WEB-ресурс научно-практических конференций

Amanita phalloides (Бліда поганка): хімічний склад отрути та механізм її дії на організм

Л. Т. Котляренко

Тернопільський державний медичний університет

Отруєння шапковими грибами мають понад тисячолітню історію і залишаються невизначено далекі від вирішення. Незнання відмінностей між отруйними та їстівними грибами-двійниками, необережність при їх збиранні, призводить до важких отруєнь, інколи з летальним кінцем. Тому отруєння шапковими дикорослими грибами продовжують залишатися актуальною проблемою токсикології на протязі багатьох років [2, 6, 16]. Згідно з класифікацією катастрофальних отрут Інституту фармакології та токсикології АМН України, отрути вищих грибів належать до типу отрут біологічного походження і несуть ризик масових отруєнь з чітким сезонним характером [3, 9] .

Бліда поганка, з'являється у серпні (за деякими джерелами з червня) - вересні в листяних (дубових, букових) і мішаних лісах під дубом, буком, ліщиною (зрідка у хвойних лісах) і розвиваєть­ся (липень – жовтень) до пізньої осені, іноді у великій кількості [5] . Якщо лише одне плодове тіло цього гриба попаде між їстівні гриби, воно може спричинити смертель­не отруєння кількох людей. Навіть при попаданні невеликої його частини в їжу, може викликати надзвичайно важке отруєння, яке нерідко закінчується смертю [1, 4, 9] .

Причиною отруєнь блідою поганкою є отрута, що містить фалотоксини та аматоксини . Обидві групи токсинів є похідними індолу з молекулярною масою близько 1000 [17].

Фалотоксини – біциклічні гектапептиди , швидкодіючі, з розчином коричного альдегіду в парах соляної кислоти дають синє забарвлення [4]. Потрапляння в організм фалотоксинів орально не призводить до отруєння. Разом з тим вони спричиняють зміни в мембрані клітин печінки. Проникаючи в кров, фалотоксини проявляють в 10 раз слабшу токсичність, ніж аматоксини . Зміни в мембрані спричинюються схожістю фалотоксинів до актинових філаментів , що призводить до швидкого переходу мономерного G-актину в полімерний F-актин та до інгібування зворотньої реакції ( деполімеризації ) [8]. Ці унікальні властивості фалотоксинів взаємодіяти з F-актином м'язових клітин еукаріотів в останні роки широко використовуються, як незамінний "інструмент", в багатьох лабораторіях світу в фундаментальних дослідженнях з молекулярної біології. Група фалотоксинів складається з 9-ти токсинів: фалоїдин , фалоїн , фалін , фалолізин , профалоїн , фалізин , фалацин , фалацидин , фалізацин [2, 8, 18].

Фалоїдин порівняно з аманітином менш токсичний, проте зберігає свою токсичність навіть після варіння при температурі 100° С. Діє значно швидше, ніж аманітин , уражає печінку й кишки. Фаллоїдин у щурів викликає дво-трикратне збільшення об'єму печінки. Таке набухання супроводжується надмірною акумуляцією крові в цьому органі, де вміст крові в 5 разів вищий, ніж у контролі. Подальше вичерпання рідини з периферії призводить тварин до смерті від геморагічного шоку [14].

Скоріше ніж за 10 хв від початку перфузії фалоїдином печінка щурів поглинає понад 70 % цієї отрути, яка є в системі кровообігу. Механізм такого швидкого і специфічного поглинання ще невідомий. Для порівняння необхідно відзначити, що швидкість поглинання аматоксинів у 20 разів менша. Крім того, суттєвим є те, що фалотоксини не виділяються, подібно аманітинам , з жовчю, оскільки її виділення припиняється через декілька хвилин після введення фалоїдину . У дослідах на щурах показано, що фалоїдин із крові в тканини проникає за допомогою переносника [15] і спричиняє зміни ліпідного складу плазматичних мембран печінки - зменшення вмісту холестерину і збільшення концентрації фосфоліпідів. У щурів після введення фалоїдину розвивається дистрофія печінки [12], знижується або повністю припиняється секреція жовчі, через 6 год активність ACT і АЛТ у сироватці крові досягає максимуму [2] .

Фалоїдин порушує не тільки клітинну мембрану. В печінці щурів і мишей, отруєних фалоїдином , при електронно-мікроскопічному дослідженні виявлені вогнища некрозу цитоплазми, зумовлені, очевидно, звільненням гідролаз через оболонку аутолітичних вакуолей , набуханням ендоплазматичного ретикулуму і руйнуванням лізосом , пошкодженням мікросом . Незабаром після початку перфузії фалоїдином ізольованої печінки щурів у розчині з'являються лізосомальні ферменти катепсин і глюкуронідаза , однак їх появі передує вихід із клітин K ⁺ . Встановлено, що фалоїдин , крім зменшення синтезу білка гепатоцитами , пригнічує також синтез глікогену [2].

