токсины

ТОКСИНЫ

токсичные вещества прир. происхождения. Обычно к Т. относят высокомол. соединения (белки, полипептиды и др.), при попадании которых в организм происходит выработка антител. Иногда Т. наз. также низкомол. вещества (напр., тетродотоксин и др. яды животных), которые более правильно относить к прир. ядам.

В зависимости от источника происхождения различают Т. микроорганизмов (напр., ботулинические токсины, другие Т. микроорганизмов), фитотоксины (рицин и другие Т. растений) и зоотоксины (тайпотоксин, бунгаротоксины, пали-токсин и другие Т. животных).

Одним из наиб. важных свойств Т. является их высокая физиол. активность (см. табл.). Из известных Т. наиб. токсичностью обладают Т. бактерий, которые в осн. и рассматриваются в этой статье.

Высокая активность Т. бактерий обусловлена их способностью вызывать нарушения мол. механизмов в обменных и др. процессах при действии в организме в низких концентрациях, что связано с высоким сродством к биомишеням. Т. бактерий обладают разл. специфичностью к биомишеням разных органов и тканей. В соответствии с этим различают Т. избират. системного действия и цитотоксичные в-за. К первым относят, напр., нейротропные Т. (ботулинические Т., бунгаротоксины и др.), кардиотропные Т. (палитоксин и др.), миотропные (крототоксин и др.). К щгготоксичным ядам относят Т. с менее выраженной тканевой специфичностью и вызывающие нарушения биохим. процессов, присущих любым клеткам (напр., Т., вырабатываемые возбудителем газовой гангрены clostridium perfringens, разрушают клеточные мембраны и вызывают лизис разл. клеток; рицин и некоторые другие Т. нарушают синтез белков на рибосомах). В то же время некоторые Т. обладают достаточно выраженной специфичностью к отдельным тканям (напр., дифтерийный Т. блокирует трансляцию в осн. в нейронах и клетках миокарда).

Механизмы токсич. действия бактериальных Т. различны. Например, среди нейротоксинов выделяют Т. аксонального, пресинаптич. и постсинаптич. действия. К Т., блокирующим передачу нервного импульса через синапсы, относят, напр., ботулинические Т. и бунгаротоксины. Некоторые Т. — специфич. ингибиторы определенных ферментов (напр., дифтерийный Т. угнетает активность ферментов, участвующих в трансляции). Некоторые Т. обладают ферментативной активностью (напр., фосфолипаза, протеаза и др. ферменты, содержащиеся в ядах змей) и разрушают важные метаболиты и структурные элементы разл. клеток.

Среди Т. бактерий различают экзо- и эндотоксины. Первые (напр., ботулинический Т., дифтерийный и столбнячный Т.) представляют собой обычно простые белки и выделяются в окружающую среду во время роста бактерий. Эту группу Т. образуют грамположит. патогенные бактерии.

Эндотоксины (обычно сложные белки) находятся в наружных слоях клеточных стенок патогенных грамотрицат. бактерий, высвобождаются после их гибели и представляют собой продукты их метаболизма.

Для многих Т. бактерий характерна четвертичная структура, в которой две субъединицы (домены) соединены дисульфидными связями. Субьединицы выполняют разные функции. Как правило, большая по мол. массе субъединица выполняет роль рецептофильного фрагмента молекулы, благодаря чему осуществляется специфич. избират. сорбция Т. на поверхности клеток (нейронов и др.). После рецепции Т. на поверхности мембран клетки происходит локальное разрушение ее оболочки и разрыв дисульфидных связей между субъединицами. Затем внутрь клетки проникает меньшая по мол. массе субъединица, которая обусловливает токсич. действие.

Проводятся исследования по созданию т. наз. химерных Т. бактерий (их получают методами генетич. инженерии), которые содержат в молекуле домены разных токсинов. Таким образом можно получать Т., ранее не существовавшие в природе (напр., Т., содержащие домены токсинов бактерий и фитотоксинов).

Т. применяют в медицине для получения анатоксинов, сохраняющих антигенные свойства Т. и применяемых для выработки иммунитета против них.

О растит. и животных Т. см. также яды животных, яды растений.

^{Лит.: Далин М. В., Фиш Н. Г., Белковые токсины микробов, М., 1980; The specificity and action of animal, bacterial and plant toxins, ed. by P. Cuatrecasas, v. 1 -3, L., 1976–78; 1Ъе animal, plant and microbial toxins, v. 1 -4, N. Y.-L., 1976–78.}

_{Н. А. Лошадкин}