Отравление трихотеценами

                                             СОДЕРЖАНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….….3

1. Свойства трихотеценов………………………………………………….…4
2. Биотрансформация трихотеценов………………………………………....6
3. Биологические эффекты трихотеценов…………………………………...7
4. Лечение и профилактика…………………………………………..……..10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….…12

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….…13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

Микотоксины, продуцируемые определенными видами грибков, являются факторами риска для здоровья человека и животных, поэтому сами грибки и микотоксины, как таковые, представляют весьма серьезную проблему для здравоохранения и экономики. Известно около 200 видов микромицетов, образующих свыше 400 микотоксинов, но, вероятно, их число по мере дальнейших исследований будет расти . Различные генерации микромицетов способны продуцировать весьма обширный набор токсинов — афлатоксины, рубратоксины, охратоксины, фумонизины и трихотецетены . Эти микромицеты широко распространены, их можно найти в пустыне, солончаках и высокогорье, хотя они наиболее характерны для умеренных широт. Микотоксины накапливаются в кормах, пищевых продуктах при соответствующей влажности и температуре, которая способствует росту грибков. Микотоксины представляют собой группу низкомолекулярных, не иммуногенных соединений, многие из которых отличаются относительной термоустойчивостью. Они могут вызывать острую интоксикацию. Различные разновидности микотоксинов специфически поражают органы и ткани: печень, почки, слизистые оболочки пищевода и кишечника, мозг и ткани половых органов. Микотоксины внесены в перечень веществ, подлежащих регламентированию их содержания в пищевых продуктах, кормах и сырье. 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                       Свойства трихотеценов

Трихотецены относятся к семейству химических соединений, получивших название сесквитерпеноидов (sesquiterpenoids). Их отличительной чертой служит трихотеценовое кольцо, которое содержит олефиновую связь С-9 и эпоксидную группу в области С-12,13.

Трихотецены представляют собой группу токсинов, состоящую из более чем 170 сходных по строению веществ, оказывающих одинаковый токсический эффект при разных летальных дозах. По своим химическим свойствам вещества можно разделить на два основных типа: тип А и тип Б в зависимости от характера их воздействия на продуктивность животных. К трихотеценам типа  А относятся, помимо прочих,  токсин Т-2, токсин НТ-2,   диацетоксискирпенол (ДАС) и неозоланиол (НЕО). Обычно они в 10 раз токсичнее, чем трихотецены типа Б, к которому относятся: диоксиниваленон (ДОН, также известный как вомитоксин) и его 3-ацетил и 15-ацетил производные (3-АцДОН и 15-АцДОН соответственно), ниваленон (НИВ) и фузаренон Х.

Трихотеценовые микотоксины — нелетучие органические соединения с молекулярной массой 250-550 дальтон, плохо растворяются в воде, но хорошо растворимы в ацетоне, этил ацетате, хлороформе, диметилсульфоксиде, этаноле, метаноле и пропиленгликоле . Чистые препараты трихотеценов отличаются низкой упругостью паров, но испаряются при нагревании с органическими растворителями. После экстракции из грибков трихотеценов органическими растворителями получают желто-коричневую жидкость, из которой после упаривания образуются маслянистые желто-коричневые кристаллы. Высокоочищенные препараты микотоксинов имеют белый цвет и фиксированную точку плавления .

Для обширной группы трихотеценовых, включая и Т-2 токсин, характерен терпеноидный путь синтеза. Особенностью трихотеценов, в отличие от токсинов другой группы грибков Fumonisins, является то, что они не имеют в своей структуре азота, в целом мало растворимы в воде и поэтому загрязняют те места, где они были продуцированы, на более длительный период, чем Fumonisins токсины. Микотоксины хранят в виде растворов или в кристаллическом виде, при этом они устойчивы к воздействию света и кислорода воздуха. Трихотецены не инактивируются автоклавированием, но разлагаются в течение 10 мин при 480°C или же 30 мин при температуре 260&der;C. Для химической нейтрализации Т-2 токсина используется 3-5 % раствор гипохлорида натрия, эффективность которого можно повысить, добавив в раствор небольшое количество щелочи.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Биотрансформация трихотеценов

В отличие от ряда других микотоксинов, трихотецены для проявления своей токсичности не нуждаются в предварительной метаболической активации. При аппликации на кожу или употреблении с пищей трихотецены немедленно вызывают раздражение кожи и слизистой оболочки кишечника. В экспериментах in vitro, в клеточных культурах или на одиночных клетках показано, что трихотецены непосредственно после внесения в среду вызывают ингибирование синтеза белка, поскольку блокируют пептидилтрансферазный сайт рибосом. Молекулярный механизм токсикогенеза некоторых трихотеценов детально исследован в работе .

