رايسين
الرايسين Ricin (
//)، هوپروتين شديد السمية، يستخرج من بذور نبات الخروع. جرعة صغيرة بمقدار ملعقة الملح يمكن اغتال إنسان بالغ. الجرعة السامة المتوسطة للانسان تقدر ب 0.2 مجم(1 من 5000 من الجرام)، ويعتبر أكثر سمية من سم الكوبرا بمرتين. التعرض للرايسين عن طريق الفم أقل سمية والجرعة المميتة تتراوح من 20-30 مجم لكل كيلوجرام. ويعتبر أكثر سمية من سم الكوبرا بمرتين.
السمية
الرايسين بروتين سام، يقلل من تصنيع البروتين بالجسم وله مدي سام واسع بالجسم ولاسيما علي جهاز المناعة حيث يثبطه. ولايوجد لهذا السم مضاد له . مما يجعله سما شديد السمية . وأعراضه الأولية تعتمد علي كيفية التعرض له ومن بينها الحمي وتلبك معوي ومعدي والكحة . كما حتى إستنشاقه عن طريق الجهاز التنفسي وإمتصاصه عن طريق الرئة يسبب تلفا وإحتجاز الماء بها نتيجة التعرض لبيروسول الريسين وإستنشاق رذاذه. كما حتى تناوله بالجهاز الهضمي يسبب تهيجا به ولاسيما المعدة والأمعاء ويصاي الضحية بإسهال دموي وقيء. وله تأثير علي الجهاز العصبي المركزي حيث يسبب نوبات عصبية وهبوطا به . ولوتعرض الجلد لمادة الرايسين فإن تأثيره قد يتأخر عدة ساعات لأنه لنقد يكون سريع المفعول وهوأقل سمية.
الريسين يقوم بالإقلال من تصنيع البروتينات في الجسم .حيث تتحد سلسلة B (B chain) بالمستقبلات فوق سطح الخلية ليدخلها وسلسلة لها نشاط إنزيمي علي نواته اوأي كمية ولوقليلة تثبط تكوين البروتين وكثير من البروتينات السامة للخلايا أمكن التعهد عليها في عدة نباتات أخري غير نبات الخروع وكلها لها صلة بالريسين في التكوين والتأثير .فكلها تثبط تصنيع بروتينات ("ribosome-inactivating proteins"(RIPs) والتي يطلق عليها (Type 1 RIPs ولا يمكنها الدخول من سطح الخلية للوصول للريبوسومات Ribosomes إلا لوإتحدت مع وصلة disulfide bridge لتكوين (Type 2 RIPs).
وبعض النباتات كالقمح والشعير بها (Type 1 RIPs)الغير سام . وهوإنزيم يسمي أيضا A chain. بينما نباتات أخري كبذر نبات الخروع بها الريسين من نوع Type 2 RIPs)) السام. وهوإنزيم يسمي أيضا عندما تلتصق بها A chain برابطة disulfide bond.وجزيء RTB بالريسين يتحد مع الجلوكوبروتينات والجلوكوليبيدات فوق سطح الخلية الذي ينتهي بالجلاكتوز. ويمكن لحوالي 106 – 108 جزيء ريسين الإتحاد بكل خلية. ومجرد جزيء واحد ريسين يدخل الخلية يوقف نشاط 1500 ريبوسوم في الدقيقة ليقتل الخلية.
والتسمم بتناول بذور الخروع ليس بسبب مادة RCA بالريسين التي لاتسطيع النفاذ من جدار المعدة لداخل الجسم ولا تؤثر علي خلايا الدم الحمراء إلا لوأعطي السم عن طريق الحقن بالوريد فيجعل كراته الحمراء تلتصق مع بعضها لتنفجر وتتكسر. فجرعة مقدارها واحد ميلليجرام كافية لقتل إنسان بالغ. لأنه يسبب الجفاف الشديد وقلة البول وإنخفاض ضغط الدم .ولولم تحدث الوفاة خلال 3-5 أياوم غالبا المصاب يشفي.
ويعتبر سم الريسين من السموم الشائعة ويمكن تحضيره والحصول علي كميات ضخمة منه بسهولة لأن شجيرات الخروع تغرس في جميع مكان .ولاسيما وأن مليون طن بذور خروع تعصر سنويا للحصول علي زيته . ومايتبقي منه بعد العصر به 5% من وزنه مادة ريسين. وهذا السم يحضر كسائل يمكن تجفيفه ليصبح مسحوقا يتطاير بالهواء .ويحتوي علي إثنين من hemagglutinins ونوعان من مواد سامة هما RCL III and RCL IV, وهذه السموم مكونة من polypeptide chains (an A chain and B chain chain,) وهما تتحدان برابطة disulfide bond).) والريسين لوإستنشق فإنه يسبب الوفاة في خلال 36- 48 ساعة نتبجة الهبوط في جهازي التنفس والدوري. ولوتناوله الشخص بالفم فيسبب غثيان وقيء ونزيفا بالمعدة والأمعاء ويتبع هذا فشل كبدي وكلوي وطحالي يفضي للموت بسبب هبوط في الدورة الدموية.ولوحقن فإنه بسرعة يدمر العضلات والعقد الليمفاوية . ويعقب الحقن هبوط في الأعضاء الكبري بالجسم عادة كالقلب والبنكرياس .
