กลไกการออกฤทธิ์ ของ ชีวพิษโบทูลินัม

กลไกการออกฤทธิ์ของ BoNT ชนิดต่างๆ

botulinum toxin (BoNT: หรืออาจพบว่ามีอักษรย่ออื่นๆ ที่ใช้กันด้วย เช่น BTX, BNT แล้วแต่แหล่งข้อมูลจะกำหนด) มีชนิดย่อยๆ ที่ศึกษาแล้วถึง 7 ชนิด ได้แก่ BoNT A, B, C, D, E, F, G โดยที่แต่ละชนิดจะมีกลไกการทำงานที่แตกต่างกันคือจะแยกสลายโปรตีนตนละตัวกัน ในที่นี้ 5 จาก 7 ชนิดของ botulinum toxin ออกฤทธิ์ได้กับมนุษย์

สารชนิดนี้ประกอบขึ้นจากโปรตีน 2 สาย คือสายหนัก (heavy chain: H) มีมวลประมาณ 100 kDa และสายเบา (light chain: L) มวลประมาณ 50 kDa เชื่อมกันด้วยพันธะ disulfide (การลำดับของกรดอะมิโน (sequencing) อ้างอิงได้จากภาคผนวก) โมเลกุลขนาดใหญ่นี้จะถูกทำลายที่อุณหภูมิสูงกว่า 60 °C จึงเป็นสาเหตุที่ botulinum toxin ที่นำมาใช้ต้องมีการเก็บรักษาในอุณหภูมิที่เหมาะสม

สายหนักของสารพิษเป็นส่วนที่จะเข้าไปยึดกับปลาย axon ของเซลล์ประสาท โดยจะยึดจับกับ surface protein receptor (synaptotagmin) และเข้าสู่เซลล์โดยกระบวนการ endocytosis ทำให้เกิดเป็น vesicle เมื่ออยู่ภายในปลายประสาทแล้วสายโซ่เบาของสารพิษทำลายผนังของ vesicle ออกมาเพื่อเข้าสู่ cytoplasm เนื่องจากสายโซ่เบามีสมบัติเป็น enzyme ชนิด protease

สายโซ่หนักของ BoNT A เข้าทำลาย SNAP-25 protein ซึ่งเป็น SNARE protein ชนิดหนึ่ง (BoNT ชนิดอื่นๆ จะทำลาย SNARE protein ชนิดต่างๆ กัน) โปรตีนในกลุ่มนี้เป็นสารที่สำคัญต่อกระบวนการ vesicle fusion (กระบวนการ exocytosis: เป็นวิธีการที่เซลล์ใช้หลั่งสารสื่อประสาท acetylcholine) เป็นการยับยั้งการหลั่งสารสื่อประสาท

เนื่องจากในภาวะปกติ กล้ามเนื้อจะทำงาน เคลื่อนไหว หรือ หดตัว ต้องอาศัยการสั่งงานจากเซลล์ประสาท เมื่อเซลล์ไม่สามารถหลั่งสารสื่อประสาทได้ จึงทำให้กล้ามเนื้อขาดการรับรู้การสั่งงานจากเซลล์ประสาท จึงไม่เกิดการหดตัว

มีงานวิจัยหลายชิ้นที่ทำการศึกษาลำดับของกรดอะมิโนใน botulinum toxin พบว่ามีรูปแบบคล้ายคลึงกับโปรตีนที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับโรคบาดทะยัก (tetanus)

botulinum toxin มีความเป็นพิษสูงมาก แม้ยังไม่มีข้อมูลปริมาณขั้นต่ำที่ทำให้ถึงตายได้ในมนุษย์ เราสามารถประมาณได้จากข้อมูลในลิง จะได้ว่าสำหรับมนุษย์ที่มีน้ำหนักตัว 70 kg ปริมาณที่อันตรายถึงตายในมนุษย์คือ botulinum toxin type A ในรูปผลึก

  • 0.09–0.15 μg โดยการฉีดเข้ากระแสเลือดหรือกล้ามเนื้อ
  • 0.70–0.90 μg โดยการหายใจ
  • 70 μg โดยการกิน

ใกล้เคียง

ชีวพิษโบทูลินัม ชีววิทยา ชีวนิเวศ ชีวิตไม่ต้องเด่น ขอแค่เป็นเทพในเงา ชีววิทยาของความซึมเศร้า ชีวิตไม่ง่ายของนางร้าย LV99 -ฉันคือบอสลับค่ะ ไม่ใช่จอมมาร- ชีวิตใหม่ หัวใจไม่ลืมรัก ชีวิตสโลว์ไลฟ์หลังตกงานของนักรบทมิฬวัย 30 ชีวิตลูปที่ 7 ของนางร้าย ขอเป็นเจ้าสาวนอนกลิ้งสบายในแดนอดีตศัตรู ชีวิต

แหล่งที่มา

WikiPedia: ชีวพิษโบทูลินัม http://www.inspection.gc.ca/english/fssa/concen/ca... http://www.iagram.com/diagrams/botox.html http://www.newsweek.com/id/131749 http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Clostridiu... http://www.cdc.gov/botulism/botulism_faq.htm http://www.fda.gov/fdac/features/095_bot.html http://botdb.abcc.ncifcrf.gov http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC313034... //www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15907915 http://www.who.int/csr/delibepidemics/clostridiumb...