MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání

Biologické jedy v ţivočišné říši

Bakalářská práce

Brno 2015

Vedoucí práce: Autor práce:

Mgr. Petr Ptáček, Ph.D. Markéta Seborská

Prohlášení

Prohlašuji, že jsem předloženou bakalářskou práci vypracovala samostatně, s využitím pouze citovaných literárních pramenů, dalších informací a zdrojů v souladu s Disciplinárním řádem pro studenty Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity a se zákonem č. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský zákon), ve znění pozdějších předpisů.

…………………………………. V Brně dne 31. března 2015 Markéta Seborská

Poděkování

Na tomto místě bych ráda poděkovala panu Mgr. Petru Ptáčkovi Ph.D., vedoucímu mé bakalářské práce, za trpělivé vedení a odbornou pomoc mé bakalářské práce.

Anotace

Bakalářská práce se zaměřuje na toxiny produkované ţivočichy. Věnuje se popisu mechanického účinku toxinů, příznaků intoxikace a terapie otravy. V práci jsou zahrnuty poznatky z toxikologie jako vědního oboru. Jedna kapitola je věnována i historii jedů. Tato práce bude výchozím materiálem pro diplomovou práci.

Annotation

The bachelor thesis focuses on the toxins produced by animals. It describes the mechanical effect of venoms, symptoms of intoxication and poisoning therapy. This bachelor thesis also includes knowledge of toxicology as a discipline. One chapter is devoted to the history of toxins. This work will be the starting material for a diploma thesis.

Klíčová slova

Toxikologie, ţivočichové, jedy, historie, otrava

Keywords

Toxicology, animals , poisons , history , poisoning

Obsah ÚVOD ...... 7 1 TOXIKOLOGIE ...... 8 1.1 DĚLENÍ TOXIKOLOGIE ...... 8 1.1.1 Obecná toxikologie ...... 8 1.1.2 Analytická toxikologie ...... 8 1.1.3 Ekotoxikologie ...... 9 1.1.4 Experimentální toxikologie ...... 9 1.1.5 Klinická toxikologie ...... 9 1.1.6 Predikční toxikologie ...... 9 1.1.7 Průmyslová toxikologie ...... 9 1.1.8 Speciální toxikologie ...... 10 1.1.9 Farmaceutická toxikologie ...... 10 1.1.10 Soudní toxikologie ...... 10 1.1.11 Veterinární toxikologie ...... 10 1.1.12 Vojenská toxikologie...... 10 2 JED ...... 11 2.1 DÁVKA ...... 11 2.2 VNIKNUTÍ JEDU (LÁTKY) DO ORGANISMU ...... 11 2.2.1 Inhalací – vdechováním přes respirační trakt ...... 12 2.2.2 Resorpcí – vstřebáváním kůží nebo sliznicemi ...... 12 2.2.3 Intravenózně – injekčně ...... 12 2.2.4 Per os – přes zažívací trakt ...... 12 2.2.5 Per rektum – vstup konečníkem ...... 13 2.2.6 Per uretram – vstup močovou trubicí ...... 13 2.3 VYLUČOVÁNÍ LÁTKY Z METABOLISMU ...... 13 2.3.1 Vylučování přes kůži ...... 13 2.3.2 Vylučování ledvinami ...... 13 2.3.3 Vylučování játry ...... 14 2.3.4 Vylučování plícemi ...... 14 2.3.5 Vylučování do žaludku a střev ...... 14 2.3.6 Vylučování stolicí ...... 14 2.3.7 Vylučování do mateřského mléka ...... 14 3 TOXIKOLOGICKÉ TESTY ...... 15

3.1 AKUTNÍ TOXICITA – LD50, LC50 ...... 15 3.2 SUBAKUTNÍ TOXICITA ...... 15 3.3 SUBCHRONICKÁ TOXICITA ...... 15 3.4 CHRONICKÁ TOXICITA ...... 16 4 MECHANISMUS TOXICKÉHO ÚČINKU ...... 17 4.1 INTERAKCE MEZI RECEPTOREM A LÁTKOU ...... 17 4.2 POŠKOZENÍ BUNĚČNÝCH MEMBRÁN ...... 17 4.3 INTERFERENCE S TVORBOU BUNĚČNÉ ENERGIE ...... 18 4.4 VAZBA NA BIOMOLEKULY ...... 18 4.5 POŠKOZENÍ HOMEOSTÁZY VÁPNÍKU ...... 18 4.6 ZÁSAH DO BUNĚČNÉHO CYKLU ...... 19 5 HISTORIE ŢIVOČIŠNÝCH JEDŮ ...... 20 5.1 STAROVĚK ...... 20 5.2 STŘEDOVĚK ...... 22 5.3 NOVOVĚK ...... 23 6 ŢIVOČIŠNÉ TOXINY ...... 24 6.1 KMEN ŢAHAVCI - CNIDARIA ...... 24 6.1.1 Jedový aparát ...... 25

6.1.2 Medúzovci (Scyphozoa) ...... 25 6.1.3 Korálnatci (Anthozoa) ...... 26 6.2 KMEN MĚKKÝŠI – MOLLUSCA ...... 26 6.2.1 Plži – Gastropoda ...... 26 6.2.2 Mlži – Bivalvia ...... 27 6.2.3 Hlavonožci – Cephalopoda ...... 29 6.3 KMEN ČLENOVCI - ARTHROPODA ...... 31 6.3.1 Hmyz - Insecta ...... 31 6.3.2 Pavouci – Araneidea ...... 34 6.3.3 Štíři – Scorpiones ...... 37 6.4 KMEN STRUNATCI – CHORDATA ...... 41 6.4.1 Třída paryby (Chondrichthyes) a ryby (Osteichthyes) ...... 42 6.4.2 Třída obojživelníci – Amphibia ...... 44 6.4.3 Třída plazi – Reptilia ...... 46 7 VIZE DIPLOMOVÉ PRÁCE ...... 50 8 ZÁVĚR ...... 51 9 SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY ...... 52 10 PŘÍLOHY ...... 54

Úvod

Poznávání a manipulace s jedy sahá aţ do pravěku, kdy se pravěcí lidé museli naučit rozpoznat, které rostliny a zvířata jsou jedovatá, aby se sníţila vysoká úmrtnost tehdejší doby. Aniţ bychom si to uvědomovali, toxické látky nás obklopují v našem kaţdodenním ţivotě. V České republice je tento výrok sníţen o fakt, ţe v našich krajích nedochází k častému kontaktu s jedovatými ţivočichy, jako v jiných koutech světa. V teoretické části mé bakalářské práce se zabývám tématem biologických jedů v ţivočišné říši. Má práce obsahuje základní pojmy z toxikologie a seznámení s průnikem toxinů do organismu. Druhá kapitola obsahuje historii jedů, ale z pohledu vyuţívání ţivočišných jedů v boji a to od starověku aţ po novověk. Následující kapitola se jiţ zabývá ţivočišnými toxinu. V kaţdé podkapitole je nejprve základně napsána charakteristika určité skupiny zvířat, následuje popis jedového aparátu, výpis několika toxinů charakteristických pro danou říši. Podkapitoly jsou ukončeny výčtem příznaků otravy a popisem jak je moţné intoxikaci vyléčit.

