Рицин (C8H8N2O2) - сильнодействующий белковый токсин, получаемый из бобов Клещевины Обыкновенной (Ricinus Communis).
Очищенный рицин представляет собой белый порошок без запаха, хорошо растворимый в воде. В водном растворе разлагается при температуре 80 градусов цельсия.
Получение рицина не представляет особой сложности. В семенах кастровых бобов образует комплекс с агглютинином, лектин гликолипидной природы.
Прямым цитотоксическим действием не обладает, но способен агглютинировать ( Склеивать бактерии и эритроциты, а также другие клетки, которые несут антигены) и лизировать (Растворять клетки и их системы, в том числе микроорганизмов) эритроциты (ВАЖНО: в комплексе с агглютинином). Агглютинин отделяют от рицина хроматографическим методом.
В бобах, помимо рицина, также обнаружено небольшое количество токсического алкалоида рицинина. Случаев отравления очищенным рицинином не зафиксировано. В экспериментах на мышах было доказано, что алкалоид вызывает конвульсии и смерть. Возможно, его токсическое действие связано с увеличением высвобождения глутамата в мозг и ингибирования ГАМКа-рецепторов.
Летальные дозы (далее ЛД) рицина зависят от степени очистки, способа доставки вещества в организм и вида животного. При парентеральном (инъекция) введении ЛД для различных видов животных измеряются от минимальной 0,00005 мг/кг, внутрибрюшинно (морская свинка) до 0,006 мг/кг внутримышечно (собака). ЛД при ингаляционном поражении для обезьян-резусов - 15,0 мг/кг, а для африканских зеленых обезьян - 5,8 мг/кг. Минимальная ЛД, при ингаляционном поражении, для человека близка к 4,0 мг/кг.
Очищенный рицин обладает прямым цитотоксическим действием.
Токсичность рицина при пероральном поступлении ниже чем при поступлении другими путями, что связано с воздействием на токсин панкреатическими ферментами, которые разлагает его. Наиболее уязвимо к токсину ретикулоэндотелиальная система (физиологическая защитная система организма позвоночных животных, осуществляющая поглощение инородных частиц). Связано это с большим количеством на клетках этой системы маннозных рецепторов (отвечают за распознание и поглощение посторонних частиц макрофагами). В связи с тем, что ВСЕ клетки организма являются мишенью для токсина, симптомы отравления зависят от места поступления токсина. Поражение ЖКТ вызывает некроз эпителия желудочно-кишечного тракта, локальное кровотечение и некроз печени, селезенки и почек. Внутримышечное введение вызывает сильный локальный некроз ткани и региональных лимфатических узлов с умеренным поражением висцеральных органов (органы, расположенные в грудной или брюшной полости).
Рицин не обладает кожно-резорбтивным действием, следовательно не требуются средства защиты кожи, достаточно иметь фильтрующие противогазы.
Рицин синтезируется на рибосомах в виде цельной полипептидной цепи. В вакуолях делится на А (ферментативную) и B (связывающую) цепи, соединенные дисульфидным мостиком.
Теперь в кратце и простыми словами про механизм действия токсина.
По отдельности цепи не имеют токсичности и содержатся во многих растениях. Простыми словами механизм действия токсина можно описать так: цепь B присоединяется к поверхности клетки, вызывая эндоцитоз и позволяет проникнуть молекуле рицина внутрь клетки, к транспортной цепи Гольджи. Часть токсина проникает в эндоплазматический ретикулум, где разрывается связь S-S и образуются отдельные A- и B-субъединицы.
А-субъединица присоединяется к рибосоме и инактивирует её, прекращая синтез белков и активируя апоптоз.
Эксперимент над мышами меченным рицином. Через 30 минут после введения рицина внутримышечно 45% содержится в печени, в мышцах - 13%, в селезенке - 8%, остальной токсин распределен по всему организму. После 24 ч. В организме находится примерно 11% от введенного рицина. До 70% выводится с мочой в первые 24 часа в виде низкомолекулярных метаболитов. Симптомы отравления проявляются не раньше 8-78 часов после введения.
А теперь подробней о симптомах отравления. В течении нескольких часов после приема бобов у отравленного начинается тошнота, рвота и боль в брюшной полости, после чего развивается диарея и кровотечение из ануса. Естественно повышается температура. Чуть позже появляется анурия (полное прекращение поступления мочи в мочевой пузырь), судороги, расширение зрачков. Пострадавшего мучает жажда, боль в груди и голове, развивается сосудистый коллапс (падание кровяного давления и ухудшение кровоснабжения органов) и шок. Смерть на третий день. На вскрытии обнаруживается изъязвление на слизистых оболочках ЖКТ; некроз лимфоидных узлов, клеток Купфера, печени; диффузный нефрит (быстро протекающее воспаление почек) и спленит (увеличение и воспаление селезенки).
В исследовании на нечеловекообразных приматах установлено, что ингаляционная токсичность рицина имеет период в 8-24 ч. Наблюдается снижение двигательной активности и развитие отдышки. Через 36-42 часов приматы погибали от легочной недостаточности. У всех были обнаружены: гнойно-фибриозная пневмония, диффузный некроз легочной ткани и острые воспаления нижних дыхательных путей. В грудной полости находилась серозная жидкость и нити фибрина, висцеральная легочная плевра была покрыта пленкой фибрина (фибрин - волокнистый неглобулярный белок, участвующий в свертывании крови). Верхние дыхательные пути воспалены не так значительно.
Отравление рицином при парентеральном введении изучено в наблюдениях по лечению рака. Раствор небольшой концентрации внутривенно. Первые симптомы отравления появились через 4-6 часов после введения. Гриппозные симптомы, боль в мышцах, рвота, тошнота и слабость. Такое состояние длилось двое суток. При введении больших доз отравление может клинически маскироваться под сепсис (лихорадка, головная боль, тошнота, головокружение, анорексия, гипотония, абдоминальная боль).
Лечение отравления рицином представляет собой интенсивную поддерживающую и симптоматическую терапию. Как вы поняли антидота нет. При отравлении через дыхательные пути купируются отеки легких и поддерживается нормальная легочная вентиляция. Для лечения может использоваться D-галактоза и ее производные за счет их способности конкурировать с рицином за участки связывания на поверхности клеток-мишеней.
При отравлении ЖКТ промывается желудок с использованием слабительных средств (хотя казалось бы...). Активированный уголь малоэффективен для сорбирования таких больших молекул как рицин. Важно возмещать потери желудочно-кишечной жидкости.