planetă

Când vine vorba de otrăvuri, oamenii se gândesc cel mai adesea la cianură, arsenic sau stricnină. Dar acestea nu sunt în niciun caz cele mai toxice substanțe de pe planetă.

Mult mai otrăvitoare, dar încă nu aproape de vârful acestei statistici, este tetrodotoxina, o toxină produsă de pufferfish, care otrăvește în medie 50 de japonezi în fiecare an. Acest pește este considerat o delicatesă în Japonia, dar poate fi mortal dacă nu este gătit corect. De aceea, bucătarii care gătesc acest pește iau mult timp să învețe și li se permite să-l ofere în restaurantele lor.

Tetrodotoxina suprimă transmisia impulsurilor nervoase în neuroni prin legarea la canalele de sodiu cu tensiune de pe membrana neuronilor și astfel blochează trecerea ionilor de sodiu, care este baza transmiterii nervilor.

Tetrodotoxina este produsă de multe specii de pești din familia celor cu patru dinți (pufferfish), din care se face vasul fugu. Blochează un anumit tip de canale ionice, blocând trecerea ionilor de sodiu și astfel transmiterea impulsurilor între celulele nervoase.

Aceasta este toxina folosită de ucigașa malefică Rosa Kleb în filmul „Din Rusia cu dragoste”, parte a seriei James Bond. Aceeași toxină se găsește la speciile legate de evoluție, cum ar fi caracatița cu inel albastru, și a fost recent găsită la broaștele mici din Brazilia.

LD50, sau doza letală la care mor 50% dintre persoanele care ingeră o substanță, este cea mai frecvent utilizată măsură a toxicității și este de obicei exprimată în kilograme de greutate corporală. În consecință, cu cât această valoare este mai mică, cu atât este mai mică cantitatea de substanță necesară pentru a ucide, prin urmare substanța este mai toxică. Conform acestui parametru, de exemplu, cianura de sodiu are o valoare de 6 miligrame (6 miimi de gram) pe kg. LD50 al tetrodotoxinei, pentru comparație, este de aproximativ 300 micrograme pe kilogram (de 20 de ori mai mic decât cianura) dacă este administrat pe cale orală și doar 10 micrograme pe kg. dacă este injectat.

Determinarea toxicității nu este ușoară. Forma chimică a unei substanțe este foarte importantă, precum și modul în care este luată. Dacă ingerăm mercur lichid pur (spre deosebire de inhalarea vaporilor săi), cel mai probabil va trece prin tractul nostru digestiv fără a provoca aproape niciun fel de daune. În același timp, în 1996, un profesor american a fost expus doar o picătură sau două din compusul dimetil mercur pentru o clipă pe mănușa de protecție din cauciuc, dar în acest timp a reușit să pătrundă mănușa și pielea ei și a pus-o într-o comă și ulterior moartea la doar câteva luni mai târziu.

Aici vă vom prezenta o selecție reprezentativă a celor cinci substanțe otrăvitoare cu adevărat mortale, clasificate în toxicitate crescândă; fiecare dintre acestea fiind de cel puțin 1000 de ori mai toxică decât cianura, arsenicul sau stricnina.

5. Ricin

Se știe că această otravă extrem de toxică a plantelor a fost folosită pentru uciderea jurnalistului și disidentului bulgar Georgi Markov, care locuiește la Londra. Pe 7 septembrie 1978, aștepta la o stație de autobuz lângă Podul Waterloo când a simțit o înțepătură în spatele coapsei drepte. Privind în urmă, a văzut un bărbat aplecându-se ca să-și ridice umbrela. La scurt timp după aceea, Markov a fost internat la spital cu febră severă, unde a început doar 3 zile mai târziu.

Autopsia a dezvăluit o sferă miniaturală realizată dintr-un aliaj de platină cu indiu în coapsa lui Markov. Mingea avea un sistem de găuri pentru a stoca o cantitate mică de ulei de ricin și legenda spune că a fost trasă dintr-o armă aeriană deghizată în umbrelă.