7

1 Toxikologie

Věda, která se zabývá biologickými vlastnostmi látek, jenţ působí negativně na organismus. Mezi její hlavní cíle patří zjištění škodlivých či neţádoucích účinků chemických sloučenin a jejich směsí na ţivý organismus, hledání preventivních opatření a účinné léčby v případě otravy. [3, 4, 13] Název toxikologie pochází z řeckého slova toxikon, coţ značí jedovou substanci, do které byla namáčena špička šípů, řecké toxikos, značí luk. [13] Toxikologie je tedy věda o účincích jedu – především vztahů mezi chemickou strukturou a toxickým účinkem xenobiotik (cizorodé látky syntetického původu) na ţivé organizmy. Je to typický interdisciplinární obor, který se opírá o další vědní disciplíny, jako je například chemie, biochemie, biologie, medicína, aj. [2, 4] V České Republice je toxikologie uznávaná jako samostatná věda aţ od roku 1988. [2, 3, 4]

1.1 Dělení toxikologie

Toxikologie se dělí do několika vědních oborů a to podle toho, čím se daný obor zabývá. [2, 13]

1.1.1 Obecná toxikologie

Zkoumá teoretické a obecné zákonitosti, které se týkají interakce chemických látek a ţivých organismů. Jejím zájmem je zkoumání, jak se látka do organismu dostává, jak se v průběhu působení mění, jak interaguje s důleţitými orgány a jak se vylučuje. Popisuje různé faktory, které ovlivňují tyto děje, uplatňuje poznatky z xenobiochemie (biochemie cizorodých látek). A mimo jiné, také definuje základní pojmy uţívané v toxikologii. [13,4,3]

1.1.2 Analytická toxikologie

Vyuţívá metod analytické chemie pro zjištění obsahu toxických látek v biologickém materiálu, ve vodě, v půdě i v ţivých organismech. Jejím cílem je stanovení postupu práce a to od odebírání vzorku aţ po vyhodnocení naměřených dat. [1, 2, 13]

8

1.1.3 Ekotoxikologie

Jedná se o toxikologii ţivotního prostředí. Ekotoxikologie je často definována jako jedno z odvětví toxikologie, které se zabývá studiem toxických účinků vyvolaných nejen fyzikálními činidly, ale také přírodními látkami či nečistotami syntetického původu v ekosystému. Jednodušeji řečeno je tento vědní obor zaměřen na chemické znečištění ţivotního prostředí (vody, potravin, ovzduší, atd.) ve vztahu k jeho působení nejen na člověka, ale i na ţivé organismy. Jejím úkolem je hledat moţnosti odstraňování neţádoucích látek ze ţivotního prostředí. [2, 4, 13]

1.1.4 Experimentální toxikologie

Zkoumá účinky toxických látek především na pokusných zvířatech. Jejím úkolem je stanovení toxické dávky nebo koncentrace dávek, tzv. toxikologické indexy. Objasňuje mechanizmus působení toxických látek v organismu a hledá látky, které by potlačily jejich účinek. Experimentální toxikologie pozoruje konkrétní projevy otrav. [3, 4, 13]

1.1.5 Klinická toxikologie

Vědní obor studující účinky jedu na ţivý organismus. Popisuje příznaky otrav a tím pomáhá při následné diagnóze a léčení. Její velmi důleţitou rolí je i prevence otrav. [4, 13]

1.1.6 Predikční toxikologie

Predikční toxikologie dokáţe určit jedovaté vlastnosti látek bez pouţití pokusných zvířat. K tomu je zapotřebí velké mnoţství pokusných informací, ale také chemické struktury. K určení toxicity látek zobecněním a pouţitím modelů, predikční toxikologie vyuţívá poznatky z fyziky, kybernetiky, chemie a molekulové grafiky. [4, 13]

1.1.7 Průmyslová toxikologie

Zabývá se toxickými účinky látek, se kterými člověk přijde do styku během práce, objevující se zejména v průmyslu. Zjišťuje bezpečnostní limity pro práci se škodlivými látkami a určuje, jak bezpečně zacházet s chemikáliemi. [2, 13]

9

Průmyslová toxikologie vyuţívá dvě metody kontroly. První metoda spočívá v definici nejvyšší koncentrace kaţdé škodliviny ve vzduchu. Druhou metodou kontroly je vyšetření osob, které přišli do styku se škodlivinami a brzké odhalení vyšších expozic. [1, 2, 3, 13]

1.1.8 Speciální toxikologie

Zabývá se konkrétními chemickými látkami a popisuje průběh otravy i mechanismus jejich účinku. Zjišťuje informace o toxických vlastnostech konkrétní chemické látky. [13]

1.1.9 Farmaceutická toxikologie

„Farmaceutická toxikologie se zabývá toxickými vedlejšími účinky léčiv.“ [4]

1.1.10 Soudní toxikologie

Jiným označením pro soudní toxikologii je kriminalistická toxikologie. Jejím cílem je najít způsob prokázání otravy. [13]

1.1.11 Veterinární toxikologie

Popisuje, jaký je účinek jedu na zvířata. Jejím zájmem je tedy diagnostika a následné léčení otravy u zvířete. [4, 13]

1.1.12 Vojenská toxikologie

Její zájem spadá na problematiku spojenou s uţitím chemických zbraní a zkoumá, jak předcházet jejich účinku. [3, 4]

10

2 Jed

Jak bylo řečeno v 1. kapitole, toxikologie je věda zabývající se účinky jedu toxikantu). Základní otázkou je, co je tedy jed? Jako definice jedu se bere výrok, který v 16. století jako první vyřkl renesančního lékaře Paracelsus: „Všechny látky jsou jedy; toliko dávka je příčinou, ţe se látka stává jedem.“ [1] Tento výrok znamená, ţe i látky s malou toxicitou mohou působit toxicky, jsou-li podávány v dostatečné dávce. Tato definice se pouţívá aţ do dnes v mnoha variantách a bere se jako základ chápání role dávky v toxikologii. [1, 4, 10] Jako jed je povaţována látka, která je jiţ v malém mnoţství schopna ohrozit organismus a způsobit tak jeho poškození nebo dokonce i smrt. Velmi často je jed obecně zaměňován za termín toxin. Nicméně toxin je jed, který pochází ze ţivé přírody, jedná se tedy o látku ţivočišného, rostlinného nebo mikrobiálního původu. Z hlediska chemie jsou toxiny účinné cytotoxické peptidy nebo proteiny. [3, 10] Dle dávky, která způsobuje poškození organismu, určujeme různé stupně toxicity. V tabulce (Tab. 1.) jsou uvedeny stupně akutní toxicity podle smrtelné (letální) dávky pro dospělého člověka. [2, 4, 10, 13]

2.1 Dávka

V kapitole jed jsme se dozvěděli, ţe toxicita chemické látky závisí na její dávce. Mezi dávkou toxické látky a účinkem obecně platí, ţe účinek látek zpravidla stoupá s dávkou. Pokud bychom podávali skupině jedinců stejného druhu zvyšující se dávku toxické látky, zpočátku nebudeme schopni zpozorovat ţádnou toxicitu. Pokud překročíme tzv. prahovou dávku, příznaky otravy se začnou projevovat u několika jedinců. Čím větší bude dávka, tím bude přibývat otrávených jedinců a nakonec budeme moci sledovat příznaky otravy u všech. Na obrázku (Obr. 1.) je graficky znázorněna závislost účinku na dávce. [1, 3]

2.2 Vniknutí jedu (látky) do organismu

Jed můţe do organismu vnikat (penetrovat) několika způsoby. [2]