العلاج
في حالة التعرض لسم الريسينقد يكون لكل حالة سقمية تظهر علي الشخص المصاب علاجها . ولاسيما وجود الماء بالرئة وعلاج التسمم الغذائي لوكان الريسين قد ولج الجهاز الهضمي عن طريق الأكل . ولايوجد تحصين ضد هذا السم للوقاية منه سوي إستعمال الأقنعة الواقية وعدم تناوله بالفم . والمصاب بسم الريسين عن طريق الجلد يعزل ولايختلط بالآخرين ويغتسل الجلد المصاب بمحلول 10,% هيبوكلوريت الصوديوم والماء والصابون . وفي حالة التسمم الغذائي به يعطي المصاب جرعات من الفحم النشط يتبعه شربة شديدة كمحلول سترات الماغنسيوم أوسلفات الماغنسيوم أويجري غسيل المعدة .
وقد عثر فهماء الأعصاب حتى في إستطاعتهم إتلاف الخلايا العصبية بالذات بحقن مادة الريسين في الأعصاب فيصل السم لأجسام الخلية العصبية حيث تهجرز الريبوسومات . ومن خلال الفحوصات والتحليلات عثر حتى الريسين يقوم أولا بتشتيت البولي ريبوسومات ويجعل أجسام الخلية العصبية التي يحقن بها تنتفخ لتتحلل نواة الخلية وتتلاشي الخلية ذاتها. لأن الريسين كيماويا يتكون من a N-acetyl galactosamine-binding lectin فيمكن إستعماله مع اللكتينات Lectins المتنوعة المتخصصة . فبعد حقن السم نجد بقايا N-acetyl galactosamine فوق سطج الخلية العصبية . ففي دراسة سطح الخلية العصبية الطرفية والحركية في البالغين.. عثر أنهم حساسون للريسين . فالخلايا العصبية لديهم بالجهاز العصبي تقاوم تخزين المعلومات عن الريسين بينما الأطفال في فترة النموحساسون.لأنهم في فترة نموالمخ تحدث تغيرات في عملية glycosylation بالخلايا العصبية بالجهاز العصبي المركزي.
والسؤال البديهي. . لما زيت الخروع الطبي الذي نشربه كشربة ملينة ليس ساما ،يا ترى؟ . فالزيت يحضر من بذور النبات بالعصر . ولأن مادة الريسين تذوب في الماء فلا تكون لهذا السبب في الزيت الخالي تماما من الشوائب النباتية . وبعد العصر يظل سم الريسين في الثفل ليذوب منه في الماء بعد ذلك ليحضر الريسين وتجري عملية تبخير المحلول تماما بطريقة خاصة . فيبقي السم كمسحوق أبيض. وزيت الخروع يستخدم في تحضير المتفجرات وزيوت التشحيم للطائرات وكان يستخدم في تحضير الصابون وأحبار الطباعة والورنيش والبويات الزيتية . ويستعمل حاليا طبيا كشربة للإمساك. وهناك أنواع من نبات الخروع تغرس من أجل الزيت
الكيمياء الحيوية
الهجريب
| Ribosome inactivating protein (Ricin A chain) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Ricin structure. The A chain is shown in blue and the B chain in orange.
| |||||||||
| المعهدات | |||||||||
| الرمز | RIP | ||||||||
| Pfam | PF00161 | ||||||||
| InterPro | IPR001574 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00248 | ||||||||
| SCOP | 1paf | ||||||||
| SUPERFAMILY | 1paf | ||||||||
| |||||||||
| Ricin-type beta-trefoil lectin domain (Ricin B chain) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| المعهدات | |||||||||
| Pfam | PF00652 | ||||||||
| عشيرة Pfam | CL0066 | ||||||||
| PROSITE | IPR000772 | ||||||||
| SCOP | 1abr | ||||||||
| SUPERFAMILY | 1abr | ||||||||
| CAZy | CBM13 | ||||||||
| |||||||||
يتألف الريسين من سلسلتين بروتين متميزتين (حوالي 30 kDa لكل منهما) ويرتبطان ببعضهما البعض بواسطة رابطة داى سلفايد:
- ريسين ا هوN-جليكوسيد هيدرولايز الذى يستهدف بيورين دى أزكسى ريبونيوكليوزايد , دى أوكسى أدينوزين ودى أوكسى جوانوزين عند الجزىء 28 من جين rRNA , مما يؤدى إلى تثبيط التخليق الحيوى للبروتين
- رايسين ب هوليكتين الذى يرتبط مع مما أدى إلى تثبيط بواقى جالاكتازيل
ذى الأهمية في مساعدة دخول الريسين ا إلى داخل الخلية عن طريق الربط مع مكونات سطح الخلية.
