Abrina - Abrin

Abrin-a
Abrin-a.png
Estructura de abrina a ( PDB : 1ABR ). La cadena A se muestra en azul y la cadena B en oliva. Un solo péptido se escinde en las dos cadenas.
Identificadores
Organismo Abrus precatorius
Símbolo ?
número CAS 1393-62-0
UniProt P11140
Abrina
Identificadores
ChemSpider
KEGG
Número RTECS
UNII
un numero 3462
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Referencias de Infobox

La abrina es una toxalbúmina extremadamente tóxica que se encuentra en las semillas del guisante rosario (o guisante jequirity), Abrus precatorius . Tiene una dosis tóxica mediana de 0,7 microgramos por kilogramo de masa corporal cuando se administra a ratones por vía intravenosa (aproximadamente 31,4 veces más tóxica que la ricina , siendo 22 microgramos por kilogramo). La dosis tóxica mediana para los seres humanos varía de 10 a 1000 microgramos por kilogramo cuando se ingiere y es de 3,3 microgramos por kilogramo cuando se inhala.

La abrina es una proteína inhibidora de ribosomas como la ricina , una toxina que se puede encontrar en las semillas de la planta de aceite de ricino , y la pulchellina , una toxina que se puede encontrar en las semillas de Abrus pulchellus . Abrin está clasificado como un " agente selecto " según la ley de EE . UU .

Ocurrencia

La abrina solo está formada en la naturaleza por el guisante rosario. Las semillas de colores brillantes de esta planta contienen aproximadamente un 0,08% de abrina. La toxina se encuentra dentro de las semillas y la cubierta de la semilla previene su liberación. Si la cubierta de la semilla se daña o se destruye (masticando, por ejemplo), la toxina puede liberarse.

El guisante del rosario es la planta fuente de abrina.

Propiedades físicas

La abrina es una lectina soluble en agua . La abrina en forma de polvo es de color blanco amarillento. Es una sustancia estable y puede soportar condiciones ambientales extremas. Aunque es combustible , no se polimeriza fácilmente y no es particularmente volátil .

Bioquímica

Químicamente, la abrina es una mezcla de cuatro isotoxinas, que son abrina-a ( P11140 ), -b ( Q06077 ), -c ( P28590 ) y -d ( Q06076 ). Ocasionalmente, la hemaglutinina no tóxica de Abrus precatorius ( Q9M6E9 ; AAG ) también se incluye como la quinta proteína bajo el nombre colectivo 'abrina'.

Una comparación de las estructuras similares de abrina-a (rojo) y ricina (azul)

La abrina-a es la más potente de las cuatro isotoxinas, codificada por un gen libre de intrones , y consta de dos subunidades o cadenas, A y B. El producto principal de la biosíntesis de proteínas, la preproabrina, consta de una secuencia de péptido señal , la secuencias de aminoácidos para las subunidades A y B, y un enlazador. Una molécula de abrina-a tiene un total de 528 aminoácidos y una masa de aproximadamente 65 kDa. La abrina-a se forma después de la escisión de una secuencia de péptido señal y modificaciones postraduccionales como la glicosilación y la formación de puentes disulfuro en el retículo endoplásmico (RE). Las otras tres abrinas, así como la aglutinina, tienen una estructura similar.

En términos de estructura, la abrina-a está relacionada con la lectina, la ricina , producida en las semillas de Ricinus communis .

Usar

No se sabe que la abrina se haya convertido en arma, sin embargo, debido a su alta toxicidad y la posibilidad de ser procesada en aerosol , el uso de abrina como arma biológica es posible en principio. A pesar de esto, el guisante rosario produce pequeñas cantidades de abrina, lo que reduce el riesgo.

La abrina se encuentra naturalmente en las semillas del guisante rosario , una planta común en las regiones tropicales que ocasionalmente se emplea como remedio a base de hierbas para ciertas afecciones. Mientras que la cáscara exterior de la semilla protege su contenido de los estómagos de la mayoría de los mamíferos, las capas de las semillas se perforan ocasionalmente para hacer joyas con cuentas. Esto puede provocar intoxicación si se ingiere una semilla o si se usa dicha joya sobre la piel dañada. Se ha demostrado que la abrina actúa como inmunoadyuvante en el tratamiento del cáncer en ratones.