11

2.2.1 Inhalací – vdechováním přes respirační trakt

Při nádechu putují látky nejprve do nosu a pak procházejí hrtanem, průdušnicí, dále průduškami, které se větví na průdušinky, aţ do plicních sklípků (Obr. 2). Látky jsou schopny se vstřebávat po celé délce, ale nejvíce se vstřebávají ve vysoce prokrvených alveolách (plicní sklípky). Vdechováním pronikají do organismu zejména látky rozpustné v tucích. Jed se vstřebává hned do krevní oběhu a nedochází tedy k detoxikaci jater. [1, 2]

2.2.2 Resorpcí – vstřebáváním kůţí nebo sliznicemi

Při vstupu látky do organismu resorpcí, prochází látka třemi vrstvami kůţe. První vrstvu nazýváme pokoţka (epidermis), druhou vrstvou je škára (dermis) a třetí vrstva podkoţí (hypodermis). Na povrchu pokoţky (Obr. 3) nalezneme vrstvu zrohovatělých, odumírajících a odlupujících se buněk (stratum corneum), tato vrstva hraje velkou roli při vstupu látek do organismu resorpcí. Podobně jako u inhalace se látky, jedy, neprocházejí přes játra. Vstřebávání látek kůţí je pomalé, ale rozhodně není bezvýznamné. [1, 2, 3]

2.2.3 Intravenózně – injekčně

Aplikace látky injekcí má nejrychlejší účinek, poněvadţ se látka dostává přímo do krevního oběhu, kterým se rozvádí do cílového orgánu, tím odpadá proces absorpce. [1]

2.2.4 Per os – přes zaţívací trakt

Cesta látek, které se do organismu dostávají přes zaţívací trakt (Obr. 4), začíná v ústech (např. polykání prachu, otráveným jídlem či kouřením) a pokračuje přes jícen, ţaludek, tenké střevo aţ do střeva tlustého. Během této cesty se látky vstřebávají stěnami orgánů a putují aţ ke svým cílovým orgánům. Tato cesta je sice rychlá, ale nástup účinku je velice pomalý. [1, 3, 4] Nejvýznamnějším orgánem pro absorpci látek/jedů ze zaţívacího traktu je tenké střevo, které je vysoce prokrvené. Vstřebávání látek můţe být značně ovlivněno kyselým prostředím, které je v ţaludku. Některé látky se díky kyselému prostředí mohou rozkládat a tím ztrácet svůj účinek. Bohuţel toxický účinek se někdy, právě

12 kvůli kyselosti, můţe i zvýšit při vyšší rozpustnosti jedů v kyselém prostředí ţaludku. [1,2,4] Látka, která se vstřebá během své cesty, přechází přes játra, kde můţe být látka detoxikována, nebo v horším případě tato látka můţe poškodit samotná játra. [1, 2]

2.2.5 Per rektum – vstup konečníkem

Látky vstupující do těla konečníkem se vstřebávají sliznicí velmi rychle a neprocházejí játry, tudíţ je nemohou nijak narušit. Intoxikace organismu tímto typem je velmi účinná a rychlá. Jsou známy případy vraţd, kdy byl touto cestou zaveden intoxikovaný čípek. [2]

2.2.6 Per uretram – vstup močovou trubicí

Intoxikace tohoto typu je velmi vzácná. [2]

2.3 Vylučování látky z metabolismu

Škodlivé látky a metabolity se z organismu vylučují především ledvinami (močí), játry pomocí ţluče do střev i výdechem. Škodliviny lze i v menší míře vylučovat kůţí, mateřským mlékem nebo slinami. Zprvu probíhá vylučování rychle, ale v průběhu se tento proces zpomaluje. [2, 3]

2.3.1 Vylučování přes kůţi

Vylučování přes kůţi je moţné díky potu, který je vylučován potními ţlázkami. Touto cestou lze ovšem vylučovat pouze látky rozpustné ve vodě. Lipofilní (látky rozpustné v tucích) se mohou z organismu dostávat koţním mazem. [1, 2]

2.3.2 Vylučování ledvinami

Tento typ odvodu látek z organismu je nejčastější. Látky rozpustné ve vodě se z ledvin vylučují močí. Jedná se o velmi sloţitý proces, který se skládá ze tří základních mechanismů – glomerulární filtrace, pasivní tubulární transport (absorpce), aktivní tubulární transport. [1, 2] 13

2.3.3 Vylučování játry

V játrech probíhá metabolizmus cizorodých chemických látek. Metabolity jsou následně odváděny do krevního oběhu a do ţluči. [2]

2.3.4 Vylučování plícemi

Nevstřebané látky, které se do organismu dostaly vdechnutím, se dostávají ven při vydechnutí. Tato cesta je moţná pouze pro látky málo rozpustné ve vodě nebo látky těkavé, které se do krve mohly dostat jinou cestou. Zpočátku dochází k rychlému vylučování, ale s přibývajícím časem se celý proces zpomaluje. Poněvadţ jsou látky vylučované v plynné fázi, kapacita této cesty je poměrně nízká. [1, 2]

2.3.5 Vylučování do ţaludku a střev

Mechanismus vylučování do ţaludku a střev je prakticky stejný jako při vstřebávání látek ze ţaludku a střev. Do ţaludku jsou vylučovány látky nebo jejich metabolity, které mají bazický charakter. [2]

2.3.6 Vylučování stolicí

Látky, které nebyly zcela rozloţené v zaţívacím traktu, se dostávají z organismu stolicí. Touto cestou se vylučují také látky, které se do střev dostaly z krve přes játra a ţluč. [1, 3] Podobně jako vylučování plícemi má tato cesta nízkou kapacitu, ale pro lipofilní nemetabolizující látky to můţe být jediná cesta vylučování. [1, 4]

2.3.7 Vylučování do mateřského mléka

Touto cestou se poměrně dobře vylučují toxické látky lipofilního charakteru a poměrně v malé míře se zde vylučují látky hydrofilního charakteru. [2, 4]

14

3 Toxikologické testy

Před jakýmkoliv toxikologickým testováním je nutné znát chemické sloţení a fyzikálně-chemické vlastnosti zkoumané látky. Největší význam z těchto testů mají zkoušky na akutní, subakutní, subchronickou a chronickou toxicitu. [3, 4]

3.1 Akutní toxicita – LD50, LC50 Akutní toxicita je způsobena podáváním vysokých jednorázových dávek s úmyslem vraţdy či sebevraţdy, ale také jako léčivo či s neúmyslným záměrem při průmyslových haváriích nebo nehodách. [3, 4] Tento typ toxicity se odhaduje stanovením hodnoty letální dávky (lethal dose) –

LD50. Jedná se o hodnotu látky, která po jednorázovém podání všem testovaným zvířatům způsobí smrt u 50% pokusných zvířat. Hodnoty LD50 se udávají v jednotkách mg/kg, coţ znamená 1 mg účinné látky na 1 kg tělesné váhy pokusného zvířete. [2, 3, 4] Jedná se o nejrychlejší způsob zjištění toxicity, výsledky jsou totiţ zjistitelné jiţ po 2 hodinách od podání látky a pozorovací doba je 7 dnů. Stanovení akutní toxicity pomocí určení hodnoty LD50 se je široce vyuţívané, proto se vyuţívá i pro stanovení látek poměrně málo toxických. [2, 4, 13] Pro akutní inhalační toxicitu látek byla zavedena hodnota zvaná letální koncentrace

(lethal concentration) – LC50. Hodnota LC50 se udává v jednotkách mg/l. Stanovení mediánu letální koncentrace je stejné jako stanovení mediánu u letální dávky. [1,2,3,4]

