Toxicology - Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc - Spirolidy

Spirolidy – makrocyklické mořské biotoxiny

Jiří Patočka

Spirolidy jsou makrocyklické mořské toxiny, izolované z trávicích žláz slávky jedlé (Mytilus edulis), z oblasti východního pobřeží Nové Scotie a Kanady, kontaminované jedovatým planktonem – dinoflagelata Alexandrium ostenfeldii (Cembella et al., 2010; Rundberget et al., 2011). Klíčovým strukturálním rysem spirolidů je azaspiro [5,6] dodekadienový kruhový systém (Sleno et al., 2004).
V současné době jsou známy čtyři spirolidy, označované písmeny A, B, C a D, které se liší přítomností či nepřítomností dvojné vazby mezi uhlíky 2 a 3 a přítomností vodíku nebo methylu na uhlících 13 a 31 (Ciminiello et al., 2006) a další dva spirolidy E a F. které jsou biologicky inaktivní (Hu et al., 1996) a četné substituované deriváty, z nichž mnohé byly připraveny synteticky.

Spirolidy a další mořské toxiny původem z mořského planktonu jsou častou příčinou otrav po konzumaci jinak jedlých mořských mlžů (James et al., 2004; Furey et al., 2010; Zhang a Cai, 2012; Grienke et al., 2014). Mechanismus toxického účinku spirolidů není dosud objasněn a navíc nemusí být pro všechny typy spirolidů stejný. Na příklad 13-desmethyl spirolid C jako jediný vykazuje vysokou afinitu k lidským acetylcholinovým receptorům muskarinového typu (Wandscheer et al., 2010; Marrouchi et al., 2013).

Literatura
Cembella AD, Lewis NI, Quilliam MA. The marine dinoflagellate Alexandrium ostenfeldii (Dinophyceae) as the causative organism of spirolide shellfish toxins. Phycologia 2000; 39(1): 67-74.
Ciminiello P, Dell'Aversano C, Fattorusso E, Magno S, Tartaglione L, Cangini M, Pistocchi R. Toxin profile of< i> Alexandrium ostenfeldii(Dinophyceae) from the Northern Adriatic Sea revealed by liquid chromatography–mass spectrometry. Toxicon 2006; 47(5): 597-604.
Furey A, O'Doherty S, O'Callaghan K, Lehane M, James KJ. Azaspiracid poisoning (AZP) toxins in shellfish: toxicological and health considerations. Toxicon. 2010; 56(2): 173-190.
Grienke U, Silke J, Tasdemir D. Bioactive compounds from marine mussels and their effects on human health. Food Chem. 2014; 142: 48-60.
Hu T, Curtis JM, Walter JA, Wright JL. Characterization of biologically inactive spirolides E and F: identification of the spirolide pharmacophore. Tetrahedron Letters 1996; 37(43): 7671-7674.
James KJ, Fidalgo Sáez MJ, Furey A, Lehane M. Azaspiracid poisoning, the food-borne illness associated with shellfish consumption. Food Addit Contam. 2004; 21(9): 879-892.
Marrouchi R, Rome G, Kharrat R, Molgó J, Benoit E. Analysis of the action of gymnodimine-A and 13-desmethyl spirolide C on the mouse neuromuscular system in vivo. Toxicon. 2013; 75: 27-34.
Rundberget T, Aasen JA, Selwood AI, Miles CO. Pinnatoxins and spirolides in Norwegian blue mussels and seawater. Toxicon. 2011; 58(8): 700-711.
Sleno L, Windust AJ, Volmer DA. Structural study of spirolide marine toxins by mass spectrometry. Analytical Bioanalytical Chemistry 2004; 378(4): 969-976.
Wandscheer CB, Vilariño N, Espiña B, Louzao MC, Botana LM. Human muscarinic acetylcholine receptors are a target of the marine toxin 13-desmethyl C spirolide. Chem Re Toxicol. 2010; 23(11): 1753-1761.