ذيفان

من أجل استخدامات أخرى، انظر ذيفان (توضيح).

For a list of biologically injurious substances, including toxins and other materials, as well as their effects, see poison.

Universal warning symbol used to indicate toxic substances or environments

الذيفان أوالتكسين Toxin سم يفرزه كائن حي يتسبب في حدوث أمراض عديدة وقد يؤدي إلى الوفاة. ويظل بعض أنواع التكسين داخل العضوويسمى هذا النوع السم الداخلي. ويحدث التسمم عندما ينفجر الكائن الحي ويتسرب منه السم. وتُعهد أنواع التكسين الأخرى باسم السم الخارجي، ويحدث التسمم في هذه الحالة من خارج العضو. ذيفان بذرة الخروع (الريسين ricin) أوذيفان السعال الديكي (بيرتوسيس pertussis). قد يؤدي إدخال جزء من هذه المركبات لخلية أكبر منها ببلايين المرات إلى قتلها. فتفرز البكتيريا التكسين أوالسم الذي يسبب سقم الخنّاق أوالديفتيريا وسقم الكزّار أوتشنج العنق والفك وسقم الغرغرينا الغازية والحمى القرمزية. وتفرز بعض البكتيريا سمًا في الطعام الذي تعيش فيه. ويمكن التعرض للإصابة بسقم البتيولية (التسمم الغذائي) الذي ينشأ عن أكل الأسماك الفاسدة أوالأرغوتية الذي ينشأ عن أكل الطعام المعد من أرز مصاب بالأرغوت إضافة إلى الأمراض الأخرى التي تُسببها الأطعمة الملوثة بسِمَّ التكسين عند تناولها.

تحتوي بعض الأسماك الاستوائية على سم التكسين داخل أجسامها. ومع حتى هذا التكسين غير مؤذ للأسماك إلا أنه قد يسبب السقم أوالوفاة للإنسان أوالحيوان نتيجة أكل هذه الأسماك. كما حتى السم الذي تَنْفُثه بعض الثعابين والعناكب والحشرات هومن نوع التكسين السام. ويصف الأطباء مضادًا للسم لمكافحة التسمم بالتكسين. وتقوم المادة المضادة للسم بإبطال وتحييد التكسين السام.

يمكن استعمال الذيفانات النقية في المداواة بإعطائها كحقنات بجرعات ضئيلة كي لا تثير الجهاز المناعي ويولّد أجسام مضادة للجرعات اللاحقة.

حتى الآن، يعتبر تصنيع الذيفانات أمراً صعباً حتى باتباع أحدث الطرق التقنية وطرق السيطرة الحيوية الدقيقة المتوفرة. ولذلك، حاول بعض الفهماء استنساخ مورثات تلك السموم البروتينية داخل بكتريا ليتم تعبيرها بكفاءة أكثر.

أنواع الذيفانات

تنتج الأحياء الكثير من السموم، وحسب نوعها منها:

للإفتراس، مثل سموم العناكب والأفاعي والعقارب وقنديل البحر
للدفاع، مثل سموم بعض أنواع النحل والدبابير وبعض الضفادع
السموم الزرقاء: تنتجها البكتريا المزرقّة Cyanobacteria
السموم الدموية: تدمر كريات الدم الحمراء وتنتشر في الجسم عبر مجرى الدم وتنتجها بعض أنواع الأفاعي مثل الأفعى ذات الأجراس.
السموم النخرية المميتة للخلايا التي تصيبها وتدمر تام النسيج وتنتقل عبر مجرى الدم. تنتجها بعض الأحياء مثل العنكبوت الناسك والبكتريا الناخرة (أي آكلة اللحوم).
سموم عصبية تؤثر بشكل رئيسي على الجهاز العصبي للكائن الذي تصيبه. تنتجها بعض الأحياء مثل عنكبوت الأرملة السوداء والعقارب وقنديل البحر وأفعى الكوبرا

الذيفانات البروتينية

تتوافق الذيفانات البروتينية إلى حد بعيد مع ما كان يطلق عليه في السابق اسم الذيفانات الخارجية التي تفرزها الجراثيم إيجابية الغرام gram+، ولكن لا يقتصر إفراز الذيفانات البروتينية على إيجابيات الغرام وحدها فعصية شيغا shiga وهي من الشيغلات الزحارية وتسبب الزحار العصوي، والبورديتلات الشاهوقية عامل السعال الديكي أوالشاهوق، واليرسينية الطاعونية عامل الطاعون تفرز ذيفانات خارجية، وهذه كلها جراثيم سلبية الغرام.

تنتشر الذيفانات البروتينية في الوسط الغرسي الذي تنموفيه، ويمكن فصلها عن الجراثيم التي تفرزها بالترشيح، ومن هنا أتت تسميتها السابقة «الذيفانات الخارجية»، لكن هذا الوصف لا ينطبق دوماً على الحالات جميعها.