Фалоїн , фалін — гемолітичні, нестійкі до високої температури токсини, які руйнуються при відва­рюванні гриба [7] . Виявлені в A.phalloides протеїни хемолізин і фалолізин спричинюють лізис еритроцитів [13].

Аматоксини - повільнодіючі , але в 20 разів більш отруйні, ніж фалотоксини , які дають фіолетове забарвлення з розчином коричного альдегіду в парах соляної кислоти [4]. Проміжне місце займає повільнодіючий аманін , який дає синє забарвлення з цим реактивом. Аматоксини - біциклічні октапептиди . Вони мають властивості гаптенів . [1, 2] . Ця група включає в ceбe 9 токсинів: альфа- , бета- , гама- і епсилон-аманітини , аманін , аманулін , аманінамід , аманулінову кислоту і проаманулін . Є дані, що аманінамід міститься лише у плодових тілах A.virosa [2, 8, 18].

Аманітини — уражають печінку, судини, викли­кають гіпоглікемію [7] . Перш за все, страждають ядра клітин печінки, що у свою чергу супроводжується зменшенням вмісту РНК [8, 18]. Це є наслідком специфічного інгібування РНК-полімерази Б (чи II). При цьому транскрипція мРНК на ДНК повністю блокується при концентрації аманітину близько 10 ^{- 8 М . Саме вплив на РНК-полімеразу й визначає токсичний ефект аматоксинів [8]. В результаті підвищується проникливість мембран, блокується синтез мітохондріальних ДНК та білка в клітині, порушуючи функціонування електроннотранспортної системи та викликаючи енергетичний голод. Все це призводить до метаболічного хаосу та загибелі ураженої клітини. Пошкодження структурних і функціональних властивостей різних мембранних утворень клітини й дезорганізація метаболічних процесів, може сприяти взаємодії аматоксинів з генетичним апаратом клітини й визначати необоротні зміни. Патологічне підвищення проникності біологічних мембран сприяє попаданню токсичних речовин у тканини та клітини життєвоважливих органів. В результаті відбувається зменшення реактивності органів і тканин, падає ефективність антидотів та інших фармакологічних засобів [9] . Здатність аматоксинів незворотньо зв’язуватися з F-актином гепатоцитів , порушуючи таким чином нормальне функціонування клітин печінки [1], а також у нікальні властивості аманітинів пригнічувати активність ДНК-залежної РНК-полімерази II еукаріотів в останні роки широко використовуються, як незамінний "інструмент", в багатьох лабораторіях світу в фундаментальних дослідженнях з біохімії та молекулярної біології [2, 8].}

У типовому зразку гриба блідої поганки приблизно в однакових кількостях присутні нейтральний токсин альфа-аманітин і кислий бета-аманітин . Разом вони становлять понад 90 % вмісту аматоксинів , поряд з більш ліпофільним гама-аманітином , вміст якого не перевищує 10 %. Інші представники родини аматоксинів мають менше значення для отруєння людини. Вони або присутні у незначних кількостях, такі як аманін чи епсилон-аманітин , або є нетоксичними для тварин (наприклад, аманулін , аманулінова кислота і проаманулін ) [1] . Це пояснює, чому ряд тварин поїдають отруйні гриби для вигнання гельмінтів.

Новий напрямок у вивченні отрути блідої поганки створило відкриття антаманіду . Ця речовина не тільки не отруйна, а навпаки, зменшує токсичний ефект фалоїдину і в деякій мірі й альфа-аманітину . Та у плодовому тілі блідої поганки в природному стані антаманід міститься в такій низькій концентрації, що не впливає на дію її токсинів [2].

Обидві групи токсинів виділено та одержано в кристалічній формі. Вони розчиняються у воді й ал­коголі, десять з них є термостабільними [4]. Вважали, що токсичність аманітину та фаллоїдину не зникає і не зменшується при нагріванні, вису­шуванні та тривалому зберіганні гриба . Проте ряд досліджень вказують на протилежне, що вміст токсинів Amanita phalloides у висушеному стані може зменшуватися залежно від часу. Так кількість альфа-аманітину (який вважається найбільш стійким зі всіх токсинів) у плодовому тілі гриба через 20 років було виявлено приблизно вдвічі менше, а в плодовому тілі 50-літнього віку - лише незначний вміст цього токсину. Зниження кількості аматоксинів і фалотоксинів були встановлені при використанні світла (в основному ультра-фіолетового ) й при високих температурах [11].