Липофильная природа трихотеценов проявляется в том, что они легко и быстро сорбируются кожей, слизистой кишечника и легких. При введении мышам per os меченого микотоксина пик его концентрации в крови достигается в пределах 1 ч . Различные тканевые и клеточные, а также рубцовые бактерии трансформируют Т-2 токсин путем деацилирования специфической деэпоксидизацией (т.е. отщеплением кислорода от эпоксидного кольца у С-12,13 положения с образованием двойной углеродной связи). Кроме того подвергаются окислению боковые изовалериановые цепи у С-3' и C-4' положения Т-2 — и НТ-2 токсина.

Печень —  основной орган, в котором метаболизируются трихотецены. Другие ткани, например, ткани кишечника, способны подвергать микотоксины биотрансформации.

Большая часть  радиоактивно меченного Т-2 токсина  сосредотачивается в желчи и  желудочно-кишечном тракте вне зависимости  от пути введения в организм: внутривенно, внутримышечно, per os или через кожные покровы.  
 
 
 
 
 

Биологические эффекты трихотеценов

Микотоксины поражают многие органы и системы, вызывая рвоту, понос, кровотечения, потерю веса, нервные расстройства, нарушения в функционировании сердечно-сосудистой системы, подавление иммунной системы, дезорганизацию гомеостаза, снижение репродуктивной способности и повреждение костного мозга .

Токсическое действие трихотеценов проявляется главным образом в форме обширного воспаления слизистых оболочек пищеварительного тракта, вплоть до некротического. Они поражают также нервную и сердечно- сосудистую системы, печень, подавляют иммунитет. Синдром при отравлении трихотеценовыми микотоксинами у теплокровных характеризуется рвотой, диареей, абортами, некротическими ангинами, кровоизлияниями, гематологическими нарушениями и нервными расстройствами. Также трихотецены повышают чувствительность организма к патогенным микроорганизмам: кандидам, сальмонеллам, криптококку, микобактериям, листериям, к вирусу герпес симплекс типа 1.

В настоящее  время известно, что все эукариотические клетки весьма чувствительны к токсическому воздействию трихотеценов. Так, ответная реакция на внесение в культуру клеток Т-2 токсина наступает уже через 5 мин, и проявляется в ингибировании синтеза белка, максимальный эффект фиксируется на 60 мин экспозиции . Уствановлено, что ингибирование синтеза белка происходит из-за блокирования трихотеценами пиптидил-трансферазного сайта рибосом . Показано существенное ингибирование синтеза РНК в клетках HeLa. В экспериментах на клетках мыши отмечено ингибирование синтеза ДНК, но это торможение менее значительное, чем синтез белка. Есть основания считать, что ингибирующий эффект трихотеценов относительно синтеза нуклеиновых кислот является вторичным, вследствие дезинтегрирующего действия трихотеценовой молекулы на систему биосинтеза белка

В 70 и 80 г.г. трихотецены приобрели "дурную" славу как вероятный компонент биологического оружия, который применялся в Юго-Восточной Азии, Афганистане и известного как "желтые дожди", что стало темой ряда публикаций и объектом различного рода расследований . В настоящее время определенные виды токсинов биологического происхождения относят к оружию массового паражения. И это не случайно — Т-2 токсин более чем в 400 раз превышает по токсичности иприт (50 нг против 20 мкг).

При концентрациях  в несколько мкг/м³ трихотецены вызывают очень сильное раздражение глаз, повреждение роговицы и ослабление зрения . Рвота и понос имеют место при дозах трихотеценов от 1/5 до 1/10 летальной дозы. ZСТ₅₀ при вдыхании Т-2 токсина составляет порядка 200-5800 мг•мин/м³, для иприта и люизита — порядка 1500-1800 мг•мин/м³. При нанесении Т-2 на поверхность кожи ЛД₅₀ составляет 2-12 мг/кг , что выше такового для жидкого люизита (30 мг/кг) или жидкого иприта (100 мг/кг) .

Трихотеценовые микотоксины быстро преодолевают легочную и кишечные слизистые оболочки, попадают в кровь и приводят к общей интоксикации организма. При нанесении Т-2 токсина на кожу общая интоксикация организма наступает при более высоких его концентрациях и требует более длительной экспозиции . Проявление интоксикации значительно ускоряется, если микотоксин наносится на кожу в растворе с диметилсульфоксидом.

Концентрация  микотоксина в фураже (в пищевых продуктах) чаще всего бывает ниже той, что вызывает острое заболевание. При низких концентрациях отмечается снижение общей устойчивости организма, что является следствием ослабления иммунной системы.