Toxicología

Los síntomas de la intoxicación por abrina incluyen diarrea , vómitos , cólicos , taquicardia y temblores . La muerte suele ocurrir después de unos días debido a insuficiencia renal , insuficiencia cardíaca y / o parálisis respiratoria .

Toxicidad

Aunque no hay consenso sobre el nivel de dosis letal en humanos después de la ingesta oral, se supone que la ingesta de 0,1 a 1 microgramo por kilogramo de peso corporal, o el consumo de una sola semilla de guisante rosario, puede ser fatal pero esta información no está suficientemente documentada. Según otras estimaciones, el LD 50 valor de abrina está entre 10 y 1000 mg / kg y es comparable a la de la ricina. La gravedad de los efectos de la intoxicación por abrina varía según los medios de exposición a la sustancia (ya sea inhalada, ingerida o inyectada). La exposición a la abrina en la piel puede causar una reacción alérgica , indicada por ampollas , enrojecimiento , irritación y dolor, sin embargo, no hay evidencia de toxicidad después de que se ha hecho contacto con la piel.

La abrina es significativamente más tóxica después de la administración intravenosa. La DL 50 valores obtenidos varían entre 0,03 y 0,06 g / kg en conejos y entre 1,25 y 1,3 mg / kg en perros, dependiendo de la especie. En estudios clínicos en los que participaron pacientes con cáncer, se toleraron hasta 0,3 μg / kg intravenoso de inmunotoxina de abrina sin el desarrollo de síntomas graves de toxicidad.

La toxicidad de la abrina también aumenta si se inhala. En ratas, la LD 50 para esta ruta de administración es 3,3 g / kg.

Toxicodinámica

En su modo de acción, la abrina se parece a la ricina, además, al igual que la ricina, la abrina es una proteína inactivante de ribosomas de tipo 2 (RIP-II), sin embargo, su efecto es más potente en comparación con la ricina. El efecto tóxico de la abrina se debe a un proceso intracelular de varios pasos. La abrina actúa uniéndose y penetrando en las células del cuerpo, inhibiendo la síntesis de proteínas celulares después de ser transportadas al retículo endoplásmico (RE). Al unir su cadena B de unión no específica, que actúa como un haptómero, a la cadena de carbohidratos de una glicoproteína en la superficie celular, la molécula de abrina se ancla a la célula y, posteriormente, se engulle, sin embargo, se produce una unión tanto específica como inespecífica. en la captación de abrina por endocitosis , así como en la activación de la cadena A, provocada por la escisión de la cadena B. La cadena A activada de abrina, el efectómero, luego ingresa a las partes internas de la célula, donde escinde una nucleobase de adenina (A4324) del ARNr 28S de la subunidad ribosómica grande de un ribosoma en o cerca del RE, inhibiendo el proceso regular. de la síntesis de proteínas celulares. Sin estas proteínas, las células no pueden sobrevivir. Esto es dañino para el cuerpo humano y puede ser fatal incluso en exposiciones pequeñas. Además, la abrina también puede unirse a células que portan específicamente el receptor de manosa en su superficie celular, ya que este receptor se encuentra en una densidad particularmente alta en las células del sistema reticulohistiocítico , el sistema que se ve afectado en particular por la toxicidad de la abrina.

Toxicocinética

La información relacionada con la toxicocinética de la abrina es limitada y también hay desacuerdos. Debido a sus propiedades bioquímicas y su similitud con la ricina, se cree que la abrina se degrada al menos parcialmente en el tracto gastrointestinal . El tamaño de la molécula también restringe la absorción a través del tracto gastrointestinal. Sin embargo, las numerosas muertes causadas por el consumo de semillas de guisante de rosario confirman que al menos una pequeña porción de la toxina se puede absorber en la circulación sistémica a través del tracto gastrointestinal.

Los estudios en animales en ratones muestran que hay una acumulación de abrina, después de la inyección , en el hígado , los riñones , el bazo , las células sanguíneas, los pulmones y el corazón . La molécula se excreta a través de los riñones en la orina después de sufrir una escisión proteolítica.

Signos y síntomas de la exposición a la abrina

Los principales síntomas de la intoxicación por abrina dependen de la vía de exposición y la dosis recibida, aunque muchos órganos pueden verse afectados en casos graves. En general, los síntomas pueden aparecer entre varias horas y varios días después de la exposición. Los síntomas iniciales de intoxicación con abrina por inhalación pueden ocurrir dentro de las 8 horas posteriores a la exposición, pero un curso de tiempo más típico es de 18 a 24 horas; pueden resultar fatales en un plazo de 36 a 72 horas. Después de la ingestión de abrina, los síntomas iniciales suelen aparecer rápidamente, pero pueden tardar hasta cinco días en aparecer.

