Ricin Jed z Ricinového Fazole Rostliny, Ricinus communis

Ricin je jedním z nejvíce jedovaté přírodní látky známé.

semena z rostliny Ricinus communis jsou jedovatélidům, zvířatům a hmyzu. Jedním z hlavních toxických proteinů je „ricin“, pojmenovaný Stillmarkem v roce 1888, když testoval extrakt z fazolí na červených krvinkách a viděl je aglutinovat. Nyní víme, že aglutinace byla způsobenana další toxin, který byl také přítomen, nazvaný RCA (Ricinus communisaglutinin). Ricin je silný cytotoxin, ale slabý hemaglutinin, kde je slabý cytotoxin a silný hemaglutinin.

Otrava požitím skočec obecný je vzhledem k ricin, notRCA, protože RCA není pronikají střevní stěnou, a není affectred krevní buňky, pokud není podáván intravenózně. Pokud je RCA injikována do krve, způsobí aglutinaci červených krvinek a prasknutí hemolýzou.

možná jen jeden miligram ricinu může zabít dospělého. Příznaky otravy člověka začínají během několika hodin po požití.

pokud k úmrtí nedošlo během 3-5 dnů, oběť se obvykle zotaví.Doporučuje se držet děti od rostliny ricinového bobu nebo náhrdelníkůvyrobené se semeny. Ve skutečnosti donít dokonce je v nebo kolem domu smalé děti. Pokud požijí listy nebo polknou semena, mohou se dostatotravy. Vysoce toxická semena korálková do náhrdelníků způsobují podráždění kůžev kontaktním místě.

v Případě, že semeno je polykají bez žvýkání, a tam je žádné poškození seedcoat, to bude s největší pravděpodobností projít neškodně přes trávicí trakt. Pokud je však žvýkán nebo rozbit a poté spolknut, ricinový toxin bude absorbován střevem.

říká se, že jen jedno semeno může zabít dítě. Děti jsou citlivější neždospělí ke ztrátě tekutin v důsledku zvracení a průjmu a mohou se rychle státsilně dehydratované a zemřít.

rostliny ricinového bobu v zahradě by neměly být povoleny k květu a semenům.

Castor Bean Rostlin, Otravy, a Olej

skočec obecný rostlina, Ricinus communis, je „rodák z tropických Africacultivated v několika odrůd pro olej našel v jeho listy a pro jeho boldfoliage.“(Alber a Alber)

„sledoval listy se skládají z obvykle osm vyzařující, špičaté leafletswith mírně pilovité okraje a výrazné centrální žíly. Mnoho odrůd jezelené, ale některé jsou červenohnědé.“(Cooper a Johnson) květy jsouzelené a nenápadné, ale růžové nebo červené v pigmentovaných odrůdách. Manystameny jsou blízko základny a rozvětvené pestíky jsou blízko vrcholu květu. Měkké plody obsahující atraktivně skvrnitá semenajsou charakteristické rysy rostliny.

je pěstována jako okrasná v zahradách, někdy jako pokojová rostlina a také roste jako plevel. Je to roční na jihu a trvalka v tropech, a může dosáhnout“15 stop vysoký venku“. Je to dřevitá bylina patřící do rodiny Euphorbiacea (Pryšec).

Castor bean otravy – Děti

je vhodné, aby děti pryč z ricinového fazole rostliny nebo necklacesmade s jeho semena. Ve skutečnosti je ani nemají v domě nebo kolem nějmalé děti. Pokud požijí listy nebo polknou semena, mohou se dostatotravy. Vysoce toxická semena korálková do náhrdelníků způsobují podráždění kůžev kontaktním místě.

v Případě, že semeno je polykají bez žvýkání, a tam je žádné poškození seedcoat, to bude s největší pravděpodobností projít neškodně přes trávicí trakt. Pokud je však žvýkán nebo rozbit a poté spolknut, ricinový toxin bude absorbován střevem.

