توکسین‌های دریایی و بیوتروریسم
از مهم‌ترین توکسین‌های دریایی که توانایی استفاده از آن‌ها در سلاح‌های بیولوژیکی وجود دارد، می‌توان به آناتوکسین، ساکسی‌توکسین و تترودوتوکسین اشاره کرد.
آناتوکسین‌ها
آناتوکسین‌ها گروهی از آلکالوئیدهای نوروتوکسیک هستند که توسط جنس‌هایی از سیانوباکتری‌ها شامل Anabaena، Oscillatoria، Planeko-thrix، Microcystis، Cylindorsperum، Phormidium و Aphanizo-menon تولید می‌شوند. سیانوباکتری‌ها میکروارگانیسم های بسیار ساده و ابتدایی هستند و از طریق فتوسنتز فعالیت می‌کند. عموماً در آب‌های شور، بسیار شور و شیرین دیده می‌شوند. آناتوکسین‌ها بر اساس ساختار شیمیایی به سه دسته Anatoxin-a، Homo-anatoxin-a و Anatoxin-a(s) تقسیم می‌شوند (شکل شماره 1). Anatoxin-a، وزن مولکولی پایینی دارد (165گرم بر مول) و در تاریکی نسبتاً پایدار است، اما در محلول خالص، در غیاب رنگدانه‌ها در مقابل نور خورشید دچار تجزیه فتوشیمیایی می‌شود و تحت شرایط قلیایی به سرعت شکسته و تفکیک می‌گردد. Homo-anatoxin-a، با وزن مولکولی 179 گرم بر مول، هومولوگ Anatoxin-a محسوب می‌شود. Anatoxin- a(s)، به سرعت تحت تأثیر محلول‌های پایه‌ای تجزیه می‌شود، اما نسبتاً در شرایط اسیدی خنثی و پایدار است. این ترکیب در دمای بالایC˚40 غیرفعال می‌شود.
Anatoxin-a، ظرف مدت زمان چند دقیقه تا چند ساعت می‌تواند کشنده باشد، که این به نوع مصرف آن، میزان مصرفی و میزان غذای موجود در معده فرد بستگی دارد. نشانه‌های مسمومیت از طریق Anatoxin-a مشابه نشانه‌های مسمومیت با عامل اعصاب است و شامل لرزش ماهیچه، کاهش امکان حرکت، تنفس شکمی، یرقان، تشنج و مرگ است. این توکسین سبب کاهش شدید فشارخون و تپش قلب می‌شود. Anatoxin- a(s)، ضربان قلب را کاهش داده و فشارخون شریانی را کم می‌کند که این به مرور بدتر می‌شود. این توکسین سبب ترشح زیاد بزاق در پستانداران می‌شود و نشانه‌های دیگری مانند اسهال، لرزش و تخلیه ترشحات بینی را نیز به همراه دارد. آناتوکسین‌ها می‌تواند از طریق استنشاق و تزریق وارد بدن شوند و چنانچه فرد در معرض غلظت بالای آن قرار گیرد امکان جذب از طریق پوست نیز ممکن است. پتانسیل استفاده از آناتوکسین‌ها به عنوان سلاح بیولوژیکی بسیار بالا است. آناتوکسین‌ها از لحاظ حرارتی ناپایدارند و توسط حرارت غیرفعال می‌شوند. آناتوکسین‌ها می‌توانند از طریق فروبردن، تزریق، استنشاق یا پوست آسیب‌دیده وارد بدن شوند. البته تاکنون هیچ گزارشی مبنی بر استفاده از این توکسین ها به عنوان سلاح‌های بیولوژیکی گزارش نشده است.
ساکسی‌توکسین‌ها(STX)
ساکسی‌توکسین و آنالوگ‌های آن به عنوان سموم‌های فلج‌کننده صدفی شناخته می‌شوند، که دارای اثرات نوروتوکسیک بسیار قوی‌ای هستند. ساکسی‌توکسین‌ها و آنالوگ‌های آن توسط دینوفلاژل‌های جنس Alexandrium، شامل A. tamarense و A. cantenella در آب‌های شور و شیرین تولید می‌شوند. همچنین انواع سیانوباکتری‌های رشته‌ای موجود در آب شیرین مانند Anabaena circinalis، Apha-nizomenon sp.، Aphanizomenon gracile، Cylindrospermopsis raci-borskii، Lyngbya wollei، STX تولید می‌کنند. شکوفایی و رشد این‌گونه‌های سمی می‌تواند منجر به مرگ توده عظیم ماهی‌ها، حیوانات بومی، احشام و آلوده شدن منابع آب شیرین شوند. STXو 57 آنالوگ آن در توان باهم متفاوت هستند و به گروه‌های کوچک‌تر بر اساس وجود زنجیره‌های جانبی تقسیم می‌شوند. STX در آب، متانول و اتانول حل می‌شود، اما در سایر حلال‌های آلی حل نمی‌شود.
