| Botulotoxin | |
|---|---|
| | |
| Všeobecné | |
| Zkratky | BoNT |
| Tradiční jména | botulotoxin |
| Chem. vzorec | C 6760 H 10447 N 1743 O 2010 S 32 |
| Fyzikální vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 149322 g/ mol |
| Klasifikace | |
| Reg. Číslo CAS | 93384-43-1 |
| Reg. číslo EINECS | 297-253-4 |
| Bezpečnost | |
| LD 50 |
myši, intraperitoneálně, ng/kg tělesné hmotnosti
|
| Toxicita | Extrémně toxický |
| Ikony ECB | |
| Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak. | |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
Botulotoxin ( botulotoxin , botulotoxin ) je proteinový neurotoxin produkovaný bakterií Clostridium botulinum . Nejsilnější organický jed známý vědě o organických toxinech [1] a jedna z nejjedovatějších látek. Vstup botulotoxinu do trávicího systému těla způsobuje těžké toxické poškození - botulismus , který se přirozeně vyskytuje u lidí , koní , ptáků a méně často skotu , kožešinových zvířat.
Podle sérovaru patogenu se botulotoxin dělí na typy A, B, C1, C2, D, E, F, G, H, z nichž nejčastější je typ A. Pololetální dávka pro různé sérovary je průměrná asi 1 ng/kg tělesné hmotnosti [2] .
Botulotoxin je jedním z nejsložitějších proteinů syntetizovaných živým organismem. Jeho hmotnost je asi 150 tisíc atomových hmotnostních jednotek , což je trojnásobek typické velikosti proteinového řetězce, jen málo proteinů (například titin ) tuto průměrnou velikost překračuje.
Nejbližší jed botulotoxinu, jak strukturou, tak silou, je tetanospasmin . Je produkován jiným druhem Clostridium - Clostridium tetani , původcem tetanu . Přesto je v toxicitě nižší než botulotoxin a má nižší molekulovou hmotnost - 140 tisíc amu. jíst.
Clostridium botulinum, obligátní anaeroby , jsou schopné reprodukce pouze v podmínkách úplné absence kyslíku . Zpravidla se jedná o konzervy a uzenářské výrobky (zejména konzervované smažené houby a maso a ryby sklízené ve velkých kusech s poškozením povrchu). Exotoxin produkovaný bakteriemi během reprodukce vstupuje do těla spolu s potravou, je absorbován v gastrointestinálním traktu a ovlivňuje nervový systém , což způsobuje poruchy hlavových nervů , kosterních svalů a nervových center srdce . Charakteristické jsou oční příznaky (mlha, mouchy před očima, mydriáza a anizokorie zornic , strabismus ), později se přidávají bulbární (porušená řeč a polykání , maskovitý obličej). Smrt nastává v důsledku hypoxie způsobené porušením metabolických procesů kyslíku, asfyxií dýchacích cest , paralýzou dýchacích svalů a srdečního svalu .
Botulotoxin je bez chuti , barvy a vůně (občas postižený produkt získá vůni žluklého oleje). Ničí se varem po dobu 25-30 minut, autoklávováním po dobu 10 minut při teplotě 120 °C, máčením v roztoku 1% jedlé sody na hodinu. Toxin není zničen interakcí s pepsinem a kyselinou chlorovodíkovou v žaludeční šťávě .
Zájem o botulotoxin jako možný lék se objevil na počátku 20. století. Během druhé světové války byl toxin široce studován pro použití jako biologická zbraň . Tyto studie poskytly základ pro produkci vysoce purifikovaného krystalického botulotoxinu typu A. [3]
Americký oftalmolog Alan Scott jako první použil botulotoxin v lékařské praxi koncem 70. let. Vstříkl vyčištěný toxin v mikrodávkách do očnicového svalu oka k léčbě blefarospazmu . Také zkoumal účinek toxinu na nystagmus , hemifaciální křeče , křečovité torticollis a spastická onemocnění nohou. [3]
V moderní praxi se přípravky na bázi botulotoxinu ( Botox , Relatox, Xeomin, BTXA, Dysport, Neuronox) používají k léčbě hyperaktivity příčně pruhovaných svalů a svěračů , hyperfunkce exokrinních žláz , různých syndromů spastické bolesti. V kosmetologii se toxin používá k vyhlazení mimických vrásek [3] [4] podobným způsobem - k zastavení migrén [5] .
Ve 20. století byly v rámci přípravy na chemický a bakteriologický boj vyvinuty metody výroby botulotoxinu pro vojenské a sabotážní účely. Ve Spojených státech během druhé světové války byl botulotoxin považován za slibnou biologickou zbraň [6] . Ve vojenských centrech USA, Anglie a Kanady byl za nejnebezpečnější pro člověka považován botulotoxin typu A [7] . Existuje verze, že botulotoxin byl použit při atentátu na Reinharda Heydricha československými odbojáři, kteří byli vycvičeni britskými zpravodajskými službami [8] [9] . V roce 1971 schválilo Valné shromáždění OSN Úmluvu o zákazu vývoje, výroby a hromadění toxických zbraní a o jejich zničení. Existuje 101 států [10] , které jsou stranami úmluvy (1985) .