3.2 Subakutní toxicita

Před zjištěním subakutní toxicity musí vţdy předcházet zjištění hodnoty LD50 nebo hodnoty LC50. Cílem je zjištění mechanismu účinku testované látky. Jedná se o opakované podávání látky testovaným zvířatům po dobu 2 dní. [2, 3, 4]

3.3 Subchronická toxicita

Způsob zjišťování subchronické toxicity se neliší příliš od zjišťování hodnot akutní toxicity. Jedná se o opakovanou expozici toxické látky po dobu 90 dní. [2, 4, 13]

15

3.4 Chronická toxicita

Látka je podávána dlouhodobě a to po dobu delší neţ tři měsíce. Způsob zjištění hodnoty touto metodou můţe být různý, ale podmínkou je, aby byl způsob aplikace důkladně popsán. Zjištění na chronickou toxicitu se provádí jen tehdy, pokud je zapotřebí doplnit zjištění z krátkodobých pokusů (akutní toxicita, subakutní toxicita). Jedná se o důsledek dlouhodobého působení jedu a to často nenápadným způsobem. Souvislost mezi otravou a látkou, která otravu způsobila, je objevena většinou aţ v pokročilém stadiu otravy. [1, 2, 3, 4, 13]

16

4 Mechanismus toxického účinku

Cílem testování toxicity různých látek je také důleţité objasnit, jak škodlivá látka působí na organismus. Při působení toxické látky na organismus můţe dojít k biochemické disbalanci, ale také aţ k buněčné smrti a tedy ke ztrátě zasaţeného orgánu. [4, 13] Mezi hlavní mechanismy toxického účinku patří: interakce mezi receptorem a látkou (xenobiotikem) poškození buněčných membrán interference s tvorbou buněčné energie vazba na biomolekuly poškození homeostázy vápníku zásah do buněčného cyklu [1, 2]

4.1 Interakce mezi receptorem a látkou

Jako receptor je označována struktury, na kterou se váţe účinná látka. Podle receptorové teorie P. Elricha dojde po navázání účinné látky na receptor ke spuštění několika biochemických dějů, které vedou k vnějšímu projevu účinku. [1] Na obr. 5 je schematicky znázorněn princip zámku a klíče, kdy nám účinná látka svým tvarem i nábojem zapadá do receptoru a tím vzniká komplex látka-receptor. Vzniknutím komplexu látka-receptor se spouští děje, které mají účinek na celý organismus. [1] Při vzniku komplexu působí mezi látkou a receptorem van der Waalsovy síly a polární interakce. Xenobiotikum, které se naváţe na receptor, můţe mít účinek endogenní (látky, které jsou tělu vlastní) a tím pádem jde o agonistu nebo zabrání endogenní látce navázat se na příslušné místo receptoru (zablokování normálního fyziologického působení) a stává se antagonistou endogenní látky. [1, 13]

4.2 Poškození buněčných membrán

„Membránový charakter mají mitochondrie, endoplasmatické retikulum, lysosomy, buněčné jádro a myelinový obal nervových vláken. Poškozena můţe být jak struktura, tak funkce těchto membrán, a to například blokádou sodíkových kanálů (neurotoxický účinek saxitoxinu, tetradoxinu), změnou fluidity (útlum funkce CNS působením 17 organických rozpouštědel, detergentů, komplexonů) nebo poškozením permeability při kterém můţe dojít k úniku látek z jádra do cytoplasmy a k porušení bariéry mezi buňkou (Obr. 6) a prostředím, k zástavě fosforylace v mitochondriích, k uvolnění autohydrolytických enzymů a k autolýze buňky (polypeptidy včelího jedu, hadího jedu, soli těţkých kovů).“ [13]

4.3 Interference s tvorbou buněčné energie

Kaţdá buňka si produkuje svůj vlastní zdroj energie, kterým je ATP (adenosintrifosfát). Pokud buňce tento zdroj chybí, můţe dojít k poškození buněčné membrány, ke ztrátě funkce a smrti postiţení buňky (např. jedy, které jsou schopny zastavit syntézu ATP). [13]

4.4 Vazba na biomolekuly

„Mnoho toxických látek poškozuje konfiguraci molekuly bílkovin a tím současně poškozuje funkci enzymů (např. soli těţkých kovů, kyseliny, zásady, alkoholy, aldehydy aj. způsobují denaturaci bílkovin). Kritickým prvním krokem při vyvolání tkáňové nekrózy je u většiny chemických látek tvorba volných radikálů a jejich reakce s lipidy za tvorby lipidických peroxyradikálů. Přímá kovalentní interakce s bílkovinnými thioly můţe přispět k inhibici enzymů. Rychlá reakce elektrofilních chemických látek s nukleofilními místy uvnitř DNA má za následek mutagenní a karcinogenní účinek (např. alkylace 0-6 guaninu po nitrosaminu). Inhibice syntézy RNA se projeví zástavou proteosyntézy (např. působením akridinu, aktinomycinu D).“ [13]

4.5 Poškození homeostázy vápníku

Vápník je velmi důleţitý pro správné fungování buňky. Pokud se mnoţství vápníku v buňce zvýší, buňka začne odumírat. Zvýšená hladina vápníku můţe také aktivovat endonukleázy, které jsou schopny spustit fragmentaci DNA. [13]

18

4.6 Zásah do buněčného cyklu

Vývoj buňky má několik fází, mezi ty základní patří vlastní dělení buňky (mitóza) a interfáze (jedná se fázi, která nastává mezi jednotlivými děleními buňky). Pokud je buňka dlouhodobě vystavena působení toxické látky, dochází k poškození všech fází buněčného cyklu. Pokud je expozice toxické látky na buňku krátkodobá, je přerušena „pouze“ mitotická fáze. [13]

19

5 Historie ţivočišných jedů

Přírodní jedy lidstvo zná více neţ několik tisíciletí. Jiţ prehistorický člověk byl nucen svádět svůj boj o existenci. V jeho ţivotě ho ohroţovali mnohé nebezpečné jedy a objekty. Jako sběrač a lovec se setkával s řadou ţivých organismů, které produkovali nebezpečné jedy a toxiny. Chtěl-li přeţít, musel se s těmito organismy naučit ţít. Jednalo se zejména o výtaţky z rostlin, které obsahují tropanové alkaloidy, kardiotonické glykosidy apod. Šlo také o jedy z ryb, obojţivelníků a nesmíme zapomenout zmínit mikrobiální toxiny. [16] S přibývajícími se znalostmi a vývojem člověka se úloha jedu v průběhu historie měnila. V raném období byl jed pouţíván jako hlavní zbraň vyuţívaná v boji, ale postupem času a vynalézavostí člověka jej nahradili hořící šípy, střelné zbraně, aj. [16]