تُفرز بعض هذه الذيفانات في الأوساط الغرسية في الفترة النشطة لنموالجرثوم، ويحوي جسم الجرثوم كمية ضئيلة من هذا الذيفان لأن معظمه ينتقل على نحومبكر إلى الوسط الذي يعيش فيه الجرثوم؛ وهذا هوشأن العصيات الخناقية عامل الخناق مثلاً. ولكن هناك ذيفانات ينطرح قسم منها في الوسط وقسم آخر حين انحلال الجرثوم؛ وهذا هوحال ذيفانات معظم الجراثيم اللاهوائية كعصيات الكزاز عامل الكزاز tetanos. كما حتى هناك بعض الذيفانات التي ترتبط ارتباطاً وثيقاً بجسم الجرثوم ولا تنطلق البتة إلى الوسط في أثناء فترة نموه كما هوالأمر في عصيات شيغا الزحارية والطاعون والسعال الديكي.

وفي بعض الأحيان يفرز الجرثوم ذيفانه خارج العضوية كأن يفرزه في الغذاء مثلاً، فحين تناول هذا الطعام سواء أكان مصحوباً بالجرثوم أم غير مصحوب به تحدث إصابة سقمية كما هي الحال في التسمم الوشيقي[ر] (البوتوليزم) الذي يحدث أحياناً بعد تناول الأغذية المحفوظة غير المعقمة.

إن القدرة السامة للذيفانات البروتينية شديدة جداً ولاسيما لبعضها كالخناق والكزاز؛ فالمقدار الأصغري المميت لحيوانات التجربة منها ضئيل يمتد من 100/1 ملغرام إلى 1000000/1 ملغرام.

ومن صفات هذه الذيفانات أنها تسبب عدداً من الآفات الخلوية والنسيجية يختص بها جميع ذيفان تبعاً لخصائص انجذابه للنسيج. فذيفانات المطثيات الكزازية والوشيقية (البوتوليزم) ذات انجذاب عصبي لكن الأولى تسبب تقفعات (تقلصات) contractures عضلية في حين حتى الثانية تسبب شللاً، وذيفان الخناق ينحاز للأنسجة كلها فيصيب معظم أنواع الخلايا.

ومن صفات الذيفانات البروتينية أيضاً أنها تفقد سميتها إذا عوملت بالفورمول والحرارة لكنها تحافظ على خاصتها المستضدية فتسمى حينئذ ذوفان toxoïde ومن هنا أتى اللجوء لبعضها لتهيئة لقاحات تقي شر عمل الذيفان كاللقاح المضاد للخناق واللقاح المضاد للكزاز.

الذيفانات البروتينية الشحمية السكرية (عديدات السكاريد الشحمية)

وهي توافق الذيفانات الداخلية للجراثيم سلبية الغرام وأكثرها أهمية يأتي من زمرة الجراثيم المعوية enterobacteries من جنس السلمونيلات والايشريكيات القولونية. وقد تبين أنها تتوضع في أقصى القسم الخارجي للغشاء الجرثومي (الغلاف). وتظهر هذه الذيفانات في المزارع القديمة بعد انحلال الجراثيم. ومن خصائصها أنها لا تتأثر بالحرارة كالذيفانات الخارجية، وقدرتها السامة ضعيفة نسبيا،ً ولا يمكن تحويلها إلى ذوفانات ذات خواص مستضدية. وقد تمت دراسة دور الذيفان الداخلي للسلمونيلات التيفية على نحومشروح فهذه الجراثيم حينما تصل إلى الأمعاء الدقيقة تستولي على العقد المساريقية، ثم تتلف داخل هذه العقد فينطلق ذيفانها الداخلي الذي يؤثر من جهة في الجهاز العصبي الودي للبطن فيسبب آفات نازفة بإحداثه تقرحات في لويحات باير Peyer، كما تؤثر من ناحية ثانية في المراكز العصبية النباتية للبطين الثالث فتولد تفاعلاً حرارياً واضطرابات عصبية. وقد أثبتت مشاهدات حدوث صدمة عند السقمى المصابين بتجرثم دموي بجراثيم سلبية الغرام، تؤدي في أحوال كثيرة، إلى الوفاة بظهور وهط قلبي collapsus ونزف هضمي. وآلية هذه الصدمة هوانطلاق مفاجئ للذيفان الداخلي مع إصابة الجهاز العصبي النباتي وحدوث ظاهرة ريلي Reilly أي توسع الأوعية وزيادة نفوذية الشعريات وظهور وذمة واحتشاءات. وتؤلف الصدمة بالذيفان الداخلي أبرز خطر للإنتان الدموي[ر] septicemie وقد يزداد خطرها بإعطاء معالجة شديدة بالصادات.

ومن المعتقد حتى التأثيرات السريرية للذيفانات الداخلية كارتفاع الحرارة والوهط الوعائي والصدمة، تنتج من تأثر الوطاء بسيتوكينيين هما الأنترلوكين1 وعامل النخر الورمي وكلاهما ينجم عن البالعات الكبيرة macrophages كاستجابة للذيفان الداخلي.

كما حتى الصدمة بالذيفان الداخلي كثيراً ما تترافق بانتشار الجراثيم في الأجهزة كما هوفي الإنتان الدموي بالإيشريكيات القولونية والنيسيريات السحائية عامل التهاب السحايا.