Яды и токсины животных как основа для создания лекарственных препаратов реферат

Обновлено: 05.07.2024

Незаслуженно ботулинический токсин типа А (БТА) в последнее время стал предметом многочисленных шуток. Это произошло потому, что первоначальная цель массового применения нейротоксина в эстетической медицине заключалась в устранении мимических морщин и создании идеальной статической картины лица с разглаженными морщинами.

Вся история применения БТА в медицине — это расширение показаний к применению, исследования безопасности и эффективности, подбор оптимальных лечебных дозировок, что становится возможным благодаря широкомасштабным исследованиям по изучению БТА во всем мире.

Именно это послужило толчком развитию такой области медицины, как ботулинотерапия, которая изучает теоретические основы и механизмы действия препаратов ботулинического токсина, а также разрабатывает методики лечения ботулиническим токсином различных заболеваний, проявляющихся мышечным спазмом, болью и вегетативной дисфункцией. Это молодая, но прогрессивно-динамически развивающаяся область общей медицины, которая носит междисциплинарный характер и объединяет врачей практически всех специальностей. Российский опыт применения ботулинического токсина насчитывает более 15 лет (по данным МООСБТ) и базируется на данных клинико-экспериментальных исследований, подтвержденных всеми правилами доказательной медицины.

В последнее время препараты ботулинического токсина типа А (БТА) стали активно использовать не только в эстетической медицине и неврологии, но и в других областях клинической медицины, таких как стоматология, урология, гинекология, гастроэнтерология, офтальмология, онкология, отоларингология, ортопедия.

Уникальный механизм действия БТА, локальность воздействия, возможность введения в любую доступную зону, отсутствие системных побочных эффектов и большая продолжительность действия, доказанные на основе строгих научных исследований, определяют терапевтическую ценность ботулинического токсина [4, 5].

Ботулинический токсин можно назвать ядом цивилизации, ведь именно благодаря изобретению продуктов долговременного хранения человечество обязано неприятному знакомству с clostridium botulinum.

Бактерии Clostridium botulinum продуцируют токсины семи разных серотипов (A, B, C, D, E, F и G). Все эти серотипы тормозят пресинаптическое высвобождение медиатора, но их внутриклеточные мишени, характер действия и эффективность имеют различия.

Для создания терапевтических препаратов используют только серотипы А и В. Серотип А — самый изученный. На его основе фармакологические компании разных стран создали несколько коммерческих лекарственных препаратов.

