Nejjedovatější houbou na světě je muchomůrka (Amanita phalloides), která celosvětově tvoří 90 % otrav houbami. To je způsobeno tím, že muchomůrka je často zaměňována s jedlými houbami, jako je russula a žampiony. Podle statistik zemře až 9 z 10 lidí na otravu Amanita phalloides a u těch, kteří přežijí, se rozvine chronická hepatitida a cirhóza jater. Vysoká úmrtnost je způsobena několika důvody, jedním z nich je nedostatek účinného protijedu. Nejnovější výzkumy však dávají naději, že míra přežití po otravě muchomůrkou se zvýší, protože vědci našli látku, která může být protijed na jed smrtelné houby.
Vědci našli látku, která neutralizuje jed potápky bledé
Muchomůrka bledá – nejnebezpečnější houba na světě
Pouhých 30 miligramů muchomůrky může zabít dospělého člověka. Jak jsme řekli dříve, Amanita phalloides obsahuje několik toxinů, ale hlavní je α-amanitin, který ničí játra. Nebezpečí houby ale spočívá nejen v tom, že je velmi jedovatá, ale také extrémně zákeřná. Chuťově se muchomůrka neliší od jedlých hub. To znamená, že při jeho konzumaci člověk nepociťuje žádnou hořkost ani jiné nepříjemné chutě, které by mohly naznačovat nebezpečí. Houba také nevydává žádný neobvyklý zápach. Když se tedy dostane do jídla, lidé obvykle nekonzumují jen jednu nebo dokonce dvě smrtelné dávky najednou, ale mnohem více.
Nejhorší je, že příznaky otravy se objevují po 4-20 hodinách, tedy poté, co je jed již vstřebán žaludkem a střevy do krve. Zpravidla se objevují problémy v gastrointestinálním traktu, které po několika dnech zmizí. V tuto chvíli má člověk pocit zotavení a otrávený se může ještě 2-3 dny cítit dobře. Ve skutečnosti však nedochází k žádnému zotavení, protože v tuto chvíli toxin ničí játra, ledviny a další orgány. Když se tedy zdravotní stav zhorší podruhé, není již možné člověka zachránit.
Muchomůrka bledá je často zaměňována s russulou a žampionem
I když ani včasné vyhledání lékařské pomoci, tedy při prvním záchvatu, vůbec nezaručuje, že člověk bude žít, spíše naopak. Nebezpečné toxiny jsou již čtyři hodiny po konzumaci jedovaté houby v buňkách těla v plné síle.
Jak působí protijed na jed muchomůrky?
Účinek jedu potápky bledé na lidský organismus není dodnes plně prozkoumán. To ztěžovalo nalezení a vytvoření protijedu. K podrobnému studiu toxických účinků α-amanitinu použili čínští vědci celogenomovou screeningovou metodu CRISPR na umělých buňkách. Tato metoda nám umožňuje zjistit, jak toxin působí na genové úrovni.
Jak se ukázalo, biosyntéza N-glykanových proteinů hraje důležitou roli v buněčné smrti pod vlivem toxinu. Další výzkum odhalil, že klíčem k toxicitě je enzym STT3B, bez kterého nemůže dojít k syntéze N-glykanu.
Indocyaninová zeleň neutralizuje účinek jedu muchomůrky
Vědci poté testovali látky schválené FDA jako potenciální protijedy pro muchomůrku. Mezi nimi se jako nejúčinnější ukázala indocyaninová zeleň, která se odedávna používá v lékařství jako kontrastní látka. Má schopnost inhibovat enzym STT3B.
Účinnost protijedu na jedovatou houbu
Pro svou studii vědci použili dva typy umělých buněk – lidské a myší – a také organoid myších jater. Po léčbě indocyaninem vykazovaly jaterní buňky a organoidy mnohem větší odolnost vůči α-amanitinu.
Indocyaninová zeleň zvýšila míru přežití lidí po otravě jedem potápky bledé
Vědci pak testovali protijed na živých myších. Nejprve jim píchli toxin muchomůrky a po 4 hodinách dostali protijed. Jak bylo uvedeno ve studii publikované v časopise Nature Communications, protijed zvýšil míru přežití hlodavců, protože utrpěli mnohem menší poškození orgánů.
Klikněte na odkaz na náš YANDEX.ZEN CHANNEL. Připravili jsme pro vás spoustu zajímavých, vzrušujících materiálů věnovaných vědě.
Ale bohužel, pokud bylo antidotum podáno 8-12 hodin po otravě, nedošlo k žádnému terapeutickému účinku. Jak v tuto chvíli již v těle probíhaly nevratné procesy. Obecně jsou ale výsledky pozitivní, takže se dá říci, že protijed na jed muchomůrky se v nejbližší době objeví. Je možné, že v průběhu dalšího výzkumu budou vědci schopni zvýšit jeho účinnost.
Ale v každém případě musí být otrávená osoba léčena co nejrychleji, protože žádný protijed nepomůže obnovit mrtvé buňky orgánů. Na závěr připomeňme, že houby mohou být nejen smrtící, ale i léčivé, jak jsme o tom mluvili dříve.
Čínští a australští vědci zjistili, že barvivo indocyanin green, které se používá jako diagnostický nástroj, může sloužit jako protijed na hlavní toxin muchomůrek a některých dalších jedovatých hub. V časopise o tom vyšla publikace Nature Communications.
