Тетродотоксин

Молекула тетродотоксина — нелетучее, полярное вещество. Гуанидиновый фрагмент ТТХ по размерам и форме напоминает гидратированные катионы натрия, в результате чего обладает значительной тропностью к натриевым каналам нервных волокон^[5].

Благодаря размерам и физико-химическим свойствам молекула тетродотоксина в крайне низких концентрациях обратимо блокирует натриевые каналы, прекращая тем самым прохождение нервного импульса, ответственного за болевой эффект, в периферической нервной системе (ПНС)^[6].

Тетродотоксин практически нерастворим в воде, однако растворим в диэтиловый эфире и этаноле. Его показатель диссоциации в воде составляет: рК_В(1) = 8,7 (20 °C). В щелочной среде этот нейротоксин теряет токсические свойства^[5].

Первый зарегистрированный случай отравления тетродотоксином был описан в бортовом журнале капитана Джеймса Кука от 7 сентября 1774 года и опубликован в его «Путешествии к Южному полюсу и вокруг света» (том II, книга III, глава VIII) в 1777 году^[7].

Тетродотоксин впервые выделен японским учёным Тахара в 1906 году. В 1949 году этот нейротоксин получен в кристаллическом виде. Трёхмерную структуру яда установили независимо друг от друга: Т. Гото (Нагойский университет) и Р. Вудворд (Гарвардский университет) в 1963—1964 годах^[8].

В 1964 году из икры калифорнийского тритона выделено сильнодействующее ядовитое вещество, названное тарихатоксином, ставшее аналогом тетродотоксина^[4].

Осуществление полного химического синтеза тетродотоксина стало своеобразным вызовом для учёных в мире, в ввиду сложности и необычности структуры молекулы данного соединения. Успешный синтез тетродотоксина выполнен в 1972 году группой учёных из Университета Нагойи. В 2003 году осуществлён стереонаправленный синтез тетродотоксина^[9].

В 2022 году учёные из Нью-Йоркского университета смогли синтезировать это химическое вещество за 22 стадии с выходом в 11%^[10].

Отравление людей происходят при неправильной подготовке к употреблению в пищу некоторых рыб отряда Четырёхзубообразные (к примеру, такифугу), определённого вида лягушек и крабов, синекольчатого осьминога и пр^[4][3]. Тетродотоксин легко всасывается в кровь и быстро проникает через различные биологические барьеры организма, накапливаясь преимущественно в тканях почек и сердца^[5].

Этот нейротоксин препятствует передаче нервного импульса от головного мозга к мышцам человека и вызывает нарастающий паралич мышц тела, что приводит к летальному исходу^[9].

Первые симптомы отравления тетродотоксином появляются через 10—30 минут после поступления вещества в организм человека. В самом начале появляются: зуд ротовой полости и других частей тела, обильное слюнотечение, тошнота, рвота, понос, боли в животе^[1].

В дальнейшем возникают: подергивания мышц, потеря чувствительности кожи, затрудняется глотание, развивается афония. Смерть может наступить от паралича дыхательных мышц через 20 минут — 8 часов после воздействия (в зависимости от дозы яда). В среднем — в течение первых 4—6 часов. В настоящее время нет известных антидотов к тетродотоксину^[5].

Несмотря на предостережения ВОЗ, жители разных стран мира (Япония, Россия, Филиппины, США и др.) продолжают употреблять в пищу блюда японской кухни из рыб рода Takifugu. К примеру, с 2004 по 2014 годы Центр по охране здоровья Гонконга зарегистрировал 21 случай отравления тетродотоксином в результате некачественной обработки рыбы перед её приготовлением. В Японии в год, в среднем, регистрируют около 50 случаев подобных отравлений^[11].

В России (Приморье) в 2010 году зафиксирован очередной случай смертельного отравления тетродотоксином. Двое жителей Хабаровского края в домашних условиях сварили уху из рыбы-фугу^[12].

Всестороннее изучение тетродотоксина рядом зарубежных университетов (Гарвардский, Нагойский, Нью-Йоркский и др.) показало, что в определенных дозах он снижает у собак и кошек чувствительность к боли. В настоящее время разработаны различные сочетания тетродотоксина с местными анестетиками, а также инъекционные формы хлористоводородной соли тетродотоксина в качестве анестетика^[8].

На начальных этапах исследований яд иглобрюха использовался как мощное обезболивающее средство при лечении тяжелых форм проказы (нейрогенные формы) и неоперабельных формах рака. Были установлены безопасные дозы этого вещества, при которых более четко проявляется его лечебный эффект и практически на нет сводится токсическое действие^[13].

В растворимой форме тетродотоксин в некоторых странах применяется в качестве анальгетика при невралгиях, артритах и ревматизме^[1]. Широко применяется учеными-биологами в процессе электрофизиологических исследований мембран различных клеток. В 2021 году впервые получен геном бактерии, продуцирующей тетродетоксин — Cytobacillus gottheilii^[14].

Тетродотоксин — ядовитое вещество, получившее достаточную известность в мире, благодаря популярному блюду японской кухни из рыб рода Takifugu^[7]. К примеру, этот нейротоксин упоминается в ряде кинофильмов и сериалов: The Serpent and the Rainbow (1988), Miami Vice (1985)^[15], «Коломбо» (7 сезон) и др^[16].