Когато стане дума за отрови, хората най-често се сещат за цианид, арсен или стрихнин. Но това съвсем не са най-токсичните вещества на планетата.

Доста по-отровен, но все пак не съвсем близо до върха на тази статистика е тетродотоксинът, токсин произвеждан от рибата лъчеперка (pufferfish), който отравя средно по 50 японци всяка година. Тази риба се смята за деликатес в Япония, но може да е смъртоносна ако не е приготвена правилно. Затова и на готвачите, които готвят тази риба им отнема много време докато се научат и им бъде позволено да я предлагат в ресторантите си.

Тетродотоксинът потиска предаването на нервни импулси в невроните, като се свързва с волтаж-зависими натриеви канали по мембраната на невроните и така блокира преминаването на натриевите йони, което е в основата на нервното предаване.

Тетродотоксинът се произвежда от множество видове риби от семейството на четиризъбите (pufferfish), от които се прави блюдото фугу. Той запушва определен тип йонни канали, блокирайки преминаването на натриевите йони и по този начин предаването на импулси между нервните клетки.

Това е и токсинът използван от злата убийца Роса Клеб във филма "От Русия с Любов", част от поредицата за Джеймс Бонд. Същият токсин се открива и в еволюционно несвързани видове като синьопръстенния октопод, а наскоро е установен и при дребни жаби в Бразилия.

LD50 или леталната доза, при която 50% от индивидите, поели дадено вещество, умират е най-често използваната мярка за токсичност и обикновено се изразява в количество на килограм телесно тегло. Съответно, колкото по-ниска е тази стойност, толкова по-малко количество от веществото е нужно, за да убие, следователно толкова по-отровно е веществото. По този параметър, например, натриевият цианид има стойност от 6 милиграма (6 хилядни части от грама) на кг. LD50 на тетродотоксинът, за сравнение е около 300 микрограма на килограм (20 пъти по-ниско количество от цианида), ако е приет през устата и само 10 микрограма на кг. ако се инжектира.

Определянето на токсичността не е лесно. Химическата форма на дадено вещество е много важна, както и по какъв начин се приема. Ако погълнем чист течен живак (за разлика от вдишването на неговите пари), най-вероятно той ще премине през храносмилателния ни тракт без да причини почти никакви поражения. В същото време, през 1996 г. американски професор била изложена само на капка или две от съединението диметил живак за момент върху гумена й защитна ръкавица, но за това време то успяло да проникне през ръкавицата и кожата й и я докарало до кома и в последствие смърт само няколко месеца по-късно.

Тук ще ви запознаем с представителна селекция на петте истински смъртоносно-отровни вещества, подредени по нарастваща токсичност; всяко от които е поне 1000 пъти по токсично от цианида, арсена или стрихнина.

5. Рицин

Тази изключително токсична растителна отрова е известна с това, че е използвана за убийството на българския журналист и дисидент Георги Марков, живеещ в Лондон. На 7 септември 1978 г. той чакал на автобусна спирка близо до моста Ватерлоо (Waterloo Bridge), когато усетил убождане в задната част на дясното си бедро. Поглеждайки назад той видял мъж да се навежда, за да си вдигне чадъра. Скоро след това Марков бил приет в болница с тежка треска, където почнал само 3 дни по-късно.

Аутопсията разкрила миниатюрна сфера направена от сплав на платина с индий в бедрото на Марков. Топчето имало система от отвори, които да съхранят малко количество рицин и легендата твърди, че е изстреляно от въздушно оръжие маскирано като чадър.

Рицинът се получава от семената на растението Ricinus communis, от което нормално се добива рициновото масло, докато рицинът остава във растителни фибри. Той представлява гликопротеин, който нарушава синтеза на протеини в клетката, предизвиквайки клетъчна смърт. Той има LD50 в рамките на 1 до 20 милиграма на кг. ако се приеме през устата, но е необходимо много по-малко да причини смърт, ако се вдиша или инжектира (какъвто е бил случая с Георги Марков).

Рицинът се добива от растението Ricinus communis, от което нормално се добива рицновото масло. Молекулата му се състои от две субединици подобно на повечето биологични токсини - разпознавателна и токсична.

4. VX

Единственото синтетично съединение в списъка на 5-те най-отровни е VX - невропаралитичен агент с консистенция на машинно масло. Съединението е било открито случайно по време на разработването на нови инсектициди в началото на 50-те години на миналия век, но се оказало прекалено токсично да се използва в земеделието. VX убива като нарушава предаването на нервни импулси, изискващо молекулата ацетилхолин.

Невропаралитичният агент VX - най-мощната синтетична отрова създавана някога. Принципът му на действие е неутрализиране на ензима ацетилхолинестераза в областта на контакт между невроните и мускулните клетки. Това води до загуба на контрол в мускулите и смърт, най-често вследствие на задушаване

След като ацетилхолинът предаде своя сигнал, той трябва да се разгради (в противен случай той продължава да изпраща същия сигнал) от ензим наречен ацетилхолинестераза. VX и други невропаралитични агенти прекъсват действието на този ензим така, че мускулните контракции излизат извън контрол и реално човек умира от задушаване, поради неспособност за правилно функциониране на дихателната мускулатура.