Токсины (от греческого toxikоn - яд), вещества бактериального происхождения, способные угнетать физиологические функции, что приводит к заболеванию или гибели животных и человека. По химической природе все токсины - белки или полипептиды. В отличие от других органических и неорганических ядовитых веществ, токсины при попадании в организм вызывают образование антител.
При некоторых инфекционных заболеваниях (дифтерия, скарлатина) для определения напряженности иммунитета и восприимчивости детей используются внутрикожные пробы с применением соответствующих разведенных токсинов. Положительная реакция (местное воспаление кожи в области введения токсина) обусловливается ядовитым действием токсина на ткани кожи. Отрицательный результат реакции объясняется нейтрализацией введенного в кожу токсина соответствующим антитоксином, содержащимся в иммунном организме в достаточном для этого количестве.
Токсины получают из токсигенных штаммов микробов (дифтерийная палочка или скарлатинозный стрептококк) методом посева на жидкую питательную среду (мартеновский бульон) с последующей фильтрацией через бактериальные фильтры. Из полученных токсинов готовят диагностические токсины Шика (дифтерийный) и Дика (скарлатинный). Токсины вводят внутрикожно, в количестве 0,2 мл (Шика) и 0,1 мл (Дика), в среднюю часть внутренней поверхности предплечья.
Анатоксины - фильтраты бульонных культур токсигенных микроорганизмов, утратившие благодаря специальной обработке токсичность, но сохранившие в значительной степени антигенные и иммуногенные свойства исходных токсинов.
При введении в организм человека или животных анатоксины вызывают образование антитоксического иммунитета, это свойство и позволяет применять их для профилактики тех инфекционных заболеваний, в основе которых лежит действие экзотоксинов, выделяемых возбудителями, а также для гипериммунизации животных - продуцентов антитоксических сывороток.
Независимо от вида анатоксина его иммуногенность и антигенность определяются соответствующими свойствами исходного токсина. Поэтому в лабораториях, изготавливающих эти препараты, уделяется большое внимание созданию оптимальных условий для токсинообразования.
Для получения токсинов высокой силы необходимы штаммы, отличающиеся особенно выраженной способностью к токсинообразованию в искусственных условиях. Этими свойствами обладают далеко не все штаммы токсигенных бактерия. Для производственных целей пользуются штаммами, адаптированными к искусственным средам и стойко сохраняющими способность к токсинообразованию.
Культуры токсинообразователей сохраняются либо в высушенном состоянии, либо на средах оптимальных для данного вида бактерий. Перед употреблением для засева массовых партий штаммы пассируются на среде, используемой для получения токсина.
При прочих равных условиях сила токсинов определяется качеством питательной среды, поэтому лаборатории уделяют внимание приготовлению питательных сред. Сырье, химикалии и другие ингредиенты, входящие в состав среды, подвергаются самому тщательному контролю в биохимических лабораториях производственных институтов.
Для токсинообразования применяются жидкие питательные среды, в состав которых входят мясная вода и продукты пептического (бульон Мартена, среда Рамона) или триптического (среда Попе) переваривания мяса.
Процесс гидролиза мяса контролируется определением общего и аминного азота и коэффициента расщепления белка, который вычисляется из отношения аминного азота к общему. Используются также безмясные казеиновые, полусинтетические среды.
В питательную среду, предназначенную для токсинообразования, добавляются углеводы (глюкоза, мальтоза или смесь их). При сбраживании углеводов освобождается большое количество энергии, необходимой для процессов синтеза, происходящих в развивающейся культуре. Добавление углеводов резко повышает силу образующихся в среде токсинов.
Помимо углеводов для токсинообразования необходимы в минимальных дозах некоторые металлы. Токсинообразование дифтерийной палочки тормозится избытком железа в среде в равной мере как и отсутствием его. При наличии в среде оптимальных количеств железа токсинообразование резко усиливается.
Токсинообразование осуществляется в полную меру при определенном рН среды. Между тем в процессе роста культуры значение рН изменяется и может достигнуть таких показателей, которые будут тормозить образование токсина.
Для устранения этого в среды добавляются буферные вещества, поддерживающие нужное значение рН. Одним из таких веществ, обладающих свойствами буфера, является уксусно-кислый натр, который добавляется в бульон в количестве 0,5-0,75 %.
В зависимости от биологических особенностей микроба-токсинообразователя применяются разные условия выращивания и, в частности, регулируется аэрация среды. Дифтерийная палочка образует токсин в условиях максимальной аэрации, наоборот, столбнячная палочка и другие токсигенные анаэробы в кислороде не нуждаются. В соответствии с этим в первом случае культура выращивается в тонком слое среды с большой поверхностью соприкосновения с воздухом, во втором - среда наливается высоким слоем и в нее добавляются различные адсорбенты кислорода (вата, сухие эритроциты).
Температура выращивания и длительность его варьируют для разных микробов. Общей для процесса токсинообразования является необходимость безукоризненной регулировки температуры в термостате. Колебания температуры отрицательно сказываются на силе токсина. Поэтому термостаты, в которых происходит токсинообразование, снабжаются точными терморегуляторами.
В каждом отдельном случае длительность выращивания культуры определяется интенсивностью токсинообразования на данной серии среды. Для решения вопроса о времени прекращения культивирования производят определение силы токсина и рН среды в разные сроки выращивания.
Когда сила токсина достигает максимума, производят отделение его от микробных тел, это производится путем фильтрации через специальные бактериальные фильтры (анаэробные микроорганизмы) или обычные бумажные (дифтерийная палочка).
Перевод токсических фильтратов в анатоксин осуществляется путем длительного воздействия на них формалина при температуре 39-40 °С. Формалин соединяется свободными аминогруппами аминокислот, полипептидов и белков токсина, в связи с чем, утрачивает свои ядовитые свойства. Переход токсина в анатоксин происходит в течение 3-4 недель. Для правильного анатоксинообразования имеет значение рН токсина. Наиболее благоприятной является нейтральная или слабощелочная реакция среды.
Анатоксины характеризуются полной безвредностью для животных. Однако при неполном обезвреживании в них могут сохраняться остатки токсина, которые вызывают в чувствительном организме поздние повреждения. Поэтому при проверке безвредности анатоксинов наблюдение за животными ведут в течение длительного времени. Безвредность анатоксинов необратима. Никакие воздействия не приводят к восстановлению утраченной токсичности.
Анатоксины сохраняют почти в полной мере антигенные свойства токсинов. Это может быть проверено различными методами в пробирке (реакция флокуляции, реакция связывания анатоксина) и в опытах на животных, у которых введение анатоксина вызывает образование соответствующих антитоксинов и создание антитоксического иммунитета.
Анатоксины отличаются стойкостью; они переносят повторное замораживание и оттаивание, противостоят действию высокой температуры и стабильны при длительном хранении.
Анатоксины содержат помимо специфических белков также балластные вещества, от которых они могут быть освобождены разными методами. Они основаны на способности анатоксинов осаждаться при насыщении нейтральными солями, солями тяжелых металлов, кислотами (соляной, трихлоруксусной, метафосфорной), а также в присутствии этилового и метилового спирта при низкой температуре. Эти методы используются в настоящее время для получения очищенных концентрированных анатоксинов.
Анатоксины адсорбируются на различных нерастворимых веществах (фосфорные соли, гидроокись алюминия), это используется для приготовления сорбированных анатоксинов, которые отличаются замедленной всасываемостью в организме, в результате чего можно получить более напряженный иммунитет.
Благодаря своей безвредности, высокой антигенности и иммуногенности, анатоксины являются ценнейшими средствами профилактики и терапии ряда заболеваний.
В настоящее время получены анатоксины: дифтерийный, столбнячный, ботулинический, стафилококковый, дизентерийный, из токсинов, продуцируемых возбудителями газовой гангрены, а также из змеиного яда.