5.1 Starověk

V Mezopotámii se mimo zápalných zbraní pouţívali toxiny hadů, především jed zmije. V soupisu starých mezopotámských mýtů je popisována válka, kterou vedl Ninurta na výpravě do severní Afriky. V tomto textu je zmínka o chemickém vyhlazovacím boji. Šlo o to, ţe na chrámové město Meslam vystřelovali válečníci šípy naplněné jedem. [13, 16] V určitých biblických pasáţích je zmiňován bodavý hmyz, který obtěţuje lidi i zvířata, případně můţe být přenašečem infekčních onemocnění. Ve vojenské historické literatuře se objevují názory, ţe v oblasti Eufratu a Tigridu se uţ v prehistorickém období pouţívali proti nepřátelům včelí úly nebo hnízda sršňů. [16] Starověké hebrejské a arabské prameny popisují pouţití velkého mnoţství létajícího hmyzu v boji. Hmyz napadal oči a způsoboval ztrátu zraku aţ smrt. Pravděpodobně šlo o brouky rodu Paederus. Sekret těchto brouků obsahuje toxické látky pederon, pederin a pseudopederon, jejichţ účinek je zaloţen na inhibici syntézy DNA, coţ se projevuje jako koţní onemocnění v podobě puchýřů. [13, 16] V období antického Říma poradil Titus Livius syrskému králi Antiochovi III., aby naházel na nepřátelské římské lodě hliněné nádoby plné zmijí. Jednalo se spíše o psychologicko-toxický útok. [16] ,,Mezi stará afrodisiaka starých Římanů patřili usušení brouci puchýřníci lékařští Lytta vesicatoria z čeledi Meloidae. Tito brouci obsahují anhydrid kyseliny kantharidové

20

(kantharidin), který stimuluje tkáně muţských i ţenských genitálii Předávkování přípravky z těchto brouků, ve starověku známých jako mylabaris a později jako španělské mušky, má však nebezpečné následky, protoţe uţ mnoţství kolem 30 mg kantharidinu způsobuje smrt.“ [16]

Mezi často vyuţívané vraţedné prostředky patřily zejména ţivočišné jedy. Antičtí lékaři studovali otravy po kousnutí, konzumaci či dotecích. Některé ţivočišné jedy vyuţívali i k léčebným účinkům. Kromě hadů, obojţivelníků, pavouků a hmyzu se zaměřili i na méně známé mořské ţivočišné druhy. Jako příklad nám poslouţí pasivně jedovatý plţ Aplysia depilans, nazývaný jako ,,mořský zajíc“. Tento plţ je známý tím, ţe jeho vnitřnosti obsahují velice nebezpečné toxiny aplysin a aplysiatoxin. Letální účinek těchto jedů je zaloţen na paralýze respiračních svalů. [12, 16] V době antiky měli svůj velký význam otrávené šípy. Mezi nejúčinnější šípové jedy patřily toxiny hadů, obzvláště zmijí a kober. Na výrobu těchto šípů se nejčastěji pouţívaly jedy zmije růţkové (Vipera ammodytes), zmije obecné (Vipera berus) nebo zmije skrvnité (Vipera aspis). Hadí jedy se pouţívaly ke spíše lovícím účelům, protoţe otrávené maso hadím jedem je pro člověka stále stravitelné. Lékařské symptomy zasaţení hadím jedem byly popsány právě ve středověku v době antiky. [12,16] ,,Skytové natírali šípy substancí nazývanou scythicon, která byla kombinací hadích a bakteriálních toxinů. Hadí jed míchali s lidskou krví upravenou různými způsoby. Připravovali například směs lidské krve s lidskými nebo zvířecími výkaly. Charakteristickým rysem skytských otrávených šípů byl zřejmě velice silný zápach.“ [16] V období staré Indie pouţívali směs, která přivodila okamţitou smrt. Tato směs se skládala z mršin ţivočichů jako je bheka (ţába), koroptev Perdix sylvatica, růzých druhů stonoţek. Další moţností byla směs mršin z ještěrky grihagaulika, slepýše koroptve krakanthaka a jedovatého hmyzu s přídavkem šťávy z rostliny bhallátaka. V oblibě bylo také pouţívání otrávených šípů, které namáčeli do hadího jedu. Podle badatelů šlo o jed kobry nebo zmije druhu Viperra russelli russelli. Ve svých spisech staří Indové popisují také druh hada, který byl identifikován jako Azemiops feae z čeledi Viperidae. Jed tohoto hada stále nebyl důkladně prozkoumán a analyzován, účinky jsou však podobné jedu zmije, který způsobuje rozsáhlé nekrózy. [16]

21

5.2 Středověk

V tomto období došlo k rozvoji několika nových metod uţívaných v boji. Lidé v tomto období se začali zajímat o vědu a tím začíná rozvoj chemie, zejména poznávání anorganických toxických látek. Po objevu střelného prachu svého rozvoje dosáhla i pyrotechnika, kdy se jako taktika v boji začalo pouţívat podminovávání hradeb. Kvůli lidskému poznání však začalo upadat pouţívání ţivočišných toxinů jako hlavní zbraně proti nepříteli. Tato přírodní metoda byla nahrazena tzv. řeckým ohněm a zápalnými látkami. [12, 16] Hlavním účelem uţití ţivočišných jedů bylo otravování vodních zdrojů a potravin. Například Byzantské říši byly do vodních zdrojů vrhány koše naplněné ţivými škorpióny a hady. Kolem roku 1000 na hranici dnešního Íránu a Afganistánu házeli muslimové na obyvatele koše naplněné jedovatými hady, coţ u nepřátel vyvolávalo hrůzu. [16] V Evropě v době vrcholného středověku svou roli také sehrálo pouţívání aktivně jedovatého hmyzu. Entomologické zbraně byly pouţity při obléhání měst, ale svůj účel našly i v otevřeném boji. V první polovině 11. století nařídil generál Immo katapultovat včelí úly na nepřátelskou pěchotu i jezdectvo. Tento způsob útoku se taktéţ objevil ve třetí kříţové výpravě, kdy král Richard Lví Srdce nařídil katapultovat včelí hnízda proti Saracénům a tím donutil nepřátele k ústupu. [16] „Středověký náhled na původ, přípravu a pouţití jedů byl silně ovlivněn magií.“ V dramatu Macbeth lze nalézt četné mnoţství toxikologických informací. Z pohledu ţivočišných jedů je v díle upozorněno na význam hadích jedů, ale také jedů získaných z ropuch. „Jeden z jednoduchých předpisů na výrobu ropušího jedu se zachoval aţ do 16. století.“ [16] Chycená ropucha se vloţila do pytlíku, do kterého se přisypala sůl, následným třepáním došlo k uvolnění jedovatých ropuších koţních sekretů. Šlo o sekrety ropuchy obecné (Bufo bufo) a ropuchy zelené (Bufo viridis) obsahující bufotalin a toxické látky nazývané bufotoxiny. Nelze ani přehlédnout zmínku o mlocích, jejichţ jedovatost odhalila aţ moderní věda. Koţní sekrety některých jedovatých mloků obsahují steroidní alkaloidy samandrin, samandaron nebo samandenon. Jsou to jedy s neurotoxickým, hypertenzitivním a anestetickým účinkem. Biologicky nejúčinnějším je jed samandarin, který usmrcuje v důsledku paralýzy dechového centra při dávce asi 0,3mg/kg. [12, 13, 16]

22

„Usušené brouky Lytta vesicatoria, které pouţívali staří Číňané ve šměsi s lidskou krví, arsenikem a omějem. Brouci s obsahem kantharidinu jsou známí uţ z antické toxikologické praxe. Ve středověku se tito brouci stali takřka běţnou součástí „nápojů lásky“, „prášků lásky“ nebo „milostných pastilek“.“ [16]

