Химическая энциклопедия - яды животных

токсичные в-ва белковой и небелковой природы. Первые (олигои полипептиды, ферменты) встречаются у большинства "вооруженных" активно-ядовитых животных (змей, пауков, скорпионов и др.); они действуют в осн. при парентеральном введении и в сочетании с др. компонентами яда. Животные, обладающие "невооруженным" ядовитым аппаратом (амфибии, муравьи, жуки и др.), пассивно-ядовитые (напр., нек-рые рыбы, полипы) и простейшие (см. Яды простейших )часто вырабатывают сильные яды небелковой природы (в отдельных случаях возможна аккумуляция яда из др. источника).

Считают, что на начальном этапе эволюции животных возникли виды с чертами примитивной ядовитости, способные аккумулировать ядовитые метаболиты в тканях и органах. В последующем нек-рые из них приобрели способность вырабатывать яд в спец. органах. Вероятно, вначале это происходило в результате усиления защитной ф-ции наружного слоя тела (иглокожие, кишечнополостные, черви), затем путем образования специализир. органов на базе желез внеш. и внутр. секреции. Так, ядовитый аппарат перепончатокрылых связан с половой системой, у змей и моллюсков -с пищеварительной.

Яды белковой природы. Обычно нативные яды, содержащие в качестве активного начала в-ва белковой природы, включают также минорные белковые компоненты и ряд орг. и неорг. в-в, определяющих в совокупности физиол. активность и характер токсич. действия. По этой причине яды белковой природы принято классифицировать по видам животных, вырабатывающих яд и характеризовать как целый яд, так и его наиб. значимые компоненты.

Яды змейпрозрачные или мутные жидкости без запаха и вкуса; раств. в Н 2 О; легко кристаллизуются при высушивании; в сухом виде сохраняют активность до 20 лет. Содержат комплекс активных в-в: ферменты [во всех ядах найдены: гиалуронидаза, фосфолипаза А, нуклеотидаза, фосфодиэстераза, дезоксирибонуклеаза, рибонуклеаза, аденозинтрифосфатаза, нуклеотид-пирофосфатаза, оксидаза L-аминокислот (за исключением морских змей) и экзопептидаза], полипептиды (нейрои гемотоксины), белки со специфич. св-вами (фактор роста нервных клеток, антикомплементарный фактор и др.), неорг. компоненты. По характеру действия на теплокровных подразделяются на две основные группы: нейротоксичные (действуют на нервную систему; яды аспидов и морских змей) и гемотоксичные (действуют на кровь; большинство ядов гадюк и гремучих змей). Токсичность изменяется в широких пределах у разл. видов, а также внутри вида в зависимости от места обитания, пола, возраста и времени года. ЛД 50 наиб. сильных нативных ядов (мг/кг, мыши): 0,01 [внутривенно (в/в)] морская змея Enhydrina schistosa; 0,04 [внутримышечно (в/м)] тигровая змея (Notechis scutatus); 0,08-0,09 (в/м) гремучник Crotalus dirissus terrificus, гадюка Vipera russeli и крайт Bungarus caeruleus; 0,1-0,2 [в/м, внутрибрюшинно (в/бр)] морские змеи рода Hydrophis и земляные гадюки (Atractaspis); 0,2-0,7 (в/м) кобры, многие гремучие змеи и др. Считают, что ежегодно ок. 1 млн. человек подвергаются укусам ядовитых змей (из них 24% тяжелые поражения, 2-3% смертельные). Частота смертельных исходов в зависимости от вида приведена в табл. 1.

