הבדל מפתח - נוירוטוקסין לעומת המוטוקסין
לפני שנדון בהבדל בין נוירוטוקסין להמוטוקסין, בואו נראה תחילה את תפקידם של רעלים. רעלן הוא ישות מולקולרית ייחודית פעילה ביולוגית, שיכולה להזיק או להרוג אורגניזם חי באמצעות פעולתו על רקמות ספציפיות. ניתן לסווג את הרעלים הללו לשתי קבוצות עיקריות כגון נוירוטוקסין והמוטוקסין. נוירוטוקסינים הם מרכיבים כימיים שהם רעילים או הרסניים לרקמת העצבים. המוטוקסינים הם מרכיבים כימיים שהורסים תאי דם אדומים או גורמים להמוליזה, מפריעים לקרישת הדם ו/או גורמים לקריסת איברים ולנזק כללי לרקמות.זהו ההבדל העיקרי המזוהה בקלות בין נוירוטוקסין להמוטוקסין; עם זאת, ישנם כמה הבדלים אחרים גם בין נוירוטוקסין להמוטוקסין. מאמר זה יציג בפניכם רעלן עצבי והמוטוקסין וההבדל בין רעלן עצבי להמוטוקסין.
מהו נוירוטוקסין?
נוירוטוקסינים הם מרכיבים קטלניים או הרסניים לרקמת העצבים. נוירוטוקסינים פועלים על ידי מנגנון המוביל להפרעה או לנזק של רכיבים נחוצים במערכת העצבים. מכיוון שמערכת העצבים ברוב האורגניזמים החיים היא מורכבת ביותר והן חיונית להישרדות, ברור שהיא הפכה למטרה להתקפה על ידי טורפים וטרפים כאחד. אורגניזמים חיים ארסיים או רעילים משתמשים לעתים קרובות בנוירוטוקסינים שלהם כדי להכניע טורפים או לתפוס טרף. נוירוטוקסינים הם מגוון רחב של עלבונות נוירולוגיים כימיים אקסוגניים שיכולים להשפיע מזיקה על התפקוד הן ברקמות העצבים המתפתחות והן בוגרות. למרות שנוירוטוקסינים הם באופן קבוע מרושעים מבחינה נוירולוגית, היכולת שלהם למקד בדיוק את המרכיבים העצביים היא משמעותית בחקר מערכות העצבים.נוירוטוקסינים מונעים שליטה בנוירון על פני קרום התא או מפריעים לתקשורת בין נוירונים על פני סינפסה. בנוסף, רעלנים עצביים עלולים לפגוע במערכת העצבים המרכזית ובמערכת העצבים ההיקפית. מספר טיפולים שמטרתם להפחית את הפגיעה בתאים בתיווך נוירוטוקסין מורכבים ממתן נוגדי חמצון ואנטי-טוקסין.
דג הפחזנית הוא יצרן טטרודוטוקסין ידוע.
מהו המוטוקסין?
Hemotoxins (המוכרים גם כ-hemotoxins או hematotoxins) הם רעלים שהורסים תאי דם אדומים, משבשים את קרישת הדם ו/או גורמים לקריסת איברים ולנזק נרחב לרקמות. המונח המוטוקסין משמש כרעלים הפוגעים בדם וכן פוגעים ברקמות אחרות. נזק ממרכיב המוטוקסי כואב מאוד באופן קבוע ויכול לגרום לנזק קבוע ובמקרים חמורים למוות.אובדן של איבר פגוע אפשרי אפילו עם טיפול מהיר. ארס/רעלים של בעלי חיים כוללים אנזימים וחלבונים אחרים שהם המוטוקסיים או נוירוטוקסיים או לפעמים שניהם. אצל כמה זוחלים, המוטוקסי לא רק פועל כרעל אלא גם מסייע לעיכול; הארס יכול לפרק חלבון בחלק של הנשיכה, מה שהופך את בשרו של הטרף לקל יותר לעיכול.
Pit Vipers הוא יצרן המוטוקסינים ידוע.
מה ההבדל בין נוירוטוקסין להמוטוקסין?
ניתן לחלק את ההבדל בין נוירוטוקסין להמוטוקסין לקטגוריות הבאות.
הגדרה של נוירוטוקסין והמוטוקסין:
נוירוטוקסין: נוירוטוקסין הוא רעל הפועל על מערכת העצבים.
Hemotoxins: המוטוקסינים הם רעלים שהורסים תאי דם אדומים, או שהם גורמים להמוליזה, משבשים את קרישת הדם ו/או גורמים לקריסת איברים ולנזק לרקמות. זה ידוע גם כ-hemotoxins או hematotoxins.