Uleiul de ricin se obține din semințele plantei Ricinus communis, din care se obține în mod normal ulei de ricin, în timp ce uleiul de ricin rămâne în fibrele plantelor. Este o glicoproteină care întrerupe sinteza proteinelor în celulă, provocând moartea celulelor. Are un LD50 cuprins între 1 și 20 de miligrame pe kg. dacă este administrat pe cale orală, dar are nevoie de mult mai puțină deces dacă este inhalat sau injectat (așa cum a fost cazul lui Georgi Markov).

Ricinul este extras din planta Ricinus communis, din care se extrage în mod normal uleiul de ricin. Molecula sa este formată din două subunități, precum majoritatea toxinelor biologice - recunoscute și toxice.

Singurul compus sintetic din lista celor mai toxici 5 este VX - un agent neuroparalitic cu consistența uleiului pentru mașini. Compusul a fost descoperit accidental în timpul dezvoltării de noi insecticide la începutul anilor 1950, dar sa dovedit a fi prea toxic pentru a fi utilizat în agricultură. VX ucide prin întreruperea transmiterii impulsurilor nervoase care necesită molecula de acetilcolină.

Agentul neuroparalitic VX - cea mai puternică otravă sintetică creată vreodată. Principiul său de acțiune este de a neutraliza enzima acetilcolinesterază în zona de contact dintre neuroni și celulele musculare. Acest lucru duce la pierderea controlului muscular și moartea, cel mai adesea din cauza sufocării

Odată ce acetilcolina își transmite semnalul, aceasta trebuie descompusă (altfel continuă să trimită același semnal) de către o enzimă numită acetilcolinesterază. VX și alți agenți neuroparalitici întrerup acțiunea acestei enzime, astfel încât contracțiile musculare scapă de sub control și o persoană moare de sufocare din cauza incapacității de a funcționa corect mușchii respiratori.

Agenții neuroparalitici au fost produși pe ambele părți în timpul Războiului Rece, dar VX a devenit faimos în special după lansarea filmului de la Hollywood The Rock. Există un singur caz cunoscut al unui om ucis de VX - un fost membru al sectei Aum Shinrikyo, deși aproximativ 4.000 de oi au fost ucise într-un incident din Scully Valley, Utah în 1968. unele rapoarte sugerează că această valoare poate fi de fapt ușor superior).

3. Batrachotoxina

Cu toții am auzit de indienii sud-americani, care folosesc tuburi pentru a trage mici săgeți înmuiate în otravă pentru a vâna diferite animale. Curare este cea mai faimoasă astfel de otravă și se obține de la o plantă. Cu toate acestea, cele mai toxice provin de la pielea broaștelor de copac - iar printre ele cea mai mortală este batrachotoxina.

Batrachotoxina este izolată de pielea broaștelor de copac și este folosită de indieni la vânătoare.

Indienii din vestul Columbiei au adunat aceste broaște - Phyllobates terribilis auriu și Phyllobates multicolor bicolor - și le-au așezat lângă un foc până când au eliberat suficientă otravă pentru a le murdări săgețile. LD50 al acestei toxine este de aproximativ 2 micrograme pe kg, ceea ce înseamnă că o cantitate egală cu câteva cristale de sare de masă vă poate ucide.

Batrachotoxina ucide prin deteriorarea canalelor de sodiu din celulele musculare și neuroni, lăsându-le deschise constant, fără a putea închide. Intrarea prelungită a ionilor Na + duce în cele din urmă la stop cardiac.

Interesant este faptul că broaștele acestor specii captive nu sunt otrăvitoare, sugerând că otrava este derivată din dieta lor naturală. De fapt, în urmă cu aproximativ 30 de ani, Jack Dumbacher, un ornitolog american, lucra în Papua Noua Guinee când a fost zgâriat pe braț de una dintre păsările native pitohui. Își băgă instinctiv mâna în gură și imediat începu să-l furniceze.