Табл. 1.ЧАСТОТА СМЕРТЕЛЬНЫХ ИСХОДОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА ЗМЕЙ, КОЛИЧЕСТВА ВВОДИМОГО ЯДА И ВЕЛИЧИНЫ ЛД 100 ЯДА

Виц	Вводимое кол-во яда, мг	ЛД 100, мг/кг для человека	% смертельных случаев
Черная мамба Dendroaspis polylepis	-1000	-1,6	100
Кобра Naja naja	-200	-0,2	32
Песчаная эфа Echis carinatus	10-12	-0,06	20
Морские змеи	10-50	0,04-0,1	-17

Токсичное начало ядов аспидов (кобр, бунгарусов, мамб и др.) и морских змейнейротоксины. Они делятся на постсинаптические (яды кобр, бунгарусов, мамб и нек-рых австралийских змей) и пресинаптические (яды австралийских и азиатских змей). По структуре молекулы постсинаптич. токсинов подразделяются на "короткие" (60-62 аминокислотных остатков, 4 дисульфидные связи; мол. м. ~7000) и "длинные" (71-74 аминокислотных остатков, 5 дисульфидных связей; мол. м. -8000), различающиеся по характеру блокирования холинорецепторов и др. св-вам. Как правило, короткие нейротоксины быстрее связываются с рецепторами скелетных мышц, однако длинные связываются более прочно. Характерна также видовая чувствительность к действию постсинаптич. нейротоксинов.

Пресинаптич. нейротоксины менее однородны по строению, отличаются меньшей избирательностью действия (нек-рые активны и на постсинаптич. уровне). Ряд пресинаптич. токсинов (тайпоксин, нотексин, -бунгаротоксин) обладает фосфолипазной активностью и вызывает характерное изменение в высвобождении медиаторов проведения нервного импульса (ослабление секреции, усиление и, наконец, полное ее угнетение в результате повреждения везикул). Ряд токсинов с фосфолипазной активностью обладает также миотоксич. действием (напр., тайпоксин и нотексин).

В ядах многих кобр и бунгарусов найдены также мембраноактивные полипептиды (мол. м. 6-7 тыс.), обладающие широким спектром активности: гемолитической, кардиотоксической и цитотоксической. В основе их действия лежит способность модифицировать поверхностные клеточные мембраны (при этом возбудимые мембраны деполяризуются).

Важную роль в обеспечении токсич. действия яда аспидов играют ферменты гиалуронидаза, ацетилхолинэстераза и фосфолипаза, а также факторы, оказывающие влияние на свертываемость крови. Так, яды тигровой змеи, тайпана (Oxyuranus scutellatus), коричневой змеи (Pseudonaja textilis) обладают сильным коагулирующим действием, а яд кобры замедляет свертываемость крови.

Наиб. грозный симптом отравления ядами аспидов -паралич скелетной и дыхат. мускулатуры, приводящий к ослаблению дыхания (вплоть до полной остановки). При укусах австралийских аспидов наблюдаются также отеки с послед. дегенерацией мышечных волокон. Действие яда кобр обусловлено не только токсичными компонентами, но и развитием процессов аутоинтоксикации вследствие высвобождения гистамина, простагландинов и др. активных в-в. Эффективное средство лечения видовая или поливалентная сыворотка (напр., "Антикобра"). Применяют также искусств. дыхание, антихолинэстеразные средства, кортикостероиды, налоксон.

При отравлении ядом морских змей наблюдаются двигат. расстройства, затруднение речи и дыхания, тонич. судороги, изменение вязкости крови, миоглобинурия. Смерть наступает от паралича дыхат. мускулатуры. Для лечения используют сыворотки, симптоматич. средства.

Нейротоксины яда гадюк одноили двухкомпонентны. Напр., каудоксин из яда африканской гадюки Bitis caudalis представляет собой полипептид с мол. м. 13 332. Это пресинаптич. токсин, блокирующий высвобождение ацетилхолина из двигат. нервных окончаний (ЛД 50 0,18 мг/кг, мыши, в/м). Выделенный из яда носатой гадюки (Vipera ammodytes) випоксин (ЛД 50 0,4 мг/кг, мыши, в/м) состоит из двух компонентов: нетоксичного кислого белка и щелочной фосфоли-пазы А 2. Из яда палестинской гадюки (V. palaestinae) также выделен двухкомпонентный токсин, содержащий белок с фосфолипазной активностью и полипептид (мол. м. 12 тыс.), вызывающий гемодинамич. расстройства.

