Химическая энциклопедия
"ТОКСИНЫ"

ТОКСИНЫ , токсичные в-ва прир. происхождения. Обычно к Т. относят высокомол. соединения (белки, полипептиды и др.), при попадании к-рых в организм происходит выработка антител. Иногда Т. наз. также низкомол. в-ва (напр., тетродотоксин и др. яды животных), к-рые более правильно относить к прир. ядам.

В зависимости от источника происхождения различают Т. микроорганизмов (напр., ботулинические токсины , другие Т. микроорганизмов), фитотоксины (рицин и другие Т. растений) и зоотоксины (тайпотоксин, бунгаротоксины, пали-токсин и другие Т. животных).

Одним из наиб. важных св-в Т. является их высокая физиол. активность (см. табл.). Из известных Т. наиб. токсичностью обладают Т. бактерий, к-рые в осн. и рассматриваются в этой статье.

Высокая активность Т. бактерий обусловлена их способностью вызывать нарушения мол. механизмов в обменных и др. процессах при действии в организме в низких концентрациях, что связано с высоким сродством к биомишеням. Т. бактерий обладают разл. специфичностью к биомишеням разных органов и тканей. В соответствии с этим различают Т. избират. системного действия и цитотоксичные в-за. К первым относят, напр., нейротропные Т. (ботулинические Т., бунгаротоксины и др.), кардиотропные Т. (палитоксин и др.), миотропные (крототоксин и др.). К щгготоксичным ядам относят Т. с менее выраженной тканевой специфичностью и вызывающие нарушения биохим. процессов, присущих любым клеткам (напр., Т., вырабатываемые возбудителем газовой гангрены clostridium perfringens, разрушают клеточные мембраны и вызывают лизис разл. клеток; рицин и нек-рые другие Т. нарушают синтез белков на рибосомах). В то же время нек-рые Т. обладают достаточно выраженной специфичностью к отдельным тканям (напр., дифтерийный Т. блокирует трансляцию в осн. в нейронах и клетках миокарда).

Механизмы токсич. действия бактериальных Т. различны. Напр., среди нейротоксинов выделяют Т. аксонального, пресинаптич. и постсинаптич. действия. К Т., блокирующим передачу нервного импульса через синапсы, относят, напр., ботулинические Т. и бунгаротоксины. Нек-рые Т.-специфич. ингибиторы определенных ферментов (напр., дифтерийный Т. угнетает активность ферментов, участвующих в трансляции). Нек-рые Т. обладают ферментативной активностью (напр., фосфолипаза, протеаза и др. ферменты, содержащиеся в ядах змей) и разрушают важные метаболиты и структурные элементы разл. клеток.

Среди Т. бактерий различают экзо- и эндотоксины. Первые (напр., ботулинический Т., дифтерийный и столбнячный Т.) представляют собой обычно простые белки и выделяются в окружающую среду во время роста бактерий. Эту группу Т. образуют грамположит. патогенные бактерии.

Эндотоксины (обычно сложные белки) находятся в наружных слоях клеточных стенок патогенных грамотрицат. бактерий, высвобождаются после их гибели и представляют собой продукты их метаболизма.

Для многих Т. бактерий характерна четвертичная структура, в к-рой две субъединицы (домены) соединены дисуль-фидными связями. Субьединицы выполняют разные ф-ции. Как правило, большая по мол. массе субъединица выполняет роль рецептофильного фрагмента молекулы, благодаря чему осуществляется специфич. избират. сорбция Т. на пов-сти клеток (нейронов и др.). После рецепции Т. на пов-сти мембран клетки происходит локальное разрушение ее оболочки и разрыв дисульфидных связей между субъединицами. Затем внутрь клетки проникает меньшая по мол. массе субъединица, к-рая обусловливает токсич. действие.

Проводятся исследования по созданию т. наз. химерных Т. бактерий (их получают методами генетич. инженерии), к-рые содержат в молекуле домены разных токсинов. Таким образом можно получать Т., ранее не существовавшие в природе (напр., Т., содержащие домены токсинов бактерий и фитотоксинов).

Т. применяют в медицине для получения анатоксинов, сохраняющих антигенные св-ва Т. и применяемых для выработки иммунитета против них.

О растит. и животных Т. см. также Яды животных , Яды растений .

Лит.: Далин М. В., Фиш Н. Г., Белковые токсины микробов, М., 1980; The specificity and action of animal, bacterial and plant toxins, ed. by P. Cuatrecasas, v. 1 -3, L., 1976-78; 1Ъе animal, plant and microbial toxins, v. 1 -4, N. Y.-L., 1976-78.

Н. А. Лошадкин.