říká se, že jen jedno semeno může zabít dítě. Děti jsou citlivější neždospělí ke ztrátě tekutin v důsledku zvracení a průjmu a mohou se rychle státsilně dehydratované a zemřít.

rostliny ricinového bobu v zahradě by neměly být povoleny k květu a semenům. Agood praxe je „nip to v zárodku“.

Vraždu

V roce 1978 byl ricin použit k zabití Georgi Markova v roce 1978, Bulgarianjournalist, kdo se vyslovil proti bulharské vládě. Při čekání na autobusové zastávce poblíž nádraží Waterloo v Londýně byl bodnut deštníkem. V noze našli perforovanou kovovou peletku, která pravděpodobně obsahovala ricinový toxin.

Zvířata

Mšice, upozornit na právo na list skočec obecný rostlina, jsou susceptibleto otravy z požití lýko. Mízy zemřely do 24 hodin od krmení.

Evropský vrták kukuřice a larvy jižních kořenů kukuřice byly zabitypři vystavení krmivu natřenému 2% ricinem. Studie, jako jsou tyto, jsoupřijaté k vývoji „přírodních“ pesticidů.

ricinové boby se používají jako přísada do některých krmiv pro zvířata poté, co byl olej extrahován nebo inaktivován zahříváním po dobu 20 minut při 140oC. Pokusy o použití ricinového fazole v krmivech pro hospodářská zvířata zahrnují různé metody inaktivace ricinu při zachování nutriční hodnoty. Některé studie prokázaly, že i po takovém tepelném zpracování zůstává toxicita. Například to bylo smrtící pro divoké kachny dané krmivem. „Toxicita jídlamohou být způsobeny buď tepelně stabilním nebo růstovým inhibičním faktorem, nebo způsobenýmminutových zbytků ricinu“ (Okoye et al.)
studie s ovcí prokázaly, že autoklávováním castor-bean-jídlo může beincorporated do 10% ovcí příděly bez jakýchkoliv škodlivých následků.

k otravě hospodářských zvířat obvykle dochází náhodným začleněním ricinových bobů do jejich krmiva. Koně jsou obzvláště zranitelní.

podrobnější informace o účincích ricinu na hospodářská zvířata viz…“Jedovaté Rostliny Stránku, Ricinus Communis, http://res.agr.ca./

Ricinový olej

Ricinový fazole jsou lisované extrahovat ricinový olej, který se používá pro medicinalpurposes. Ricin nemá oddíl do oleje, protože je rozpustná ve vodě,proto, ricinový olej neobsahuje ricin, za předpokladu, že nocross-kontaminace došlo v průběhu jeho výroby.

Více informací o nich je k dispozici pod výpis pro skočec obecný, v Kanadské Jedovaté Rostliny Informační Systém, díky Derek B. Munro.

Mechanismus Toxického Působení

Mnoho cytotoxické proteiny z různých rostlin byly identifikovány,a jsou spojené s ricin to jak ve struktuře a funkci. Inhibují proteinovou syntézu specificky a nevratně inaktivovanými eukaryotickými ribozomy.

tyto „ribozomy inaktivující proteiny“ (ripy) jsou typicky glykosylovány 30 kDa monomery (ripy typu 1). Aby však bylo možné navázat na buněčný povrch galaktosidy a vstoupit do cytosolu k dosažení ribozomů, vyžadují druhý monomer, galaktózu vázající, 30 kDa lektin. Themonomery jsou spojeny disulfidovým můstkem za vzniku toxických heterodimerů (ripy typu 2).

Některé rostliny, jako je pšenice andbarley, pouze Typ 1RIPs, a nejsou jedovaté, zatímco jiní, takový jako castorbean rostlin, semen, obsahují Typ 2 Ripy, které jsou mezi těch nejvíce silné cytotoxiny v přírodě. 5% semen Ricinus se skládá z ricinu a RCA (Ricinus communisaglutinin).