Нейротоксины яда гремучих змей имеют обычно субъединичную природу. Наиб. изучен крототоксин (ЛД 50 0,09 мг/кг, мыши, в/м) из яда змеи Crotalus d. terrificus комплекс щелочной фосфатазы (ЛД 50 0,54 мг/кг, мыши, в/м; мол. м. 14 350) с кислым белком кротопатином, не обладающим ни заметной токсичностью, ни ферментативной активностью. Считают, что кротопатин предотвращает неспеци-фич. сорбцию фосфолипазы, что благоприятствует ее связыванию с рецепторными пресинаптич. участками. Помимо крототоксина в яде содержатся еще два токсичных полипептида гироксин (мол. м. 33 тыс.) и кротамин (мол. м. 4880). Первый вызывает поражение вестибулярного аппарата, второй судороги, обусловленные стойкой деполяризацией мышечных мембран (кротамин единств. токсин из ядов змей, действующий на Na-каналы электровозбудимых мембран).

Аналогичные крототоксину компоненты содержит мойяветоксин (из яда гремучей змеи Crotalus scutulatus). Как и в случае крототоксина, субъединицы мойяветоксина рекомбинируют с сохранением исходной активности и токсичности.

Гемотоксины ядов гадюк и гремучников представлены двумя группами: сериновыми протеазами и металлопротеазами. Первые термолабильные эндопептидазы; по характеру действия близки к тромбиноподобным ферментам и кининогеназам. Вторые термолабильные белки, катализирующие гидролиз казеина, гемоглобина, инсулина и др. Активность металлепротеаз промотируют двухзарядные ионы (напр., Са ²⁺); они лишены аргининэстеразной активности и действуют в осн. на связи остатков лейцина и фенилаланина. Относит. содержание протеаз в ядах сильно варьирует (напр., в яде гадюки V. berus 75% протеолитич. активности приходится на металлопротеазы и 25% на сериновые; обратное соотношение в яде гюрзы V. lebetina). Протеазы ядов могут вызывать нарушение свертываемости крови и фибринолиза, приводя к тромбоэмболиям или геморрагиям. Действуя на разные звенья гемокоагуляц. каскада (см. Протромбиновый комплекс), протеазы большинства ядов оказывают двоякое действие; вначале наблюдается внутрисосудистое свертывание крови, затем кровь может на длит. период терять способность к свертыванию.

Интоксикация ядами гадюк и гремучников характеризуется геморрагич. отеком и некрозом тканей в зоне введения яда. В тяжелых случаях развивается шок, чему способствуют развитие сердечной недостаточности, уменьшение венозного объема крови, нарушение ф-ций форменных элементов крови, сгущение крови, тромбоэмболия, дисбаланс электролитов, разл. нарушения центр. нервной системы и др.

Лечение: введение в кратчайшие сроки сыворотки; гепаринотерапия, переливание крови, внутривенное введение альбумина и фибриногена, противошоковые мероприятия.

Яды паукообразных (скорпионы, пауки, клещи) изучены меньше, чем яды змей. Наиб. токсинологич. значение имеют скорпионы (свыше 1500 видов), от укусов к-рых ежегодно страдают ок. 150 тыс. человек, причем число смертельных исходов в нек-рых зонах составляет 11-16%. Наиб. опасны скорпионы родов Leiurus, Buthus, Androctonus (Африка, Азия), Centruroides (юг США, Мексика), Tityus (Бразилия). Токсичность яда нек-рых видов скорпионов представлена в табл. 2.

Табл. 2.- ТОКСИЧНОСТЬ ЯДОВ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ СКОРПИОНОВ

Вид	ЛД 50, мг/кг (мыши, подкожно)
Tityus scrrulatus	1,4
Т. bahiensis	9,3
Leiurus quinquestriatus	0,3
Androctonus australis*	0,5
Buthus occitanus	7,0
Parabuthus spp.	35-100
Opistophthalmus spp.	600
Haddgenes spp.	1800

*Действующее начало полипептид титьютоксин, мол. м. 68 тыс., ЛД 50 0,009 (мыши, в/м).

Нативные яды скорпионов бесцв., слабоопалесцирующие жидкости; выдерживают нагрев до ~ 80

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988