Los últimos signos y síntomas de exposición son causados ​​por los efectos citotóxicos de la abrina, que matan las células del riñón, el hígado, las glándulas suprarrenales y el sistema nervioso central.

Inhalación

A las pocas horas de inhalar abrina, los síntomas comunes incluyen fiebre, tos, irritación de las vías respiratorias, opresión en el pecho , edema pulmonar (exceso de líquido acumulado en los pulmones) y náuseas . Esto dificulta la respiración (lo que se denomina disnea ) y la piel puede volverse azul o negra en una afección llamada cianosis , que es un síntoma de hipoxia . El exceso de líquido en los pulmones se puede diagnosticar mediante rayos X o escuchando el tórax con un estetoscopio . A medida que avanzan los efectos de la abrina, una persona puede volverse diaforética (sudar mucho) y el líquido puede acumularse más. Su presión arterial puede caer drásticamente, evitando que el oxígeno llegue al cerebro y otros órganos vitales en una condición llamada shock , y puede ocurrir insuficiencia respiratoria , que puede ser fatal en 36 a 72 horas. Si la exposición a la abrina por inhalación no es fatal, las vías respiratorias pueden sensibilizarse o irritarse.

Ingestión

La ingestión de cualquier cantidad de abrina puede provocar síntomas graves. Los primeros síntomas incluyen náuseas , vómitos , dolor en la boca, garganta y esófago, diarrea , disfagia (dificultad para tragar) y calambres y dolor abdominal . A medida que progresan los síntomas, comienza el sangrado y la inflamación en el tracto gastrointestinal. La persona afectada puede vomitar sangre ( hematemesis ), tener sangre en las heces, lo que crea una materia fecal negra y alquitranada llamada melena y más hemorragia interna. La pérdida de volumen de sangre y agua por náuseas, vómitos, diarrea y sangrado hace que la presión arterial baje y comience el daño orgánico, lo que se puede ver cuando la persona comienza a tener somnolencia / somnolencia, hematuria (sangre en la orina), estupor , convulsiones , polidipsia (sed excesiva) y oliguria (baja producción de orina). En última instancia, esto da como resultado una insuficiencia de órganos multisistémicos , choque hipovolémico , colapso vascular y muerte.

Absorción

La abrina se puede absorber a través de la piel lesionada o se puede absorber a través de la piel si se disuelve en ciertos solventes. También puede inyectarse en pequeños gránulos y absorberse por contacto con los ojos. La abrina en forma de polvo o neblina puede causar enrojecimiento y dolor en los ojos (es decir, conjuntivitis ) en pequeñas dosis. Las pequeñas dosis que se absorben a través de los ojos también pueden causar lagrimeo ( lagrimeo ). Las dosis más altas pueden causar daño tisular, sangrado severo en la parte posterior del ojo ( hemorragia retiniana ) y deterioro de la visión o ceguera . Una dosis suficientemente grande puede absorberse en el torrente sanguíneo y provocar toxicidad sistémica.

Tratamiento

Debido a que no existe un antídoto para la abrina, el factor más importante es evitar la exposición a la abrina en primer lugar. Si no se puede evitar la exposición, el factor más importante es eliminar o eliminar la abrina del cuerpo lo más rápido posible. La exposición a la abrina se puede prevenir cuando está presente en grandes cantidades usando equipo de protección personal apropiado . La intoxicación por abrina se trata con cuidados de apoyo para minimizar los efectos de la intoxicación. Este cuidado varía según la ruta de exposición y el tiempo transcurrido desde la exposición. Para la ingestión reciente, la administración de carbón activado y el lavado gástrico son ambas opciones. Usar un emético (agente de vómito) no es un tratamiento útil. En casos de exposición ocular, enjuagar el ojo con solución salina ayuda a eliminar la abrina. La oxigenoterapia , el manejo de las vías respiratorias , la ventilación asistida , la monitorización , la administración de líquidos por vía intravenosa y el reemplazo de electrolitos también son componentes importantes del tratamiento.

Ver también

Referencias

enlaces externos