Միկոտոքսիններ

Միկոտոքսիններ, բորբոսասնկերի երկրորդային մետաբոլիտներ, որոնք հանդիսանում են պարենամթերքների աղտոտիչներ, օժտված են մուտագենային, գենաթունային և քաղցկեղածին հատկություններով և կարող են առաջացնել քրոմոսոմային մուտացիաներ կենդանիների ու մարդու բջիջներում։

Տարբեր գործոնների գենաթունաբանական հատկությունների գնահատումը ներառում է այդ գործոններով մակածված գենային, քրոմոսոմային և գենոմային փոփոխությունների ուսումնասիրումը, ինչի համար կիրառվում են ստանդարտ մեթոդներ։ Այդպիսի մոտեցում է հանդիսանում քրոմոսոմային խաթարումների վերլուծման մեթոդը։

Վերջին տարիներին կատարվել են մի շարք էվոլյուցիոն ուսումնասիրություններ, որոնց արդյունքում բացահայտվել են այսպես կոչված նուկլեոտիդային հաջորդականությունների կրկնողությունների պոլիմորֆիզմ (CNV-ը)։ Որպես կանոն CNV-ներն ուսումնասիրվել են սպոնտան մուտացիաների ժամանակ, տարբեր հիավանդությունների վրա հիմնվելով, սակայն շրջակա միջավայրի գենաթույների ազդեցությունը դրանց հաճախականության վրա դեռևս պարզաբանման կարիք ունի։

Միկոտոքսինների ընդհանուր բնութագիրը

Միկոտոքսինները բորբոսասնկերի երկրորդային մետաբոլիտներն են ցածր մոլեկուլային զանգվածով, որոնցով աղտոտված սնունդը կարող է դառնալ մարդկանց և կենդանիների հիվանդությունների և մահվան պատճառ։

Միկոտոքսինների ակտիվ ուսումնասիրությունը սկսվեց 1960-ական թվականներից, երբ Անգլիայում Aspergillus flavus սնկով աղտոտված կերը պատճառ հանդիսացավ ավելի քան 100.000 հնդկահավերի մահվան։

Միկոտոքսինները հայտաբերվել են տարբեր մթերքներում՝ սուրճում, հացահատիկում, եգիպտացորենում, վարսակում, պանրում, կարագում, ոլոռում, խաղողում և խաղողից ստացված տարբեր մթերքներում՝ չամիչում, գինու մեջ, քացախում և այլն։

Ներկայումս պարենամթերքի ախտահարումը միկոտոքսիններով դարձել է էկոլոգիական բժշկակենսաբանության կարևորագույն խնդիրներից մեկը։ FAO (Food and Agriculture Organization) միջազգային կազմակերպությունը հաստատել է, որ համաշխարհային բերքարտադրության 25% ախտահարված է միկոտոքսիններով։

Քանի որ միկոտոքսինները չափազանց թունավոր միացություններ են, դրանցից որոշներն օգտագործվել են որպես քիմիական զենք։ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ օգտագործվել է T-2 միկոտոքսինը (տրիխոտեցեն) որպես քիմիական զենք՝ Օրենբուրգում (Ռուսաստան)։ Աղտոտված հացահատիկից պատրաստված սննդամթերք օգտագործած մարդկանց մոտ դիտվում էին ալիմենտար տոկսիկ ագրանուլոցիտոզին բնորոշ ախտանշաններ։

Այս տոքսինները հադնիսացել են բազմաթիվ էպիդեմիաների պատճառ, որոնցից ամենամասշտաբայինը եղել է էրգոտիզմը, որը դարձել է հարյուր հազարավոր մարդկանց մահվան պատճառ անցած հազարամյակում Եվրոպայում։ Ալիմենտար տոքսիկ ագրանուլոցիտոզը դարձել է ավելի քան հարյուր հազար մարդու մահվան պատճառ Ռուսաստանում 1942-1948 թթ ընթացքում։

Հանդիսանալով խիստ թունավոր միացություններ, միկոտոքսինները կիրառվել են նաև որպես ահաբեկչական միջոց։ Կան հավաստի տվյալներ այն մասին, որ Իրաքի ահաբեկիչներն աշխատել են քիմիա-կենսաբանական զենքի ստեղծման ուղղությամ աֆլատոքսինB1-ի հիման վրա 1980 թ։ Աֆլատոքսինի ստացման համար նրանք կուլտիվացրել էին Aspergillus flavus և Aspergillus parasiticus շտամներըև դրա շնորհիվ կարողացել են անջատել 2300 լիտր կոնցենտրացված տոքսին։