În cele din urmă, s-a constatat că aceste păsări - din partea opusă a lumii față de Columbia - au aceeași moleculă de venin pe pene ca broaștele. Se crede că atât păsările, cât și broaștele obțin toxina de la gândacii cu care se hrănesc - deși veninul este mult mai slab la păsări.

2. Maytotoxină

Există multe toxine marine puternice, cum ar fi saxitoxina, care deseori provoacă otrăvire după ce au consumat midii contaminate. Acestea sunt adesea asociate cu înfloriri de alge dăunătoare în mare.

Maytotoxina este cea mai mortală dintre aceste substanțe. Se crede că LD50 este un ordin de mărime mai mic decât batrachotoxina. Toxina formată din dinoflagelat (un tip de plancton marin) are o structură foarte complexă care reprezintă o provocare serioasă pentru chimiștii sintetici. Maytotoxina este o cardiotoxină. Are efectul său prin creșterea fluxului de ioni de calciu prin membrana celulelor musculare striate ale inimii, provocând insuficiență cardiacă.

Maytotoxina, una dintre cele mai puternice toxine cunoscute de omenire, are o structură chimică foarte complexă.

1. Toxina botulinică

Oamenii de știință contestă toxicitatea relativă a diferitelor substanțe, dar toți par să fie de acord că toxina botulinică, produsă de bacteriile anaerobe, este cel mai toxic compus cunoscut. LD50 este neglijabil - aproximativ 1 nanogramă pe kg. (o miliardime dintr-un gram) este suficient pentru a ucide o persoană. Extrapolând efectele sale asupra șoarecilor, o doză intravenoasă de doar 100 nanograme va fi absolut letală pentru o persoană de 70 de kilograme.

A fost identificat pentru prima dată ca fiind o cauză de intoxicație alimentară din cauza cârnaților pregătiți necorespunzător (din latinescul botulus - cârnat) la sfârșitul secolului al XVIII-lea în Germania. Există mai multe toxine botulinice, tipul A fiind cel mai puternic. Sunt polipeptide formate din peste 1000 de aminoacizi legați. Acestea provoacă paralizie musculară prin prevenirea eliberării moleculei de semnalizare (și a neurotransmițătorului) acetilcolină.

Principiul de acțiune al toxinei botulinice - prevenirea eliberării acetilcolinei în zona de contact dintre neuroni și celulele musculare.

Această abilitate paralizantă este extrem de importantă pentru utilizarea clinică a toxinei botulinice în produsul cosmetic Botox. Injecțiile locale cu cantități mici de toxină opresc funcția anumitor mușchi, ceea ce duce la relaxarea musculară, care altfel duce la ridarea pielii - astfel pielea este netezită. Dar este, de asemenea, utilizat în mai multe condiții clinice, cum ar fi paralizia musculară, care, dacă nu este tratată, ar putea provoca strabism.

De asemenea, toxina botulinică își găsește o utilizare practică - sub forma Botox, care este cea mai populară procedură cosmetică utilizată pentru a netezi ridurile. În esență, Botox este o toxină botulinică izolată care se aplică local în cantități aproape neglijabile, neutralizând astfel posibilitatea de toxicitate sistemică a medicamentului.

Există un interes tot mai mare în utilizarea proprietăților substanțelor toxice în scopuri medicale. Veninul viperei mortale din Brazilia (Bothrops jararaca), de exemplu, conține molecule care scad tensiunea arterială, ceea ce a dus la generarea de noi medicamente pentru hipertensiune.

Așa cum spunea Paracelsus în urmă cu 500 de ani: „Toate lucrurile sunt otrăvitoare și nu există nimic care să nu fie otrăvitor: nu otravă este cea care otrăvește, ci doza”. Și cu siguranță avea dreptate. La urma urmei, suntem înconjurați de substanțe potențial periculoase - doza este cea care le face mortale.