5.3 Novověk

„V období raného evropského novověku proběhla vědecká revoluce, která prosadila, ţe pravdivá hypotéza musí být potvrzena experimentem nebo praxí. Jádrem vědy se stala vědecká teorie a postavení vědy se změnilo zásadním způsobem.“ [16] Dochází k poznání anorganické chemie a prvků (rtuť, arsen, síra, kyselina chlorovodíková a sloučeniny antimonu, etc.), které mají toxické účinky. Toto poznání vede ke vzniku velmi nebezpečných biologických zbraní. V boji jsou převáţně pouţity ruční granáty a zápalné zbraně. Větší vyuţití mají zejména rostlinné jedy neţ jedy ţivočišného původu. [12] Jako ţivočišná zbraň se vyuţívali, jiţ ve středověku osvědčené, entomologické zbraně. Například na konci 17. století zaháněli obyvatelé v boji o Uhry oddíly útočících Turků vrháním včelích úlů. V roce 1739, díky barikádě včelích úlů byli zastaveni vojáci, kteří po delším obléhání Bělehradu prolomili městské hradby, ale přes roj včel se uţ nedostali. [16] „S nástupem evropského novověku přetrvávala rozšířená představa o jedu jako spolehlivém a přitom do jisté míry tolerovaném nástroji řešení komplikovaných politických, dynastických, majetkových a osobních problémů. Jed se pouţíval jako zákeřný, obtíţně odhalitelný vraţedný prostředek, nebo kdyţ se pouţití jiného prostředku neţ jedu jevilo jako nehumánní.“ [16] Republika Dubrovník (městský stát pod ochranou Uherska) proslula na poli travičství, které se stalo součástí politiky senátu. Na přípravu jedů se kromě rostlinných zdrojů vyuţívali hadí jedy druhu zmije růţkaté (Vipera ammodytes), Vipera illyrica, Coluber ammodytes. [13, 16] Průmyslová revoluce přinesla nový směr boje a ţivočišné toxiny ztratili svůj dlouhodobý význam. S vyuţitím jedů se v dnešní době můţeme setkat pouze u domorodých kmenů. [16]

23

6 Ţivočišné toxiny

Jedovatost ţivočichů v přírodě lze charakterizovat jako schopnost organismu tvořit látky, které mohou vyvolat u jiného organismu patologické změnit a tím způsobit smrt napadeného organismu. [6, 7] Pojem „jedovatí ţivočichové“ je poměrně rozmanitý, protoţe známe různé typy jedových aparátů, různé druhy dopravy jedu. Jedovaté druhy ţivočichů se liší i místem výskytu a způsobem ţivota. [13] Podle původu toxinu, existence a typu jedových ţláz a jedového aparátu je moţné ţivočichy rozdělit do 2 základních skupin: 1. Kryptotoxičtí ţivočichové Do této skupiny se řadí ti ţivočichové, jimţ chybí speciální orgán pro tvorbu jedu. Jedovatost kryptotoxických ţivočichů je dána třemi moţnostmi. První z moţností je, ţe toxin je produktem metabolismu (endoparazité) ţivočicha. Druhá moţnost je, ţe toxin je součástí biochemické stavby určitých orgánů v těle ţivočicha. Pokud vzniká toxin v orgánech ţivočicha primárními fyziologickými pochody, mluvíme o primární toxicitě (např. brouci rodu Lytta). Některé druhy ţivočichů však získávají toxické látky z prostředí, ve kterém se nacházejí, především z potravy a způsobu ţivota. Takto získané jedy se hromadí v některých orgánech, v takovém to případě hovoříme o sekundární toxicitě (např. ústřice). 2. Fenerotoxičtí ţivočichové Fenerotoxičtí ţivočichové mají ve svém těle speciální orgán, ve kterém se jed tvoří – jedové ţlázy. Některé druhy fenorotoxických ţivočichů mají tzv. sdělný aparát, který souvisí s jedovými ţlázami. Úkolem sdělného aparátu je vpravit jed do jiného ţivého organismu, mluvíme o aktivní toxicitě (hadi, včely, mravenci). Chybí-li sdělný aparát, je jed předáván oběti po kontaktu s kůţi nebo sliznicemi, pak se jedná o pasivní toxicitu (ţáby, mloci, čolci). [6, 7, 10]

6.1 Kmen žahavci - Cnidaria

Ţahavci jsou vodní ţivočichové, ţijící převáţně v mořských vodách, ale některé druhy patří sladkovodní ţivočichy. Ţahavci jsou rozděleni do tří základních tříd – polypovci (Hydrozoa), medúzovci (Scyphozoa), korálnatci (Anthozoa). [7, 17]

24

Tělo ţahavců (Obr. 7) je tvořeno dvěma vrstvami, vnější jednovrstvou pokoţkou (ektoderm) a vnitřním entodermem z bičíkovitých buněk. Mezi oběma vrstvami je různě silná rosolovitá hmota (mezoglea) s buňkami. [7, 10, 17]

6.1.1 Jedový aparát

Po celém těle ţahavců, převáţně na chapadlech, jsou umístěny jednobuněčné jedové ţlázy tzv. knidoblasty. V těchto jedových ţlázách, v jejichţ nitru (nematocystě) je stočeno ve spirálovitém tvaru vlákno, na jehoţ konci je tenký hrot (knidocil). Do nematocysty je produkován toxin. Jedový aparát ţahavců je znázoněn na Obr. 8. Nemocysta je obalena ektodermálními svalovými buňkami, z povrchu knidoblastu vyčnívá pouze knidocil. Slabá vnitřní vrstva nematocysty tvoří spirálovitě stočené ţahavé vlákno, které je naplněno jedem. V klidu je nematocysta uzavřena víčkem, pokud dojde k podráţdění knidocilu, víčko se tlakem otevře a vlákno se vytřelí. [5, 7]

6.1.2 Medúzovci (Scyphozoa)

Mezi nejnebezpečnější medúzy patří čtyřhranka australská (Chironex fleckeri). Poranění touto čtyřhrankou způsobuje dechové potíţe a silná bolest. Nativní jed je pro člověka supertoxický. Látky, které byly získané z nematocysty nebo z chapadel mají neurotoxické, hemolytické, dermatonekrotizační, kardiotoxické a cytolitické účinky. [6, 7, 10 ] Osoba, která je intoxikována čtyřhrankou jedná iracionálně a má dechové potíţe. K zástavě dýchání můţe dojít kdykoli, pokud dojde k zástavě respirace, je nutné zahájit okamţitou resuscitaci. Pokud je člověk popálen čtyřhrankou, je nutné ho co nejdříve dopravit na břeh, kde postiţené místo omyjeme octem, který se pouţívá v domácnostech (v ČR se jedná o 8% vinný ocet) a pomocí pinzety se snaţíme vytáhnout zbytky chapadel. Místo octu můţeme také pouţít čpavek nebo hydrogenuhličitan sodný

(NaHCO3). [7, 10, 13] Velmi bolestivá poranění způsobuje měchýřovka portugalská (Physalia physalis). Intoxikace měchýřovkou je často doprovázena vysokou horečkou, šokem, poruchami respirace a k poruchám srdeční činnosti. Toxin, který obsahuje jedové ţlázy měchýřovky, se nazývá physalitoxin, který je hemolyticky aktivní. Při poţahání ostatními medúzovci se na kůţi objevují puchýřky, časté jsou i bolesti zad, břicha a hrudníku. Velmi běţná je také nauzea a potíţe s respirací. [5, 7, 10, 13]

25

6.1.3 Korálnatci (Anthozoa)

V třídě Korálnatců stojí za povšimnutí především řád sasanek (Actinaria). Stadium medúzy u sasanek zcela chybí. Sasanky můţeme najít nejen v mělčinách, některé druhy ţijí i několik tisíc metrů pod hladinou. Jejich velikost je rozmanitá od sasanek měřící milimetr aţ po druhy měřící jeden metr. Kolem úst se nacházejí dva věnce chapadel, která lze zatáhnout. Potravou sasanek jsou měkkýši a korýši, například sasanka koňská se ţiví menším druhem ryb. [7, 13, 17] Po zasaţení jedovatým aparátem sasanky je potřeba ránu propláchnout pod proudem vody a následně vypláchnout 3% roztokem peroxidu vodíku a opět vypláchnout vodou. Postiţené místo je potřeba namazat antimikrobiální mastí a zavázat sterilním obvazem. [6, 7, 10]