الكثير من النباتات مثل الشعير يحتوي على السلسلة A بدون السلسلة B. وبما حتى الناس لا يسقمون من أكل كميات كبيرة من تلك المنتجات, فإن درجة سمية ريسين A هي قليلة جداً طالما حتى السلسلة B ليست موجودة.
التصنيع
الاستخدامات الطبية المحتملة
هناك عدة محاولات بحثية للعلاج بمادة الريسين السامة ولاسيما في مجال التقنية الحيوية والهندسة الوراثية. ولاسيما لخاصيته في إثباط إنتاج البروتينات بالخلايا الحية مما جعل الفهماء يحاولون إستخدامه في علاج السرطان بإستخدام (deglycosylated) سم الريسين A chain(RTA) لتتحد مع الأجسام المضادة أوعوامل النموgrowth factors مما يجعل إستهداف الخلايا الخاصة(كالخلايا السرطانية ) بالريسين ممكنا .فلقد عثر أنه مؤثر وآمن كعلاج معاون عندما يوصف للسقمي في حالة زراعة نخاع العظام (خلايا بيتا) مما يزيد معدل الحياة بشكل ملحوظ .وهذه التجارب نجحت مع حيوانات بالمعمل ولم تجر علي الإنسان بعد . وهناك محاولات طبية للتأكد من حتى الريسين يمكن إستعماله لإثباط نموالخلايا الصغيرة لسرطان الرئة . وهناك أيضا دلائل علي أنه يقوي التأثير الخلوي السام ل . TNF-alpha وتعتبر هذه المحاولات والتجارب المعملية واعدة في المستقبل .
لكن في حالة زراع النخاع العظمي في المعمل نجد حتى سموم RTA- immunotoxins قد إستخدمت بنجاح في التجارب المعملية لإتلاف وتدمير الخلايا الليمفاويةالتائية (T lymphocytes) بالنخاع العظمي أخذت من متبرعين غير متوافقين مما جعله لايرفضه رغم عدم التوافق بسبب RTA-immunotoxin الذي يخفف هذه الحالة الرافضة . حتي في حالة أخذ نخاع عظمي ذاتي من نخاع سليم (anti-T cell immunotoxins) من المريض نفسه لإتلاف خلايا T السرطانية كما في اللوكيميا التائية والورم الليمفاوي.
وفي الأحياء عثر حتى علاج الأورام المتصلبة قد يظهر مشاكل عديدة لقلة تشغيل السم المناعي (immunotoxin (IT)) في كتلة الورم لقلته أوحتى أنتيجينات تستبعده أويتكسر أويزال بسرعة أوحتى الجرعة تسبب تأثيرا جانبيا. وأكثر هذه المشاكل ظهورا لدي الذين يعالجون بسموم الريسين المناعية ricin-immunotoxins ظهور حالة نزيف الأوعية "vascular leak syndrome" حيث تتسرب السوائل من الأوعية الدموية وحيث تتولد زيادة في الوزن وإديما (رشح ) بالرئة وإنخفاض الزلال albumin بالدم . لكن رغم هذا فالأبحاث مستمرة لعلاج السرطان والإيدز من خلال إستغلال تقنية الإتحاد الدنوي recombinant DNA .
حوادث متعلقة بالرايسين
كان للرايسين ارتباط بعدد من الحوادث، منها اغتيال گيورگي ماركوڤ عام 1978 باستخدام سلاح على شكل مظلة.
وتسببت كعكة مسممة بالرايسين بتسمم رايسين قاتل في الحيوانات.
فيستة أبريل 2013، عثر على رسالة في مرفق بريد واشنطن. الرسالة كانت مبعوثة للسناتور الديمقراطي روجر ويكر من ميسيسيپي، أظهرت نتائج ايجابية لإحتوائها على الرايسين. بعدها بيوم واحد، في 17 أبريل 2013، عثر على رسالة أخرى مرسلة للرئيس باراك اوباما، وثبت أيضاً إحتوائها على سم الرايسين.
استخدامه كسلاح كيمائي أوبيولوجي
المصادر
- ^ "EFSA Scientific Opinion: Ricin (from Ricinus communis) as undesirable substances in animal feed [1] - Scientific Opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain". Efsa.europa.eu. Retrieved 2010-09-01.
- ^ أحمد محمد عوف من منطقات مجلة الفهم
- ^ Soto-Blanco, B; Sinhorini, IL; Gorniak, SL; Schumaher-Henrique, B (2002). "Ricinus communis cake poisoning in a dog". Veterinary and human toxicology. 44 (3): 155–6. PMID 12046967.
- ^ "US intercepts 'ricin' letter to Obama".
وصلات خارجية
 |
مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Ricin. |
- Canola oil: Does it contain toxins? from Mayo Clinic
- Castor bean information at Purdue University
- ricin information at Department of Health (United Kingdom)
- ricin information at Cornell University
- Medical research on ricin at BBC
- Chemical Review at United States Army
- Ricin - Emergency Preparations at CDC