V důsledku mnohaletého výzkumu byl v roce 1975 botulotoxin typu A přijat americkou armádou pod kódem XR , jehož zásoby jsou uloženy v Pine Bluff Arsenal v Arkansasu . Inhalační toxicita pro člověka LDt 50 20 ng min/l pro suchý rentgenový snímek a 100 ng min/l pro jeho formulace. Smrt může nastat do tří dnů. Na vzduchu je aerosol účinný jako biologická zbraň po dobu 12 hod. XR lze odplynit pouze vodnými roztoky aktivního chloru 100-350 mg/l, např. 0,1-0,2% roztoky chloraminů nebo chlornanů . Roztoky formaldehydu XR se obzvláště snadno deaktivují (toxicita se za minutu sníží 100krát) [7] .
Nejnebezpečnější pro populaci jsou biologické zbraně ve formě aerosolu , protože toxin se dobře vstřebává ze sliznic očí a horních cest dýchacích [11] . Ochranu proti aerosolu XR spolehlivě zajišťují plynové masky a respirátory [7] .
Technologie korekce různých estetických nedokonalostí pomocí botulotoxinových přípravků mají své vlastní charakteristiky. V současné době existuje 5 hlavních strategických směrů estetické botuloterapie v oblasti obličeje a krku.
1. Oslabení svalového tonu celého svalu nebo jeho jednotlivých partií.Dynamické vrásky, které se tvoří v důsledku stahu určitých obličejových svalů, se při uvolnění svalů narovnají a nestahují se. Jestliže na počátku propagace této metody omlazení se specialisté snažili získat úplný blok svalové činnosti, pak v posledních letech lékaři i pacienti preferují přirozenější výsledek. Žádný člověk nemá dokonale symetrický obličej. Ve většině případů není asymetrie významná. Když je asymetrie natolik výrazná (např. u hypertonie svalů jedné poloviny obličeje), že se z ní stane estetická vada, botulotoxinové injekce mohou tento problém dočasně odstranit nebo snížit. Tento druh korekce BTA (botulotoxin) je široce používán v estetické neurologii po paréze lícního nervu .
2. Prevence tvorby vrásek.Pokud se statické vrásky ještě neobjevily a při výrazu se projevují dynamické vrásky, pak je pomocí BTA možné jejich vznik oddálit (např. kuřácké vrásky, vrásky dolní třetiny obličeje a krku). Aby se zabránilo vzniku „vráních nohou“, je tato metoda doporučována pacientům starším 20 let. [12] Navíc použití botulotoxinu v určitých partiích může přispět k zániku nesprávné mimiky a vytvoření nového obličejového vzoru (např. zavedení botulotoxinu do oblasti mezi obočím se může „odnaučit“ obvyklé zamračení pacienta)
3. Obnovení rovnováhy mezi svaly agonisty a antagonisty.Činnost většiny obličejových svalů je jasně vyvážená a na této rovnováze závisí poloha určitých částí obličeje: například poloha a tvar obočí závisí na stavu čelních obličejových svalů (zvednutí obočí) a kruhových svaly (spodní obočí). Stejné pravidlo můžeme aplikovat na ovál obličeje, jehož konturu vymezují svaly levator (zygomatické svaly, svaly zvedající horní ret) a depresory (svaly snižující úhel úst a dolního rtu, platysma ). Oslabením depresorových svalů tím usnadníme práci levátorů, čímž dosáhneme změny kontur obličeje.
4. Změna objemu a proporcí obličeje.Denervace svalu, byť částečná, vede nejen k oslabení jeho kontraktility, ale i ke snížení objemu. To je nejvíce patrné, když je BTA zavedena do žvýkacích svalů v případě jejich hypertrofie. V takovém případě se po zavedení BTA obličej v dolní třetině zúží, čímž se harmonizují jeho proporce. Tato metoda je oblíbená zejména v Koreji a Číně u žen, které touží po evropských „proporcích krásy“ obličeje. [13]
5. Vyhlazení kožního reliéfu.Povrchové intradermální podání mikrodávek nevede k výraznému oslabení tonusu pod ním ležících svalů, ale umožňuje ovlivňovat jednotlivá povrchová svalová vlákna, která jsou vetkaná do kůže.
Během posledního desetiletí se intradermální injekce botulotoxinu stala nejoblíbenějším a nejúčinnějším prostředkem v boji proti lokální hyperhidróze. Při intradermálním podání botulotoxin blokuje uvolňování acetylcholinu z presynaptické membrány cholinergního nervového zakončení, což způsobuje denervaci potních žláz a ty dočasně přestávají fungovat. [čtrnáct]
Modulace procesů hojení a remodelace tkáně jizvyPoužití botulotoxinu v léčbě jizev a ošetření ran se objevilo na počátku 2000. Plastičtí chirurgové zjistili, že podávání BTA během fáze hojení ran vede k rychlejšímu a přesnějšímu zjizvení. Předpokládá se, že jedním z důvodů vzniku jizev je aktivita místních svalů, které v prvních 2-4 měsících hojení rány tahají její okraje různými směry. Zavedení botulotoxinu může dočasně oslabit svaly obklopující ránu, a tím snížit její pohyblivost (Gassner HG, et al., 2006).