Ricin je HETERODIMERNÍ RIP typu 2. Tento ribozomu-inaktivace enzymu (32kDa), také známý jako řetězec, je spojeny disulfid dluhopisů na thegalactose/N-acetylgalaktosamin-binding lectin (34 kDa), také volal Bchain.

Ricin Biosyntéza

Ricin a RCA jsou syntetizovány v endospermu buněk zrání semena, jsou uložena v organely zvané „protein tělo“, vakuolární prostoru. Když zralé semeno klíčí, toxiny jsou zničeny hydrolýzouběhem několika dní.

Ricin začíná syntézou jako prepropolypeptid, který obsahuje jak AA B řetězce. Signální sekvence NH3-konce pak cílí na endoplazmatické retikulum (ER) a následně se štěpí. Jak se polypeptid proricinu prodlužuje, je N-glykosylovánv lumenu ER. Proteinové disulfidové izomerázy katalyzují tvorbu disulfidové vazby, když se molekula proricinu sama složí. Proricin prochází dalšími modifikacemi oligosacharidů v Golgiho komplexu apak je transportován uvnitř vezikul do proteinových těl.

Ricin není katalyticky aktivní, dokud není proteolyticky štěpen anendopeptidázou v proteinových tělech. To rozděluje polypeptidna řetězec A a řetězec B, který je stále spojen jedinou disulfidovou vazbou. Vzhledem k tomu, že ricin je do té doby neaktivní, rostlina se vyhýbá otravě vlastníchribozomů v případě, že nějaký proricin náhodně projde do cytosolu během syntézy a transportu.

Ricin Enzymatické Akce

ricin část heterodimeru je enzym, který se váže anddepurinates specifický adenin z 28S rRNA. Adeninering ribozomu se v katalytickém rozštěpu enzymu stává mezi dvěma tyrosinovými kruhy a je hydrolyzován působením enzymu n-glykosidázy. Cílový adenin je specifická sekvence RNA, kteráobsahuje neobvyklou tetranukleotidovou smyčku, GAGA. Ricin je aktivnějšíproti zvířatům než rostlinným ribozomům a neporušené bakteriální ribozomy jsouobecně nejsou citlivé.

Ricin Strukturu

Tato postava z Pána et al, líčí 3-dimenzionální stuha kreslení ricinu,modelované z X-ray krystalografie data.Pravá horní polovina, tečkovaná stuha, je řetěz A a dolní levápolovina, pevná stuha, je řetězec B.

řetězec A (nebo RTA) je 267-aminokyselinový globulární protein. To má 8alpha helices a 8 beta listy. Vazebným místem substrátu je cleftoznačený substrátovým adeninovým kruhem.

b řetězec (nebo RTB) je 262-aminokyselinový protein, který má tvar abarbellu. Má vazebné místo pro galaktózu na každém konci (znázorněno laktoserings). Tato dvě místa umožňují vodíkovou vazbu na specifické membránové cukry (galaktóza a N-acetylgalaktosamin). Disulfidový most (- S-S -) se připojuje k RTB (krajně vpravo, uprostřed). Koule jsou zachycené molekuly vody.

příjem ricinu

RTB část ricinu se váže jak na glykoproteiny, tak na glykolipidy na buněčných površích, které končí galaktózou. Má dvě vazebná místa pro galaktózu a na buňku se může vázat 106 až 108 molekul ricinu. Pouze molekula singlericinu, která vstupuje do cytosolu, však může inaktivovat více než 1 500 ribozomů perminutu a zabít buňku.

Jak je znázorněno v diagramu, cesta pro internalizace ricin zahrnuje:

1. endocytóza o coated pits a váčků nebo,
2. endocytosos hladké jámy a váčků. Vezikuly se spojí s anendozomem.
3. Mnoho ricin molekuly se vrátil k povrchu buňky exocytózou, nebo
4. váčky mohou pojistky do lysosomů, kde ricinu by být zničen.
5. pokud se vezikuly obsahující ricin spojí s Trans Golgiho sítí (TGN), stále existuje šance, že se mohou
6. vrátit na buněčný povrch.
7. toxický účinek nastane, když RTA, podporovaná RTB, pronikne do Tgnmembrány a uvolní se do cytosolu.

jakmile je RTA uvnitř cytosolu, katalyzuje depurinaci ribozomů a zastavuje syntézu proteinů.