Ամենատարածված միկոտոքսին արտադրող սնկերին են պատկանում Fusarium, Aspergillus և Penicillium, որոնք արտադրում են աֆլատոքսիններ, օխրատոքսին A, զեարալենոն, ֆումոնիզին, տրիխոտեց և այլն։ Այս տոքսինները հանդիպում են ինչպես առանձին, այնպես էլ տարբեր համադրություններով։

Աֆլատոքսին B1 (ԱՖB1)

Աֆլատոքսինները կենսաբանորեն ակտիվ միացություններ են, որոնք արտադրվում են A.flavus, A. parasiticus и A. nomius'' տեսակների կողմից և հանդիպում են կոնտամինացված գետնանուշում, չիլիական պղպեղում, վարսակում, եգիպտացորենում, ընկույզում և այլ բույսերում։ Որոշ աֆլատոքսիններ (աֆլատոքսին М1 և М2) հայտաբերվել են կովի կաթում։

Բնության մեջ հանդիպում են աֆլատոքսինների հետևյալ հիմնական տիպերը՝ B1, В2, G1 և G2։ Երբ ալատոֆսին В1 և В2 ներմուծել են կովերի օրգանիզմ, մի մասը (մոտ 1,5%) հայտնաբերվել է կաթում աֆլատոքսին М1 և М2 ձևով։ Բոլոր աֆլատոքսինները թունավոր են, հանդիսանում են մուտագեն և կանցերոգեն միացություններ, հատկապես աֆլատոքսին B1 (ԱՖB1)։

ՀԱԿ (Համաշխարհային Առողջապահական Կազմակերպություն) դասակարգել է ԱՖB1 որպես առաջին խմբի կանցերոգեն։ Ուսումնասիրությունների համաձայն Ինդոնեզիայում լյարդի քաղցկեղից յուրաքանչյուր տարի մահանում է ավելի քան 20.000 մարդ, որի պատճառներից մեկը հանդիսանում է ԱՖB1-ը

ԱՖB1

Աֆլատոքսին B1-ի մետաբոլիզացիան

Կաթնասունների օրգանիզմում աֆլատոքսինը մետաբոլիզացվում է և վերածվում աֆլատոքսին B1-8,9-էպօքսիդի։ Ֆերմենտը, որը կատալիզում է ԱՖB1-ի կենսատրանսֆորմացիան կենդանիների, թռչունների և ձկների մոտ հանդիսանում է ցիտոքրոմ P450 (CYP)։ Այս գործընթացը կարող է ընթանալ ինչպես լյարդում, այնպես էլ թոքերում։

Հիմնականում ԱՖB1-ի մետաբոլիզացիայի արդյունքում առաջացած ԱՖB1-8,9-էպօքսիդը կովալենտ կապով միանում է ԴՆԹ-ին և առաջացնում ԴՆԹ-ադուկտներ, որն էլ պատճառ է հանդիսանում հեպատոկանցերոգենեզի։ ԱՖB1-ով ախտահարված լյարդի հյուսվածքների ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ ԱՖB1-ը առաջացնում է մուտացիա р53 օնկոսուպրեսոր գենի 249 կոդոնում (AGG→AGT)։ Նույն արդյունքն է ստացվել, երբ ԱՖB1-ով մշակել են HepG2 բջջային կուլտուրան։

Սուր աֆլատոքսիկոզի հետևանքով 2004 թ մի քանի հարյուր քենիացիներ հիվանդացան, որանցից 125 մահացան լյարդային անբավարարության հետևանքով։ Պարզվեց, որ պատճառ է հանդիսացել աֆլատոքսին B1-ով վարակված եգիպտացորենը։

Աղբյուրներ

1. Aidoo KE. Encyclopedia of Life Support Systems. Food quality and standards. Mycotoxins, natural contaminants in the food chain. 2012.
2. Arlt MF, Ozdemir AC, Birkeland SR, Wilson TE, Glover TW. Hydroxyurea induces de novo copy number variants in human cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011, 18;108(42)։17360-5.Ferguson LR, Philpott M. Nutrition and mutagenesis. Annu Rev Nutr. 2008; 28։313-29.
3. Harutyunyan T., Karapetyan A., Hovhannisyan G., Aroutiounian R. Combined Genotoxic Effects of Aflatoxin B1, Ochratoxin A and Zearalenone in Rat Bone Marrow and Blood Leukocytes. Korean J. Environ. Biol. 2013. 31(3)։189-191.
4. Manvelyan M, Cremer FW, Lancé J, Kläs R, Kelbova C, Ramel C, Reichenbach H, Schmidt C, Ewers E, Kreskowski K, Ziegler M, Kosyakova N, Liehr T. New cytogenetically visible copy number variant in region 8q21.2. Mol Cytogenet. 2011; 4(1)։1.