6.2 Kmen měkkýši – Mollusca

Měkkýši jsou jedním z nejpočetnějších kmenů ţivočišné říše. Nebezpečné člověku je však jen přibliţně 85 mořských druhů, ostatní jsou nebezpeční pouze za určitých podmínek. Celkově kmen měkkýšů zahrnuje sedm tříd, ale jedovatí ţivočichové se vyskytují ve třech. Těmito třemi třídami jsou plţi (Gastropoda), mlţi (Bivalvia), hlavonoţci (Cephalopoda). [17]

6.2.1 Plţi – Gastropoda

Tělo plţů je tvořeno vyvinutou hlavovou částí, asymetrickým útrobním vakem a spirálovitě vinutá ulita. Mezi typické jedovaté zástupce se řadí druhy homolic (Conus), z čeledi homolicovití (Conidae), například homolice síťkovaná - Conus textile, homolice ţíhaná - Conus striatus a homolice mapová - Conus geographus. [5, 7, 10]

6.2.1.1 Jedový aparát

Jedový aparát se skládá z jedové ţlázy, kanálku, zásobního váčku, ve kterém se nachází radulární zoubky, a zataţitelný chobot. Zataţitelný chobot přenáší a vystřeluje zoubky do těla oběti. Špička zoubku je na konci vybavena zpětným háčkem, v jehoţ okolí vyúsťuje jedový kanálek. [5, 7]

26

Plţi vyuţívají svůj jedový aparát k lovu potravy i přesto, ţe jsou známy případy poraněných lidí, primárně není jedový orgán uţíván k obraně. [5, 7]

6.2.1.2 Toxiny

Toxin, který je vytlačován z jedové ţlázy je viskózní ţlutá tekutina o pH 8. Tato tekutina je směsí proteinů, polypeptidů a nízkomolekulárních sloţek, mezi něţ patří kvarterní aminy, methylpyridin (Obr. 9), homarin, γ-butyrobetain a indolové deriváty. Kvarterní aminy reagují s acetylcholinem na neuromuskulární synapsi a tím dochází k paralýze svalstva. Nízkomolekulární se váţí na bílkovinné nosiče, coţ vysvětluje, proč dochází ke ztrátě jedovatého účinku toxinu při denaturaci bílkoviny teplem či trypsinem. Toxiny způsobují především paralýzu a následnou smrt u ţivočichů, kteří tvoří potravu plţe. [10, 15]

6.2.1.3 Příznaky otravy

U lehčích intoxikací vyvolává poranění palčivou bolest, bolest hlavy, nevolnost a střevní koliky. Příznaky zmizí do 24 hodin. [7, 14] Při těţší otravě se objevuje ochrnutí hlasivek, nekoordinované svalové pohyby, ochrnutí hlasivek. Puls zeslábne a zrychlí. Dochází k dušnosti, v extrémních případech můţe nastat smrt zástavou dechu. [7, 14]

6.2.1.4 Terapie otravy

Pouţívá se pouze analgetikum, které tlumí bolest a znecitlivuje místo intoxikace. Pokud dojde k zástavě dechu je nutné umělé dýchání. [5, 7]

6.2.2 Mlţi – Bivalvia

Mlţi jsou typickým příkladem pasivní otravy. Potravou mlţů jsou prvoci, mezi něţ patří také jedovaté druhy prvoků (Goniaulax tamarensis), jejichţ toxiny se přenášejí do masa mlţe. Zjistilo se, ţe jedovatost ústřic stoupá v letních obdobích, kdy dochází k mnoţení jedovatých prvoků v moři. Poţití intoxikovaných ústřic často způsobuje hromadné otravy. [5, 7, 13]

27

6.2.2.1 Toxiny

Srovnáním fyzikálně chemických, biochemických a farmakologických vlastností toxinu z prvoků a toxinů z kalifornských mlţů – Mytilus californianus (slávka kalifornská), Saxidomus gigantea (chionka skalní), prokázalo totoţnost obou substancí. Z latinských názvů výše uvedených mlţů se odvodil i název pro toxiny, jenţ byli izolovány z jejich těl. Jedná se o mytilotoxin (MyTX) a saxitoxin (STX). [5, 7, 10]

Molekulární vzorec mytilotoxinu je C10H17N7O4 . 2 HCl a jeho molekulová hmotnost je 372 g/mol. Jedná se o bílý, hygroskopický prášek, který má bazické vlastnosti a s anorganickými kyselinami vytváří soli. Má za příčinu blokádu nervosvalové ploténky, ale způsob nebyl do dnes zjištěn. V purifikované (čisté) formě se tento toxin řadí mezi nejúčinnější toxiny. Letální dávka pro člověka je v rozmezí od 1 do 4 mg. Obsah MyTX v mase mlţů je variabilní, coţ je ovlivněno mnoţstvím obrněnek v planktonu. Při vysokém zastoupení obrněnek lze předpokládat, ţe letální dávka bude obsaţena v méně neţ 300 g slávek. Toxin se hromadí převáţně v hepatopankreatu (slinivkojaterní ţlázy), v menším mnoţství v ţábrách. [10] Saxitoxin (Obr. 10) je prudce jedovatý s neurotoxickými a myotoxickými účinky. Letální dávka pro člověka parenterálně je 0,05 mg, při perorálním vstupu se odhaduje

0,5 mg. Saxitoxin je zařazen mezi vysoce účinné jedy (supertoxiny), LD50 u testovaných zvířat se pohybuje v řádu μg.kg−1. STX má selektivní schopnosti blokující funkci sodíkových kanálů, z vnější strany, v membránách vzrušivých tkání. [10, 14]

6.2.2.2 Příznaky otravy

První symptomy otravy se projeví za 10 minut aţ 3 hodiny po poţití. Lehčí formou otravy je jen svědivá vyráţka na kůţi. U těţších otrav dochází k silné bolesti v okolí ţaludku, svíravým křečím, nevolnosti a zvracení. Tyto příznaky mohou úplně chybět a objeví se parestesie (necitlivost) rtů, jazyka a prstů. Poté přichází motorická nekoordinovanost a afasie (obrna hlasivek) s pocitem sucha a svíráním v hrdle. K usmrcení můţe dojít během 2 – 12 hodin respirační paralýzou. [5, 7, 15]

28

6.2.2.3 Terapie otravy

Je symptomatická, nejdůleţitější je co nejrychlejší vyprázdnění ţaludku prostředky, které vyvolávají dávení. Vysoce doporučováno je podání injekčně 5% chloridu amonného pro zvýšení močení. Dojde-li u těţších otrav k problémům s dýcháním, je třeba okamţitě zahájit umělé dýchání a protišokovou terapii. [5]

6.2.3 Hlavonoţci – Cephalopoda

Ţijí v mořích po celém světě. Jsou to nejdokonaleji vyvinutí měkkýši, kolem ústního otvoru mají aţ deset ramen s kruhovitými přísavkami. Jejich potravu tvoří měkkýši, krabi a ryby. Svou kořist lapí do chapadel a usmrtí ji jedem ze slinných ţláz. Mýtem je, ţe nejnebezpečnější hlavonoţci jsou ti největší. Pravdou je však opak, největší potíţe způsobují malé nenápadné chobotnice. [13, 17]