Впервые Т-2 токсин был выявлен в связи с летальным  токсикозом коров. Продуцентом T-2, как  было установлено в конце 60-х годов, является Fusarium tricinctum и в меньшей степени Mycothecium, Trichoderma, Trichothecium, Cephalosporium и Stachybotrys . Зарегистрированы случаи интоксикации Т-2 токсином среди лошадей в Японии. Признаки интоксикации у лошадей обнаруживаются при концентрации 1 мг/кг . Отмечены также заболевания подобной этиологии у гусят и индюшат, которые сопровождались падежом . Известны также случаи массового заболевания среди людей, как результат употребления пищевых продуктов, изготовленных из заплесневевшей пшеницы . В Башкирии, в Алтайском крае и Оренбургской области были зафиксированы случаи массовой гибели людей, обусловленной употреблением в пищу продуктов из перезимовавшего в поле зерна (просо, пшеница, ячмень), которое было поражено грибком вида Fusarium sporotrichioides . Известен целый ряд патологий, обусловленных хронической интоксикацией Т-2 токсином ("поражающий токсикоз", "болезнь красной плесени", "геморрагическая болезнь", "стахиботриотоксикоз", "дендрихиотоксикоз", "алиментарная токсическая алейкия", "хлопковая болезнь" и др.). Алиментарная токсическая алейкия относится к наиболее типичным проявлениям хронической интоксикации микотоксинами, и в первую очередь, трихотеценами. Развитие этой патологии происходит в несколько стадий. Обычно первый этап проявляется сразу же или по истечении нескольких дней после начала потребления загрязненных продуктов. Прежде всего появляются симптомы, свидетельствующие о воспалении слизистой оболочки желудка, кишечника и, как следствие этого, рвота, понос, боли в области живота. В большинстве случаев наблюдается повышенное слюнотечение, головная боль, слабость, утомляемость, повышенная температура и потливость . Следующая лейкопеническая стадия характеризуется лейкопенией, гранулопенией и прогрессирущим лимфоцитозом. Если поступление микотоксина в организм не прекращается или получена его большая доза, то развивается следующая, третья стадия — интоксикация, для которой характерна лаковая кровь или кровь цвета темной зрелой вишни, высыпание на коже груди и других областях тела. Вначале высыпание локализуется на небольших участках, потом оно распространяется по всему телу. В тяжелых случаях развивается интенсивное изъязвление тканей гортани, переходящее в гангренозный процесс, ведущий к афонии и смерти от удушья. В некоторых случаях проявления интоксикации имеют сугубо индивидуальный характер и протекают в виде тяжелого геморрагического диатеза слизистой оболочки носа, ротовой полости, желудка и кишечника. Четвертая стадия-восстановительная, которая знаменуется заживлением кожных покровов, нормализацией температуры. На протяжении этой стадии пациенты подвержены вторичным инфекциям, включая воспаление легких.  
 
 
 
 
 
 
 
 

Лечение и профилактика

Микотоксины ядовиты главным образом для эукариотических организмов. У животных и человека вследствие воздействия микотоксинов возникают отравления — микотоксикозы. Действие на растения изучено мало; считают, что микотоксины снижают устойчивость растительного организма к грибной инфекции. Микотоксикозом называют отравление (обычно у животных) вследствие поедания кормов, загрязненных микотоксинами.

• Первичный микотоксикоз (острый или хронический)
• Вторичный микотоксикоз — следствие взаимодействия микотоксинов с другими факторами среды

Диагностика заболевания  основана на этиологических признаках, в сочетании с выявлением и  идентификацией микотоксинов в продуктах или тканях больного.

Нормативные документы ВОЗ на содержание микотоксинов:

• CAC/RCP 50. Code of Practice for the Prevention and Reduction of Patulin Contamination in Apple Juice and Apple Juice
• CAC/RCP 51. Code of Practice for the Prevention and Reduction of Mycotoxin Contamination in Cereals, including Annexes on Ochratoxin A, Zearalenone, Fumonisins and tricothecenes

В соответствии с системой Анализа опасности  и критических контрольных точек , путем идентификации и оценки риска, обусловленного наличием микотоксинов, в процессе производства и потребления зерна и комбикормов было выделено 7 критических контрольных точек, на которых необходимо предпринимать меры для предотвращения контаминации: (1) состояние и качество семян, (2) качество обработки почвы, (3) период прорастания, (4) уборка урожая, (5) период после уборки урожая, (6) хранение и (7) переработка. Для того чтобы избежать загрязнения зерна и кормов микотоксинами, необходимо тщательно придерживаться технологических норм в первых шести критических контрольных точках. Если загрязнение все-таки произошло, то следует принять меры по обеззараживанию (деконтаминации) зерна и кормовых субстратов до использования и по профилактике отравлений (микотоксикозов) животных при использовании токсичных кормов.

Профилактическое  действие пробиотических препаратов при микотоксикозах базируется на двух основных принципах: (1) синтез ферментов, трансформирующих микотоксины до менее опасных продуктов (2) сорбция микотоксинов компонентами клеточной стенки. Кроме того, пробиотические микроорганизмы обладают способностью синтезировать ряд веществ, способствующих улучшению физиологического состояния животного организма и повышению продуктивных качеств. К таким веществам относятся органические кислоты, нормализирующие рН среды желудочно-кишечного тракта, антибиотики, подавляющие жизнедеятельность патогенных микроорганизмов, гидролитические ферменты, повышающие доступность питательных веществ кормов, и витамины.