Terapeutické Aplikace Imunotoxiny

Ricin může být zaměřena na konkrétní buňky, například nádorové buňky, byconjugating RTA podjednotky protilátek nebo růstové faktory thatpreferentially vázat nežádoucí buňky. Tyto imunotoxiny fungujívelmi dobře pro aplikace in vitro, např. transplantace kostní dřeně. Ačkoli v mnoha situacích in vivo nefungovaly velmi dobře, pokrok v této oblasti výzkumu ukazuje slib do budoucna.

IN VITRO, APLIKACE,

V kostní dřeně postupy, RTA-immunotoxinshave úspěšně použit k zničit T-lymfocytů v kostní marrowtaken z histocompatible dárců. To snižuje odmítnutídonor kostní dřeně, problém nazvaný „štěp-vs-host disease“ (GVHD). V akutních situacích GVDH rezistentních na steroidy pomohly RTA-imunotoxinyzmírnit stav. Také, v autologní transplantace kostní dřeně, vzorek thepatients vlastní kostní dřeně je ošetřen anti-T-buňka imunotoxiny todestroy maligní T-buněk T-buněčné leukémie a lymfomy.

IN VIVO APLIKACÍ

„Pro in vivo léčbě solidních nádorů, značné problémy může arisedue špatnému přístupu imunotoxin (IT), aby se nádorové hmoty; nedostatek specifičnosti, nádor cellheterogeneity, antigen vylučování, poruchy nebo rychlé odbavení, anddose-omezuje nežádoucí účinky“. (Lord et al.). Jeden společný problém hospitalizovaných pacientů léčených s ricin-imunotoxiny je „cévní leak syndromu“, vkterý úniku tekutin z cév, které vedou k hypoalbuminémie, weightgain a plicní edém. „Výzkumné úsilí rozšířit a developimmunotoxins a terapie pro klinické použití v rakoviny a AIDS arecontinuing strategie s využitím technologie rekombinantní DNA (Lord et al.).

Toxigenic Ablace

Toxigenes

„Toxigenes jsou DNA, fúze, ve kterém DNA kódování silný toxin, např. RTA, isplaced pod transkripční kontrolou tkáně – nebo developmentalstage-specifický promotor a/nebo enhancer. Pokud je toxigen exprimován intracelulárně, způsobuje buněčnou smrt. Zavedení a exprese atoxigenu u transgenních zvířat nebo rostlin může vést ke specificablaci buněčného typu, která může být použita ke studiu vývojových buněčných linií nebo ke generování zvířecích modelů degenerativních onemocnění.“(Lord et al.)

Sebevražda Doprava

Diagram ukazuje, injekce ricin do nervu vagu a následné destructionof neuronů (čárkovaná neurony zničeny, pevné neurony nedotčena).

neurovědci mohou selektivně zničit neurony injekcí ricinu do nervů. Retrográdní axonální transportní mechanismy přinášejí toxin do neuronálních buněktěla, kde jsou lokalizovány ribozomy.

ultrastrukturální analýza ukazuje, že ricin nejprve způsobuje disperzipolyribosomů a pak hrubé endoplazmatické retikulum dezorganizujehladké vezikuly. Buněčná těla (perikaryon) bobtnají, jádra degenerujía celý neuron se rozpadá.

vzhledem k tomu, že ricin je lektin vázající N-acetylgalaktosamin, může být použit srůzné lektiny, které mají různé zvláštnostimap neuronálních vzorcůglykosylace. Když je pozorován sebevražedný transport po injekci thetoxinu, potvrzuje přítomnost zbytků N-acetylgalaktosaminu na povrchu neuronálních buněk. Strategie v sebevražedném transportu fungují velmi dobřestudie dospělých periferních senzorických a motorických neuronů, protože jsoujsou citlivé na ricin.

