Pyrrolizidinalkaloidos
Pyrrolizidinalkaloidos är en sjukdom som orsakas av kronisk förgiftning hos människor och andra djur orsakad av intag av giftiga växter som innehåller de naturliga kemiska föreningarna som kallas pyrrolizidinalkaloider . Pyrrolizidinalkaloidos kan resultera i skador på levern, njurarna, hjärtat, hjärnan, glatta muskler, lungor, DNA, lesioner över hela kroppen och kan vara en potentiell orsak till cancer. Pyrrolizidinalkaloidos är känd under många andra namn som "Pictou Disease" i Kanada och "Winton Disease" i Nya Zeeland. Spannmålsgrödor och fodergrödor kan ibland bli förorenade med frön som innehåller pyrrolizidin, vilket resulterar i att alkaloiderna förorenar mjöl och andra livsmedel, inklusive mjölk från kor som livnär sig på dessa växter.
Växttyper och orsaker
Pyrrolizidinalkaloidos orsakas av konsumtion av en eller flera av de 200 kända växtarter som innehåller de giftiga pyrrolizinalkaloiderna som finns över hela världen idag. Etablerad som den vanligaste källan till denna sjukdom är växter som ragwort ( Senecio jacobaea ), ulliga tjäror ( Senecio redellii , Senecio longilobus ), skallergräs ( Crotalaria retusa ) och frön av gul tjärgräs ( Amsinckia intermedia ). Det finns 30 kända pyrrolizidinalkaloider som är hepatotoxiska , vilket innebär att de orsakar leverskador. Även om djur medfödd vet att de ger dessa giftiga växter en bred koj medan de betar, har djur under extrema torkaförhållanden varit kända för att få i sig dem som en källa till minimalt med protein. Djur kan också förgiftas om det giftiga växtmaterialet finns i pellets, eller skördas med spannmål.
Echites umbellatus , som tillhör hundfamiljen Apocynaceae och har det engelska vanliga namnet Devil's potato , har nyligen visat sig innehålla pyrrolizidinalkaloider av lykopsamintyp.
Frekvens och exponering
Människor
Pyrrolizidinalkaloidosförgiftning i USA har förblivit måttligt sällsynt bland människor. De vanligaste rapporterna är resultatet av missbruk av medicinska huskurer, eller så finns alkaloiderna i mat- och dryckesämnen som mjölk och honung när djurbärarna exponerades för gifterna. I andra länder har massförgiftningar av människor inträffat när spannmålsgrödor som används har infekterats med frön som innehåller pyrrolizidinalkaloider.
Spädbarn och småbarn är mest benägna att få pyrrolizidinalkaloidos på grund av deras inneboende natur att stoppa allt de hittar i munnen. Den som konsumerar någon av de nämnda giftiga växterna är dock mottagliga för sjukdomen.
Det typiska fallet av pyrrolizidinalkaloidostoxicitet slutar i leverskada i form av leverveno-ocklusiv sjukdom som sträcker sig från måttlig till svår, såväl som skador på andra organ. Monokrotalin orsakar specifikt pulmonell arteriell hypertoni . Sjukdomens livslängd sträcker sig från 2 veckor till 2 år efter det att giftet intogs. HVOC och PAH är dock båda irreversibla när de väl utvecklats. Patientens återhämtningsresultat kan vara lika olika som varaktigheten. En del har återhämtat sig som om de aldrig drabbats av pyrrolizidinalkaloidosförgiftning om leverskadan inte varit för allvarlig, och andra har dött av det.
Svårighetsgraden av pyrrolizidinalkaloidos beror på hur mycket av den giftiga växten som konsumerades i höjd, ålder och vikt i förhållande till mängden ämne som intas. Den enda skillnaden i symtomen kommer att vara hur framträdande de är beroende på ovanstående förhållande. Symtom inkluderar:
- Matt släpvärk i höger övre delen av magen
- Illamående
- Kräkningar
- Diarre
- Leverproblem
- Akut övre magsmärta
- Framstående vidgade vener på bukväggen
- Feber
- Gulsot
- Lungödem
- Pleurautgjutning
- Lungskador
- Lesioner över hela kroppen
- Hypertrofi av höger ventrikel i hjärtat
- Skador på njurarna
För att stoppa spridningen och svårighetsgraden av pyrrolizidinalkaloidos är det första steget att ta bort den giftiga växten från källan. När växten har tagits bort kan alkaloiderna extraheras med kloroform . Etylacetat är dock ett praktiskt och mindre giftigt substitut. Beroende på svårighetsgraden av toxiciteten och hur länge personen har exponerats för sjukdomen, kan det inte finnas några behandlingsmetoder och dödsfall kan inträffa.
Handlingsmekanism
Efter oralt intag absorberas pyrrolizidinalkaloider från mag-tarmkanalen . När de når levern metaboliseras de via tre vägar: N -oxidation , oxidation och esterhydrolys . N- oxidation och hydrolys är avgiftningsvägar, och produkterna från dessa reaktioner konjugeras och utsöndras av njurarna . N- oxiden kan emellertid omvandlas tillbaka till pyrrolizidinet av cytokrom P-450 (CYP450) monooxygenaser. Oxidation av pyrrolizidin till dess respektive dehydropyrrolizidin är ansvarig för de toxiska effekterna.
I den toxiska vägen desatureras 2-pyrrolin i kärnan via en oxidationsreaktion för att bilda en pyrrolsyraester . Denna metabolit kan fortfarande elimineras senare om den är konjugerad till glutation . Denna metabolit är dock giftig eftersom den kan fungera som en elektrofil . Det kan angripas av antingen DNA- baspar eller av aminosyrarester i leverproteiner , vilket resulterar i bildning av toxiska addukter , inklusive tvärbundna addukter mellan DNA-baspar, leverproteiner eller båda. Dessa addukter kan skada DNA, vilket leder till genotoxicitet och karcinogenes , och leverenzymer och hepatocyter , vilket leder till hepatotoxicitet .
Förebyggande
Den enda kända förebyggande tekniken är att undvika att få i sig de giftiga alkaloiderna. Vissa metoder för kontroll har varit avlövning i områden i både Oregon och Kalifornien. Även massförflyttningsinsatser av nattfjärilar, loppbaggar och fröflugor har gjorts i hopp om att de ska äta upp de giftiga växterna och hjälpa till att kontrollera växtpopulationen. Detta sätt av alkaloidkontroll har mötts med varierande framgång. Eftersom får och getter har en så hög immunitet mot toxiciteten hos alkaloiderna används de vanligtvis för att beta på växterna för att kontrollera dem. Denna metod har dock sina risker om inte får som är avsedda för tidig slakt används. Innan höklippning på våren är den optimala tidsramen för årliga herbicidapplikationer som också har ökat förstörelsen av alkaloiderna.