Особливістю патофізіологічного процесу є те, що токсини блідої поганки не знешкоджуються ані в шлунку, ані в кишечнику [ 4 ], вони швидко всмоктуються в травному каналі, при чому 57 % її депонується в печінці, 3% - в нирках, 9,5 % - у м‘язах. Отруєння цим видом мухомора нагадує от­руєння, викликане фосфором або колхіцином . Воно спричинює жирове переродження печінки, нирок, серця, підшлункової залози та інші істотні патолого-анатомічні зміни. Відповідно, отруєння блідою поганкою призводить до гепатотоксичного , нефротоксичного [2] , ентеротоксичного впливів, які обумовлюються порушенням ліпопротеїдних комплексів, збільшенням проникності клітинних мембран з наступним аутолізом клітини [2, 7, 14].

Останнім часом активно вивчаються також молекулярні і генетичні механізми, які можуть лежати в основі змін, що призводять до загибелі клітин уражених органів, причиною яких можуть бути токсини отруйних грибів [10]. Розкриття механізмів дії токсинів блідої поганки на органи і організм в цілому, дозволить розвинути стратегію створення відповідних лікарських препаратів (антидотів) щодо даної отрути.

Література:

1. Бідниченко Ю.І. Діагностика отруєнь блідою поганкою за допомогою імунохроматографічної системи // Всеукр . наук.-практ . конф . «Проблеми діагностики, профілактики та лікування екзогенних та ендогенних інтоксикацій». – Чернівці, 2004. – С. 27-28.

2. Бойчук Б.Р. Отруєння грибами (етіологія, патогенез, клініка, диференціальна діагностика, лікування і профілактика) - Тернопіль: Укрмедкнига , 1997. – 200 с.

3. Губский Ю.И., Долго-Сабуров В.Б., Храпак В.В. Химические катастрофы и экология . - К.: Здоров’я, 1993. - 223 с.

4. Діордійчук В.В. Токсикологічні чинники грибного походження в Буковинському регіоні // Всеукр . наук.-практ . конф . «Проблеми діагностики, профілактики та лікування екзогенних та ендогенних інтоксикацій». – Чернівці,2004. – С. 5-7.

5. Дудка И.А., Вассер С.П. Грибы . Справочник миколога и грибника. – К.: Наукова думка, 1987. – 535 с.

6. Литко С.Б. Гігієнічні основи профілактики отруєнь дикорослими грибами: Автореф. дисертації канд. мед. наук: 14.02.01. Донецьк. держ . мед. ун-т. – Д., 2001. – 23 с.

7. Лужников Е.А., Костомарова Л.Г . Острые отравления : Руководство для врачей . – М.: Медицина, 1989. – 432 с.

8. Молдаван М.Г., Гродзинская А.А. Общетоксическое и нейротропное действие базидиальных грибов родов Amanita и Psilocybe // Современные проблемы токсикологии . – 2002. - № 2. - С. 15-21.

9. Храпак В.В. Природно-географічна та соціальна обумовленість ризику уражень отрутами біологічного походження // Современные проблемы токсикологи. – 1999. - № 2. - С. 12-16.

10. Ellis R.E. et al . Mechanisms and functions of cell death // Annu.Rev.Cell Biol . - 1991. - V. 7. - P. 663.

11. Kl?n J., Baudisov? D. Amanita phalloides toxins in dried mushrooms // Cas . Лек. Cesk ., 1993. – Aug .; 132 (15). – P. 468-469.

12. Marfella A., Fillipelli A., Scafuro M. et al . Phalloidine and cardiovascular system : in vitro and in vivo studies // Acta pharmacol . sin . – 1983. – 4, №1. – Р. 23-25.

13. Seeger R. Demonstration and isolation of phallolysin , a haemolytic toxin from Amanita phalloides // Naunyn Schmiedebergs Arch . Pharmacol . - 1975. - V. 287. - P. 277.

14. Smith J.F. Mushroom poisining / http://www.chclibrary.org_2005.

15. Tafler M., Ziegler K., Frimmer M. Properties of phallotoxin uptake by basolateral plasma membrane vesicles from rat liver : evidence for a carrier-mediated transport // Nauny-Schmiedebergs Arch . Pharmacol . – 1988. - 337. - №2. – Р. 231-237.

16. Takayuki Shibamoto , Leonard F. Bjeldanes . Introduction to food toxicology / Academic Press , inc Harcourt Brace & Company , 1993. - 213 с.

17. Vesconi S., Langer M., Lapichino G. et al . Therapy of cytotoxic mushroom intoxication // Crit . Care Med . – 1985. – 13, № 5. – Р. 402-406.

18. Wieland T. Poisonous Principles of Mushrooms of the Genus Amanita // Science . - 1968. - 159, № 3818. - P. 946-952.