neurony v centrálním nervovém systému dospělých jsou rezistentní na ablaci byricinem, zatímco mladé vyvíjející se mozky jsou citlivé, což naznačuje, že mozekvývoj zahrnuje změny glykosylace neuronů CNS. Galaktoseterminální zbytky mohou být buď oříznuty nebo maskovány přidáním kyseliny sialové.

při sebevražedných transportních pokusech často uniká z těla nějaký ricin, což způsobuje systémovou otravu zvířete. Tento problém může býtvyhnout se současným podáváním ricinového antiséra.

hodnota použití sebevražedných transportních strategií je shrnuta (od Wileyand Oeltmann):

• anatomické mapování neuronů
• modelování degenerativní onemocnění motorického neuronu
• studium následky poškození periferních nervů a repairmechanisms
• mapování buněčné receptory neurotransmiterů
• onemocnění, související s aplikací, včetně
  • odstranění latentního viru herpes simplex v trojklanného sensoryneurons
  • výroba a analýza gliový fibrilární svazky
  • léčba koní neuromas

Alber, J. I., a. D., M. Alber. (1993) Pokojové rostliny a květy bezpečné pro děti: Průvodce bezpečným udržováním dětí a rostlin pod jednou střechou.Story Communications Inc., Pownal, Vermont.

Cooper, M. R., and a. w. Johnson. (1994) jedovaté rostliny a houby: Ilustrovaný průvodce. CAB International Bureau of Animal Health, Weybridge;Londýn.

Czapla, T. H., A I. a. Johnston. (1990) vliv rostlinných lektinů na larvyvývoj Evropského kukuřice (Lepidoptera: pyralidae)a Jižní kukuřice (Coleoptera: chrysomelidae). J. Econ. Entomol, Lanham,Md.: Entomological Society of America, 83 (6): 2480-2485.

Frankel, a. e., (1993) Imunotoxinová terapie rakoviny. Onkologie (Huntington), 7(5): 69-78; diskuse79-80, 83-6.

Knight, B. (1979) Ricin-silný vražedný jed. Br. Med. J. 278: 350-351.

Pán, J. M., Roberts, L. M., a J. D. Robertus. (1994). FASEB J. Února; 8 (2): 201-8.

Matthews, R. W., and J. R. Matthews (1978). Chování hmyzu, hospoda. Wileyand Sons, Inc. New York, s. 507.

Okoye, JOA, Enunwaonye, CA. Okorie, a. U. and F. O. I. Anugwa (1987).Patologické účinky krmení pečené ricinové moučky Ricinus communis tochicks. Ptačí Patol. 16(2):283-290.

Olaifa, J. I., Matsumura, F., Zeevaart, J. a. D., Mullin, C>>, a P. Charalambous. (1991) letální množství ricininu u zelených broskvových mšicmyzus-persicae suzler krmených rostlinami ricinových bobů. Plant Sci. Limerick), 73 (2): 253-256.

Purushotham, N. P., Rao, M. S., a. G. V. Raghavan (1986). Využití ricinové moučky v koncentrované směsi ovcí. Indián J. Věda.56(10):1090-1093.

Robertus, J.D. (1988). Struktura Toxinu. Léčba Rakoviny. Res.37:11-24.

Robertus, JD (1991) struktura a působení ricinu, cytotoxicN-glykosidázy. Sem. v buňce Biol. 2:23-30.

Vitetta, E. S. A P. E. Thorpe, (1991) Imunotoxiny obsahující ricin nebo itsA řetězec, Sem. v buňce Biol. 2:47-58.

Wiley, R. G., a T. N. Oeltmann, (1991) Ricin a Související zařízení Toxiny:Mechanismy Působení a Neurobiologické Aplikací; V, Příručka ofNatural Toxiny, Vol.6, ed. R. F. Keeler a A. T. Tu, Marcel Dekker, Inc., NewYork.