Toxicology - Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc - Pteriatoxiny, extrémě jedovaté makrocyklické iminy mořského původu

Pteriatoxiny, extrémě jedovaté makrocyklické iminy mořského původu

Jiří Patočka

Makrocyklické iminy jsou častým toxickým principem obrněnek (Dinoflagellata) tvořích podstatnou část mořského planktonu (Otero et al., 2011). Z těch nejznámějších to jsou vedle pteriatoxinů (Takada et al. 2001a) ještě gymnodiminy (Seki et al. 1995), spirolidy (Hu et al. 2001), pinnatoxiny (Uemura et al. 1995; Takada et al. 2001b), prorocentrolidy (Torigoe et al. 1988) a spiro-prorocentriminy (Lu et al. 2001). Pro mnohé mořské živočichy, živící se planktonem, nejsou tyto jedy nebezpečné, Často se v nich však kumulují, takže tito se pak stávají jedovatými pro jiné živočichy, včetně člověka. To se týká i pteriatoxinů (Kita a Uemura 2006), které byly nalezeny v ústřici - Pteria penguin (kýtovka velkokřídlá) (Uemura et al. 2001).

Až dosud byly izolovány tři pteriatoxiny (A, B a C), které jsou po chemické stránce podobné pinnatoxinům (Hao et al., 2006). Vysoká toxicita těchto látek pro savce při perorálním podání představuje riziko otrav pro člověka (Rundberget et al., 2011). Akutní toxicita vyjádřená velikostí LD₉₉ je 8 mg/kg pro myš při perorálním podání (Kuramoto et al., 2004). Pteriatoxiny, podobně jako i další mořské toxiny, představují významné nebezpečí pro člověka. Mohou být přítomny v mořských organismech, konzumovaných člověkem. Na druhé straně jsou však vynikajícím materiálem pro farmakologická a toxikologická studia složitých molekul (Botana, 2012; Otero etal., 2013; Sakai a Swanson, 2014).

Literatura
Botana LM. A Perspective on the Toxicology of Marine Toxins. Chem ResToxicol. 2012; 25(9): 1800-1804.
Hao J, Matsuura F, Kishi Y, Kita M, Uemura D, Asai N, Iwashita T. Stereochemistry of pteriatoxins A, B, and C. J Am Chem Soc. 2006; 128(24): 7742-7743.
Hu TM, Burton IW, Cambella AD et al. Characterization of spirolides A, C and 13-desmethyl-C, new marine toxins isolated from toxic plankton and contaminades shlellfish. J Nat Prod 2001; 64: 308-312.
Kita M, Uemura D. Shellfish poisons. Prog Mol Subcell Biol 2006; 43: 25-51.
Kuramoto M, Arimoto H, Uemura D. Bioactive alkaloids from the sea: A Review. Marine Drugs. 2004; 2(1):39-54.
Lu CK, Lee GH, Huang R, Chou HN. Spiro-prorocentrimine, a novel macrocyclic lactone from a benthic prorocentrum sp. of Taiwan. Tetrahedron Lett 2001; 42: 1713-1716.
Otero A, Chapela MJ, Atanassova M, Vieites JM, Cabado AG. Cyclic imines: chemistry and mechanism of action: a review. Chem Res Toxicol 2011; 24(11): 1817-1829.
Otero A, Chapela MI, Lago I, Vieites IM, Cabado AG. Biological Activities and Potential Applications of Marine Biotoxins. Marine Biomaterials: Characterization, Isolation, and Applications, 2013; 345.
Rundberget T, Aasen JA, Selwood AI, Miles CO. Pinnatoxins and spirolides in Norwegian blue mussels and seawater. Toxicon. 2011; 58(8): 700-711.
Sakai R, Swanson GT. Recent progress in neuroactive marine natural products. Natural Prod Reports 2014; 31(2): 273-309.
Seki T, Satake M, Mackenzie L et al. Gymnodomine, a new marine toxin of unprecendent structure isolated from New Zealand oysters and the donoflagellate, Gymnodinium sp. tetrahedron Lett 1995; 36: 7093-7096.
Takada N, Uemura N, Suenaga K, Uemura D. Structural determination of pteriatoxin A, B and C, extremely potent toxin from the bivavlve Pteria penguin. Tetrahedron Lett 2001a; 42: 3495-3497.
Takada N, Uemura N, Suenaga K et al. Pinnatoxins B and C, the most toxic components in the pinnatoxin series from the Okinawan bivalve Pinna muricata. Tetrahedron Lett 2001b; 42: 3491-3494.
Torigoe K, Murata M, Yasumoto Y, Iwashita T. Procentrolide, a toxic nitrogenous macrocycle from a marine dinoflagellate Prorocentrum lima. J Am Chem Soc 1988; 110: 7876-7877.
Uemura D, Chou T, Haino T et al. Pinnatoxin A: a toxic amphoteric macrocycle from the Okinawan bivalves Pinna muricata. J Am Chem Soc 1995; 117: 1155-1156.
Uemura N, Takeda N, Kiyotake T et al. Isolation and structure of pteriatoxins A, B and C, novel neurotoxins from the okinawan bivalve Pteria penguin. Nippon Kagakkai Koen Yokoshu 2001; 79: 994.