Ядовитые растения издавна применялись в религиозных и магических мистериях. О ядовитом зелье, которое выпивали подданные, хороня своих царей, можно только строить догадки. Наверное, свойство этого яда не было связано с возбуждением нервной системы, скорее всего, он погружал людей в сон, переходящий в забытье и смерть. Мак? Вполне возможно. О необычных свойствах мака люди знали очень давно: в первобытных свайных поселениях эпохи неолита на заболоченных местах в районе Цюрихского озера найдены лепешки, изготовленные из мака, применявшиеся, очевидно, для утоления болей.

Китайцы приписывают знание ядов мифическому императору Шен–Нунгу, прожившему 140 лет и считавшемуся одним из богов аптекарей и земледельцев, который знал 70 растительных ядов и противоядий. В Китае императоры умирали, выпив настойку придворных химиков, хотя предполагалось, что эти напитки приносят вечную жизнь, а не смерть. Для их приготовления использовались ядовитые змеи и насекомые.

Постепенно наука о свойствах растительных ядов делается привилегией царей и получает развитие при наиболее могущественных дворах древнего мира. В этом отношении особенно широкую известность приобрели правители Пергамского и Понтийского царств. Последний пергамский царь Аттал III царствовал всего 5 лет и оставил после себя недобрую память. Большой знаток растительного мира, царь сам сажал и выхаживал в дворцовых садах лекарственные и ядовитые растения, изучал свойства их соков, плодов, знал время сбора. Он выращивал белену, чемерицу, цикуту, наперстянку и другие растения, содержащие ядовитые алкалоиды. Существует предание, что, составляя ядовитые коктейли, он проверял их действие не только на врагах, но и на друзьях.

Когда в Древним Риме в период гражданских войн порок и распутство достигли небывалого размаха, а самоубийство вошло в обычай, то в случае уважительной причины от властей можно было получить отвар болиголова или аконита. Римляне считали добровольную смерть доблестью, и вскоре отравления приобрели массовый характер. Не случайно же в то время появился и обычай чокаться, чтобы вино выплескивалось из одного кубка в другой. С какой целью это делалось? Для того, чтобы показать, что в вине нет яда.

Любовные снадобья, в состав которых входили и ядовитые средства, широко использовались в Восточном Риме (Константинополе). Один из первых его императоров Валент опубликовал закон, согласно которому лиц, заподозренных в отравлении, казнили. В правление Юстиниана I, когда было приведено в систему все римское законодательство, изготовляющих любовные напитки, а также владеющих тайной колдовства, отравителей наказывали особенно жестоко – смертью на кресте, сжигали или бросали в клетку с дикими животными. Наказывали также и врачей, если выяснялось, что лечение было связано с преступлением.

Древние врачи, однако, были убеждены, что если природа создала яд, то имеется и противоядие, нужно только суметь его найти, а это дело нелегкое. Среди дошедших до нас источников сохранились отрывки из двух написанных в стихах произведений греческого поэта и врача, жившего во II веке до н.э., Никандра из Колофона. Автор делит все яды на две группы – действующие медленно и быстро; описывает ядовитые свойства опия, аконита, белены, тисового дерева и др. В качестве противоядия он рекомендует нагретое молоко, теплую воду, мальву или настой львиного семени, чтобы вызвать рвоту и избежать всасывания яда.

Прошли столетия, но мало что изменилось в принципах лечения отравлений. Основные средства – это рвотные и слабительные. Повторные приемы рвотных средств чередуются с приемом молока и жирных супов, ибо предполагается, что жиры нейтрализуют действие яда и не дают ему всосаться.

В начале XIX столетия появились противоядия, не потерявшие частично своего значения и поныне. Самые простые антидоты соединяются с ядами, давая нерастворимую форму, что уменьшает всасывание яда в кровь из желудочно–кишечного тракта.

В нашей стране создана мощная токсикологическая служба. В результате бурного развития химической промышленности, обилия препаратов бытовой химии, лекарственных и сильнодействующих средств, распространения наркомании, наличия в продаже недоброкачественных алкогольных напитков и некоторых продуктов питания количество отравлений среди россиян, к сожалению, из года в год увеличивается. Но тот, кто вовремя обратится к врачу–токсикологу, может быть уверен: благодаря широкому ассортименту антидотов ему будет оказана эффективная помощь.

Читайте также: