Nově
objevené neurotoxiny mořské sinice Lyngbya
majuscula
Jiří
Patočka
Lyngbya majuscula je benthická vláknitá mořská sinice s celosvětovým rozšířením v tropech a subtropech. V prosluněných vodách teplých moří žije až do hloubky 30 m a v posledních několika letech bylo zaznamenáno její přemnožení. Protože sinice je jedovatá, ohrožuje tak koupající se v moři. Sinice produkuje velké množství jedovatých sekundárních metabolitů (Taylor et al., 2014). Až dosud bylo z L. majuscula izolováno několik velmi toxických látek, např. lyngbyatoxin A či debromoaplysiatoxin. Tyto jedy způsobují akutní kožní dermatitidu při kontaktu sinice s povrchem těla (Obr. 1), ale jsou nebezpečné i při vdechování aerosolu (Osborne, 2012). Na celkových toxických účincích této sinice se ale podílí celá řada jedovatých látek (http://toxicology.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=966).
Obr. 1. Takhle byste mohli dopadnout, kdybyste se koupali v moři obydleném sinicí Lyngbya majuscula. S laskavým využitím materiálu Lyngbya Majuscula Rash,
dostupného na (http://cmai.info/lyngbya-majuscula-rash.html)
Nedávno byly objeveny další neurotoxiny, které svou strukturou patří mezi polyketidové peptidy jako je hectochlorin, početná skupina jamaicamidů, kalkitoxin nebo antillatoxin (Obr. 2). Mnohé z nich mají unikátní toxikologické účinky. Např. kalkitoxin narušuje buněčnou hypoxickou signaliaci, blokuje přenos elektronů v mitochondriích a inhibuje angiogenézu (Morgan et al., 2015). Antillatoxin aktivuje sodíkové kanály a vykazuje jedinečnou účinnost v heterologně exprimovaných podjednotkách rNav1.2, rNav1.4 a rNav1.5a (Cao et al., 2010) a zvyšuje růst neuritů u nezralých cerebro-kortikálních neuronů prostřednictvím aktivace napěťově chráněných sodíkových kanálů (Jabba et al., 2010).
Obr. 2. Struktura toxinů Lyngbya majuscula
Literatura
Cao Z, Gerwick WH, Murray TF. Antillatoxin is a sodium channel activator that displays unique efficacy in heterologously expressed rNav1.2, rNav1.4 and rNav1.5 α subunits. BMC Neurosci. 2010; 11: 154.
Ford AK, Bejarano S, Nugues MM, Visser PM, Albert S, Ferse SC. (2018). Reefs under Siege—the Rise, Putative Drivers, and Consequences of Benthic Cyanobacterial Mats. Frontiers in Marine Science, 2018; 5: 18.
Jabba SV, Prakash A, Dravid SM, Gerwick WH, Murray TF. Antillatoxin, a novel lipopeptide, enhances neurite outgrowth in immature cerebrocortical neurons through activation of voltage-gated sodium channels. J Pharmacol Exp Ther. 2010; 332(3): 698-709.
Mello FD, Braidy N, Marcal H, Guillemin G, Nabavi SM, Neilan BA. Mechanisms and effects posed by neurotoxic products of cyanobacteria/microbial eukaryotes/dinoflagellates in algae blooms: A review. Neurotoxicity Research, 2018; 33(1): 153-167.
Morgan JB, Liu Y, Coothankandaswamy V, Mahdi F, Jekabsons MB, Gerwick WH, Valeriote FA, Zhou YD, Nagle DG. Kalkitoxin inhibits angiogenesis, disrupts cellular hypoxic signaling, and blocks mitochondrial electron transport in tumor cells. Mar Drugs. 2015; 13(3): 1552-1568.
Osborne NJ. Occupational dermatitis caused by Lyngbya majuscula in Australia. Int J Dermatol. 2012; 51(1): 122-123.
Pitois F, Fastner J, Pagotto C, Dechesne M. Multi-Toxin Occurrences in Ten French Water Resource Reservoirs. Toxins, 2018; 10(7): 283.
Sarkar SK. Harmful Algal Blooms (HABs). In Marine Algal Bloom: Characteristics, Causes and Climate Change Impacts (pp. 111-170). Springer, Singapore, 2018.
Sonaka S, Patilb K, Devic P, D’Souzac L. (2018). Causes, Human Health Impacts and Control of Harmful Algal Blooms: A Comprehensive Review. Environmental Pollution and Protection, 2018; 3(1): 40-55.
Taylor MS, Stahl-Timmins W, Redshaw CH, Osborne NJ. Toxic alkaloids in Lyngbya majuscula and related tropical marine cyanobacteria. Harmful Algae. 2014; 31: 1-8.