מאפיינים של נוירוטוקסין והמוטוקסין:
מקור רעלים:
נוירוטוקסין: אורגניזמים חיים ארסיים או רעילים משתמשים בנוירוטוקסינים שלהם כדי להכניע טורף או טרף בעיקר לצורך הגנתם או לצריכה שלהם. בנוסף לכך, עקב זיהום סביבתי, פעילויות תעשייתיות וכמה מתכות כבדות כמו רעלנים עצביים משתחררים בטעות לאטמוספירה. כמה מיקרואורגניזמים פתוגניים יכולים גם לייצר רעלנים עצביים כגון בוטולינום טוקסין.
המוטוקסינים נראים לעתים קרובות בבעלי חיים ארסיים כמו צפעים וצפעי בור.
דוגמאות לבעלי חיים המשחררים רעלים:
נוירוטוקסין: דגי נפוח, דגי שמש ודגי דורבנים משתמשים בנוירוטוקסין של טטרודוטוקסין. ארס עקרב מכיל כלורוטוקסין. הקבוצות המגוונות של חלזונות חרוטים משתמשות במגוון סוגים שונים של קונוטוקסינים. בוטולינום טוקסין מיוצר על ידי החיידק Clostridium botulinum.
המוטוקסינים: רעלים המיוצרים על ידי נחשים כגון נחשי רעשן, ראש נחושת, צפעי כותנה וצפעי בור כוללים המוטוקסינים.
מערכות מטרה ואיברים באורגניזמים החיים:
נוירוטוקסין: זה יכול לתקוף את מערכת העצבים המרכזית ואת מערכת העצבים ההיקפית, רקמת עצבים, עיכוב קיבולת הנוירוטרנסמיטר (אצטילכולין אסטראז).
Hemotoxins: תוקפים בעיקר תאי דם אדומים ורקמות גוף חשובות.
סימנים, תסמינים וסיבוכים:
נוירוטוקסין: נזק למערכת העצבים המרכזית כולל מוגבלות אינטלקטואלית, הפרעות זיכרון מתמשכות, אפילפסיה ודמנציה. נזק למערכת העצבים ההיקפית עקב רעלנים עצביים כגון נוירופתיה או מיופתיה גורמים לשיתוק.
Hemotoxins: סימנים ותסמינים כוללים בחילות, המוליזה, קרישת דם, נזק לרקמות, חוסר התמצאות וכאבי ראש
הזמן הנדרש להופעת הסימנים והתסמינים ותהליך המוות:
נוירוטוקסין: הזמן הדרוש להופעת התסמינים מבוסס על חשיפה לרעלים עצביים שיכולים להשתנות בין רעלנים שונים, להיות בסדר גודל של שעות עבור רעלני בוטולינום ושנים עבור עופרת.
המוטוקסין: סימנים ותסמינים יכולים להופיע במהירות רבה לאחר בליעת המוטוקסין לדם. התהליך שבו המוטוקסין גורם למוות איטי בהרבה מזה של נוירוטוקסין.
טיפולים:
נוירוטוקסין: ניתן להשתמש במתן נוגדי חמצון ואנטי-טוקסין לטיפול במצב זה.
Hemotoxins: ניתן להשתמש במתן תרופות נוגדות רעל לטיפול במצב זה.
דוגמאות:
נוירוטוקסין: דוגמאות לנוירוטוקסין כוללות עופרת, אתנול או שתיית אלכוהול, מנגן, גלוטמט, תחמוצת חנקן (NO), בוטולינום טוקסין (למשל בוטוקס), רעלן טטנוס, זרחנים אורגניים וטטרודוטוקסין. ריכוזים מוגזמים של תחמוצת חנקן וגלוטמט גורמים גם לנזק לנוירונים. נוירוטוקסינים יכולים להיות מסווגים יותר על סמך מנגנוני הפעולה. דוגמאות הן;
- מעכבי ערוץ Na – Tetrodotoxin
- מעכבי תעלות Cl – Chlorotoxin
- מעכבי ערוץ Ca – Conotoxin
- מעכבי ערוצים K – Tetraethylammonium
- מעכבי שחרור שלפוחית סינפטית כגון בוטולינום טוקסין ורעלן טטנוס
- מעכבי רצפטורים – בונגרוטוקסין ו-Curare
- אגוניסטים של קולטן – 25I-NBOMe ו-JWH-018
- מעכבי מחסום דם-מוח – אלומיניום וכספית
- הפרעות שלד ציטוניים – ארסן ואמוניה
- ציטוטוקסיות בתיווך Ca – Lead
- אפקטים מרובים – אתנול
- מקורות נוירוטוקסין אנדוגניים – תחמוצת חנקן וגלוטמט
המוטוקסינים: ארס צפע
לסיכום, גם רעלן עצבי וגם המוטוקסין הם תרכובות רעילות מסכנות חיים שמקורן בעיקר מארס של בעלי חיים כדי להגן עליהם מפני טרפים וכן כדי להקל על העיכול שלהם. עם זאת, מנגנוני הפעולה שלהם שונים לחלוטין זה מזה מכיוון שנוירוטוקסינים מכוונים בעיקר למערכת העצבים ואילו המוטוקסינים מכוונים בעיקר לתאי דם ורקמות.