Невропаралитични агенти са произвеждани и от двете страни по време на Студената война, но VX станал особено известен след излъчването на холивудския филм "Скалата". Известен е само един случай на човек убит с VX - бивш член на сектата Aum Shinrikyo, въпреки че около 4000 овце били убити при инцидент в Скъл Вали, щата Юта през 1968 г. VX има LD50 отговарящо на около 3 микрограма на килограм (въпреки че някои доклади сочат, че тази стойност реално може да е малко по-висока).

3. Батрахотоксин

Всички сме чували за южноамериканските индианци, които използват тръби, с които изстрелват малки стрелички напоени с отрова, за да ловуват различни животни. Кураре е най-известната такава отрова и тя се получава от растение. Най-токсичните обаче идват от кожата на дървестни жаби - а сред тях най-смъртоносната е батрахотоксинът.

Батрахотоксинът е изолиран от кожата на дървестни жаби и е използван от индианци при лов.

Индианците в западна Колумбия са събирали тези жаби - златистите Phyllobates terribilis и многоцветните Phyllobates bicolor - и ги слагали близо до огън, докато пуснат достатъчно отрова, с която мажели стреличките си. LD50 на този токсин е около 2 микрограма на кг., което значи, че количество равняващо се на няколко кристалчета готварска сол може да ви убие.

Батрахотоксинът убива като уврежда натриеви канали по клетките на мускулите и невроните, което ги оставя непрекъснато отворени, без да могат да се затворят. Продължителното навлизане на Na⁺ йони в крайна сметка води до спиране на сърцето.

Интересно е, че жаби от тези видове отглеждани в плен не са отровни, което предполага, че отровата се получава от естествената им диета. Всъщност, преди около 30 години, Джак Дъмбахер (Jack Dumbacher), американски орнитолог, работил в Папуа Нова Гвинеа, когато бил одраскан по ръката от една от местните птици питохуй. Той инстинктивно поставил ръката в устата си и тя моментално започнала да изтръпва.

В крайна сметка било установено, че тези птици - на противоположния край на света спрямо Колумбия - имат по перушината си същата отровна молекула като при жабите. Смята се, че и птиците, и жабите получават токсина от бръмбарите, с които се хранят - въпреки че отровата е много по-слаба при птиците.

2. Майтотоксин

Има множество силни морски токсини, като сакситоксин, които често причиняват отравяния след консумация на замърсени миди. Те често са свързани с вредните цъфтежи на водорасли в морето.

Майтотоксинът е най-смъртоносното от тези вещества. Смята се, че неговото LD50 е с цял порядък по-малко от батрахотоксина. Токсинът, образуван от динофлагелат (тип морски планктон), има много сложна структура, която представлява сериозно предизвикателство за синтетичните химици. Майтотоксинът е кардиотоксин. Той оказва своя ефект като повишава потока на калциеви йони през мембраната на напречно-набраздените мускулни клетки на сърцето, предизвиквайки сърдечна недостатъчност.

Майтотоксина, един от най-мощните токсини известен на човечеството, има много сложна химична структура.

1. Ботулинов токсин

Учените оспорват относителната токсичност на различните вещества, но изглежда всички те са съгласни, че ботулиновият токсин, произвеждан от анаеробни бактерии, е най-токсичното известно съединение. Неговото LD50 е нищожно - около 1 нанограм на кг. (една милиардна част от грама) е достатъчно, за да убие човек. Екстраполирайки от ефектите му върху мишки, интравенозна доза от само 100 нанограма ще е абсолютно смъртоносна за 70-килограмов човек.

Той е идентифициран за пръв път като причина за хранителни отравяния, поради неправилно приготвени наденици (от латински botulus - наденица) в края на 18-ти век в Германия. Има няколко ботулинови токсина, като тип А е най-мощния. Те са полипептиди състоящи се от над 1000 свързани аминокиселини. Те причиняват мускулна парализи, като предотвратяват освобождаването на сигналната молекула (и невротрансмитер) ацетилхолин.

Принцип на действие на ботулиновия токсин - предотвратяване на отделянето на ацетилхолин в областта на контакт между невроните и мускулните клетки.

Тази парализираща способност е изключително важна за клиничната употреба на ботулиновия токсин в козметичния продукт Ботокс. Локални инжекции на миниатюрни количества на токсина преустановяват функцията на определени мускули, което води до отпускане на мускулите, които иначе водят до набръчкване на кожата - така кожата се изглажда. Но той се използва и при редица клинични състояния, като например парализирането на мускули, които ако не се третират, биха предизвикали разногледство (strabismus).

Ботулиновия ттоксин намира и практична употреба - под формата на Ботокс, което е най-популярната козметична процедура използвана за изглаждане на бръчки. По същество Ботокса представлява изолиран ботулинов токсин, който се прилага локално в почти нищожни количества, като по този начин се неутрализира възможността за системна токсичност на препарата.

Има повишаване на интереса към използването на свойствата на токсичните вещества за медицински цели. Отровата на смъртоносната бразилска усойница (Bothrops jararaca), например, съдържа молекули водещи до понижаване на кръвното налягане, които са довели до генерирането на нови медикаменти срещу хипертония.

Както е казал Парацелз още преди 500 години: "Всички неща са отровни и няма нищо, което да не е отровно: Не трови отровата, а дозата." И той определено е имал право. В крайна сметка, ние сме заобиколени от потенциално опасни вещества - тъкмо дозата е тази, която ги прави смъртоносни.

Източник: The Conversation