Smrtící čepice (Amanita phalloides) je rozšířená a nejjedovatější houba, zodpovědná za asi 90 procent úmrtí na otravu houbami. Prognóza jeho užívání je nepříznivá a je spojena s nevratným selháním jater nebo ledvin. Obsahuje několik toxinů, z nichž nejsilnější je alfa-amanitin z rodiny amatoxinů, který obsahují i někteří další zástupci rodu Amanitaa Galerino, Pholiotina и lepiota. Má se za to, že jeho účinek u lidí je způsoben inhibicí klíčového enzymu syntézy proteinů RNA polymerázy II s následným uvolněním tumor nekrotizujícího faktoru alfa, oxidačním stresem a buněčnou apoptózou. Neexistuje žádné specifické antidotum pro alfa-amanitin, ačkoli některé dostupné léky (např. silibinin, acetylcystein a penicilin) prokazatelně snižují jeho toxicitu neznámým mechanismem.
Při hledání protijed použili vědci z univerzity Sun Yat-sen, Garvan Institute of Medical Research a University of Sydney pod vedením Qiao-Ping Wanga dříve vyvinutý a testovaný toxin mořské vosy (Chironex fleckeri) koncepční rámec pro systematické hledání protijedů. Zahrnuje identifikaci molekulárních cílů pomocí CRISPR knockout screeningu v celém genomu a výběr ligandů pro ně prostřednictvím virtuálního screeningu léků schválených FDA.
Analýza CRISPR screeningu (MAGECK) založená na modelu pomohla identifikovat několik biologických procesů spojených s buněčnou smrtí alfa-amanitinem. Kromě očekávané translace RNA polymerázou II tyto zahrnovaly apoptózu, biosyntézu N-glykanu a metabolismus cholesterolu. Zvláště zajímavá byla biosyntéza N-glykanů, protože dva z deseti genů nejvíce postižených toxinem byly STT3B и MGAT1 – byly její součásti. Blokování tohoto procesu různými prostředky ukázalo, že je nezbytný pro cytotoxické účinky alfa-amanitinu a zejména STT3B (součást enzymového komplexu oligosacharyltransferázy) reguluje vstup této molekuly do buňky.
Když to vědci zjistili, provedli screening v silico 3201 molekul z každé z knihoven FDA (ZINC a Drugbank) a vybraných 34 potenciálních kandidátů na blokátory STT3B. 10 z nich bylo nedostupných, zbývajících 24 bylo testováno na buněčných kulturách. Dva z nich – antimykotikum posakonazol a fluorescenční barvivo indocyaninová zeleň – zabránily smrti většiny lidských buněk HAP1 při vystavení alfa-amanitinu, aniž by vykazovaly vlastní cytotoxicitu.
Autoři práce zvolili indocyaninovou zelenou ze dvou důvodů. Za prvé, v počítačovém molekulárním modelování spolehlivě zablokoval katalytické centrum STT3B, navázal se na tři jeho aminokyseliny (Ser319, Trp380 a Ser449) prostřednictvím vodíkových vazeb a na jednu z nich (Trp380) navíc pomocí π-stackingu. Za druhé, tento lék byl schválen FDA v roce 1956 a nyní je široce používán v angiografii, diagnostice poruch krevního oběhu a hodnocení jaterních funkcí; není metabolizován, je rychle vylučován hepatocyty a při jednorázovém podání ve standardní dávce (0,5 miligramu na kilogram tělesné hmotnosti) nemá významné vedlejší účinky.
V další sérii experimentů byli vědci přesvědčeni, že indocyaninová zeleň významně zvyšuje přežití buněk v kulturách linií HAP1 a HepG2 a také organoidy myších jater pod vlivem alfa-amanitinu. Testování pomocí bioluminiscenčního reportérového systému ukázalo, že tento efekt je realizován právě inhibicí STT3B.
Během testování in vivo myším bylo intraperitoneálně injikováno 0,33 miligramu alfa-amanitinu na kilogram tělesné hmotnosti. Po čtyřech, šesti a osmi hodinách dostali tři nitrožilní injekce po pěti miligramech na kilogram tělesné hmotnosti (přibližně ekvivalentní účinné dávce u lidí) indocyaninové zeleně. Droga se v těle rychle distribuovala, během dvou hodin se hromadila hlavně v játrech.
Chemické testy krve ukázaly, že indocyaninová zeleň účinně snižovala hladiny markerů poškození jater (alkalická fosfatáza, aspartát a alanintransamináza) a poškození ledvin (dusík močoviny v krvi a kreatinin), které zvýšily alfa-amanitinem. Histologické vyšetření potvrdilo, že lék je schopen zabránit nekróze těchto orgánů způsobené toxinem. Celkově indocyaninová zeleň zvýšila šanci na přežití otrávených zvířat z 30 (bez léčby) na 12,5 procent do 50. dne. Účinnost silně závisela na době podání: výrazně se zvýšila při zkrácení intervalů na hodinu a snížila se při prodloužení intervalů na 8 a 12 hodin, to znamená, že při otravě muchomůrkami je vhodné podat lék ihned podezřelý.
Ke schválení použití indocyaninové zeleně pro tyto indikace u lidí jsou zapotřebí další preklinické a klinické studie. Autoři zdůrazňují, že získané výsledky svědčí o účinnosti kombinace celogenomového screeningu CRISPR s virtuálním screeningem existujících léků pro rychlé vyhledávání široké škály antidot.
Již dříve v roce 2023 japonští vědci prokázali na myších a krysách, že protijed vyrobený ze dvou syntetických hemů může chránit před oxidem uhelnatým a kyanidem, které jsou často příčinou úmrtí při požárech. V roce 2018 se čínsko-americkému výzkumnému týmu podařilo neutralizovat kousnutí čínskou stonožkou u myší pomocí antikonvulzivního léku retigabin.