STX به عنوان یک توکسین نوروتوکسیک بسیار قوی مطرح است. انسان با استفاده از تنها 1 میلی‌گرم از سم خواهد مرد. STX و مشتقاتش از عوامل سببی نوعی مسمومیت مرسوم در غذاهای دریایی به نام مسمومیت فلج‌کننده با صدف (PSP) هستند. شروع نشانه مسمومیت سریع و صرفاً عصبی است. قربانیان در طول 30 دقیقه پس از بلعیدن از سوزن سوزن شدن یا بی‌حسی اطراف لب خود آگاه می شوند. این بی‌حسی به تدریج تا صورت و گردن گسترش می‌یابد. سپس احساس خارش در نوک انگشتان، تب، حالت تهوع، استفراغ و اسهال نمایان می‌شود. در حادترین موارد طی مدت 24 ساعت پس از مصرف، ایست تنفسی به علت فلج شدن ماهیچه ایجاد می‌شود. زئوپلنکتون‌های آلوده با STX، انتقال‌دهنده سم به ماهی‌ها، صدف‌ها و دیگر موجودات آبزی هستند. انسان با خوردن غذای آلوده دریایی به صورت خام یا پخته دچار مسمومیت با این توکسین می‌شود. STXبه عنوان یک عامل TZ (سلاح‌های شیمیایی) طبقه‌بندی می‌شود و به علت داشتن سمیت بالا، پتانسیل استفاده در سلاح‌های شیمیایی را داراست. این سم به راحتی در آب حل شده و قابل استنشاق و بلعیدن است. مطالعات نشان می‌دهد که می‌توان با آلوده کردن تجهیزات نظامی با ساکسی‌توکسین‌ها، از مرگ فوری قربانی اطمینان پیدا کرد. STX از سارین که یک گاز عصبی ممنوع است، بسیار سمی تر است و در دسته سلاح‌های بیولوژیکی طبقه‌بندی می‌شود.
تترودوتوکسین‌ها (TTX)
تترودوتوکسین، نوروتوکسیک توانمندی است که کانال‌های سدیم در غشاء سلولی نورون‌ها را مسدود می‌کند. TTX اولین بار از ماهی پفی (بادکنکی) به صورت بلور کریستالی توسط یوکو در سال 1950 ایزوله شد. تترودوتوکسین‌ها در سایر موجودات دریایی مانند اختاپوس‌ها، ستارگان دریایی و خرچنگ‌ها نیز یافت شده است. TTX همچنین توسط باکتری ساکن روی نوعی اختاپوس (Blue-ringed Octopuses) نیز تولید می‌شود (شکل شماره 3). مرسوم‌ترین نوع باکتری که به تولید TTX می‌پردازد، باکتری ویبریو است. Vibrio alginolyticus شایع‌ترین گونه تولید کننده است. تترودوتوکسین ترکیبی با وزن مولکولی پایین، با ساختار قفسه ای منحصربه‌فرد است. این نوع سم بی‌بو و پایدار در برابر حرارت است، ولی درpH سطوح بالاتر از 5/8 و پایین تر از 3 ناپایدار و بی‌اثر است.
TTX جزء سمی‌ترین مواد شناخته‌شده برای انسان است. اولین نشانه‌ها پس از گذشت 15 دقیقه تا چندین ساعت پس از بلعیدن غذای آلوده به TTX رخ می‌دهد. نشانه‌های اولیه شامل خواب‌رفتگی لب و زبان است که به ناحیه صورت انتقال می‌یابد. افزایش بزاق، حالت تهوع، استفراغ و اسهال همراه با درد شکمی به سرعت گسترش می‌یابد. اختلال در اعضای حرکتی، ضعف عضلانی، کاهش حجم هوای تنفسی و دشواری در تکلم بلافاصله نمایان می‌شوند و فلج شدن با سرعت بالا، در بازه زمانی 4 تا 24 ساعت به وقوع می‌پیوندد. سرانجام افت شدید فشارخون، بی‌نظمی ضربان قلب و اختلال در سیستم عصب مرکزی منجر به اختلال قلبی می‌شود (مانند حالت کما) و حمله ایجاد می‌شود. احتمال دارد بیمارانی که دچار مسمومیت شدید می‌شوند به حالت کمای عمیق فرو بروند. TTX ممکن است از طریق تماس پوستی، جذب پوستی، تماس با چشم، استنشاق و بلعیدن نمایان شود و به طور معمول مرگ از طریق فلج عضلات تنفسی و نارسایی تنفسی به وجود می‌آید. گزارشی درباره استفاده از TTX به عنوان یک سلاح بیولوژیکی وجود ندارد اما به دلیل درجه سمیت زیاد، پتانسیلش برای استفاده در قالب یک سلاح بیولوژیکی قابل اغماض نیست.
سلام به وبلاگ من خوش آمدید.