6.2.3.1 Jedový orgán

U všech druhů měkkýšů je jedový aparát ve směs stejný. V bukální svalovině jsou ukryty rohovité čelisti, ústa a hltan. Jedový orgán je sloţen z přední slinné ţlázy (připojen k bukální svalovině) a ze zadních slinných ţláz (mezi mozkem a hepatopankreatem). Vývody se spojují v jeden, který vede do bukální svalovin. Toxin je volně vléván do úst a do těla kořisti je vpravován ranou, kterou hlavonoţec způsobil svými čelistmi. [6, 7]

6.2.3.2 Toxiny

V roce 1960 byla získána čirá viskózní tekutina, ze které se izoloval toxický glykoprotein, který byl Ghirettim nazván cefalotoxin. Vysušením se získal bílý prášek, který je rozpustný ve vodě. Chemickou analýza zjistila přítomnost aţ 74 % bílkovin, 4,7 % cukrů a 5,8 % hexosaminů. Při zvýšené teplotě ztrácí toxin biologickou aktivitu. Pokusem bylo dokázáno, ţe cefalotoxin působí zejména na CNS (centrální nerový systém) a srde. Z chobotnice modrokrouţkované (Hapalochlaena maculosa) byly izolovány látky blokující neuromuskulární synapse způsobující ochrnutí dýchacích svalů. [5, 10] Ze slinných ţláz byla izolována řada nízkomolekulárních látek, např. tyramin (Obr. 11), oktopamin (Obr. 12). Zjištěné mnoţství tyraminu ve slinné ţláze bylo aţ 1 – 1,5

29 mg/g tkáně. Oktopamin, neboli (RS)-4-(2-amino-1-hydroxy-ethyl)fenol, je svou strukturou podobný noradrenalinu nebo dopaminu. [10] Mezi ze slin nalezenými aminosloučeninami je histamin, histidin, serotonin, tryptofan a další. Aminosloučeniny jako takové nemají toxický účinek, ale jsou povaţovány jako základní kameny vlastního toxinu. Ze zadní slinné ţlázy chobotnice piţmové (Eledone moschata) byl extrakcí získán polypeptid, který se skládá z jedenácti aminokyselin. Tento polypeptid nese název eledoisin. U testovaných zvířat způsoboval rozšíření cév, kontrakce hladkého svalstva a sníţení krevního tlaku. Zadní slinná ţláza obsahuje nesčetné mnoţství enzymů jako např. proteázy, amylázy, aj. [10, 13, 14]

6.2.3.3 Příznaky otravy

U mimo Australských chobotnic – Octopus apollon, Octopus fitchi jsou příznaky otravy mírné. Po kousnutí jedním z výše uvedených druhů, připomínající píchnutí včely, se na postiţeném místě objeví zarudnutí, silné krvácení. Po ustoupení bolesti nastupují příznaky jako edém, třes a srdeční potíţe. Edém i třes zmizí do několika minut, zarudnutí mizí aţ po několika dnech. [6, 7, 13] U druhů chobotnic pocházejících z Austrálie, jmenovitě druh Hapalochlaena, jsou příznaky otravy váţnější. Prvotním příznakem je sucho v ústech, znecitlivění rtů a jazyka, nauzea. Následně se přidává zvracení, oslabené vidění, paralýza svalstva u zaznamenaných případů nikde nedošlo ke ztrátě vědomí. [7, 13]

30

6.3 Kmen Členovci - Arthropoda

Jde o nejpočetnější ţivočišný kmen. V této kapitole se budeme zabývat jedem hmyzu (Insecta), pavouků (Araneida) a štírů (Scorpiones). [17]

6.3.1 Hmyz - Insecta

Pro člověka jsou nebezpečné jen 3 čeledi z řádu blanokřídlých (Hymenoptera) – včely (Apoidea), vosy (Vespidea), mravenci (Formicoidea). Nejprve se budeme věnovat toxinům řádu včel a vos, řád mravenců si rozebereme zvlášť. [17]

6.3.1.1 Jedový aparát

Se nachází na zadečku a skládá se ze tří částí: jedová ţláza, jedový váček a ţihadlo. Ţlázový oddíl jedového ústrojí je tvořen dvěma ţlázami. Produkt větší ţlázy je kyselý, v menší ţláze (Doufarova) se tvoří alkalický sekret. [5]

6.3.1.2 Toxiny čeledi Apoidea a Vespidea

Bodnutí včelou, vosou nebo sršní můţe mít za následek i smrt, ale spíše z důvodu alergické reace. Z včely lze získat 0,3 – 0,4 mg nativního jedu. Toxin v jedu má aromatickou vůni, je nahořklý a pH se pohybuje okolo 5,6. Jednou ze sloţek včelího jedu je peptid melittin. Melittin je tvořen jedním řetězcem, který se skládá z 26 aminokyselin. Sumární vzorec Melittinu je C131H229N39O31. Je obsaţen ve více neţ polovině sušiny jedu. Zvyšuje propustnost buněčných membrán pro transport iontů, především Na+, následkem je tak změna vzrušivých tkání. Tento polypeptid způsobuje hemolýzu a vyvolává typickou zánětlivou reakci. [10, 14, 15] Další sloţkou jedu je látka s neurotoxickým účinkem apamin (Obr. 13). Sumární vzorec je C79H131N31O24S4. Apamin je polypeptid sloţený z osmnácti aminokyselin. Podávaný parenterálně způsoboval neklid a křeče pokusným zvířatům. Je schopen ve velmi nízkých koncentracích pronikat přes hematoencefalitickou bariéru a v mozku zablokovat K+ kanály, které jsou aktivovány kalciem. [10, 14, 15]

K toxinům včelího jedu patří i MCD-peptid (C110H196N40O24S4), jenţ je tvořen 22 aminokyselinami. Řadí se mezi neurotoxicky účinné peptidy, které blokují K+ kanály. Uměle připravený MCD-peptid nezpůsoboval záněty, ani nevykazoval protizánětlivou aktivitu. [10]

31

Toxin odebraný z včeli medonosné (Apis mellifera) kromě výše uvedených polypeptidů obsahuje enzymy – hyaluronidáza (podporuje průnik ostatních sloţek jedu) a fosfolipáza A2 (alergen). [14] Vosí jed je jeden z nejnebezpečnějších z alergenů. Obsahuje několik enzymů, jmenovitě kyselou fosfatázu, která odebírá fosfátovou skupinu z bílkovin, hyaluronidázu rozkládající kyselinu hyaluronovou a fosfolipázu. [10, 14 ,15]

6.3.1.2.1 Příznaky otravy

I přesto, ţe toxiny včel, vos a sršňů patří mezi jedny z nejsilnějších v ţivočišné říši, po jednom bodnutí se u zdravého člověka intoxikace neočekává, časté jsou pouze lokální příznaky. Patologický stav je podmíněn buďto reakcí na farmakologicky aktivní látky nebo se jedná o alergickou reakci. [5, 7, 10] Bohuţel byli zaznamenány i případy, kdy po vpíchnutí ţihadla napadený člověk utrpěl váţné poškození zdraví. Úmrtí po bodnutí blanokřídlím hmyzem jsou také známá a nejde pouze o pověry. Nejčastějším případem úmrtí je dostavení se anafylaktického šoku a to uţ po jednom bodnutí. Další příčinou končící letálně je dopravení velkého mnoţství jedu do děla oběti, coţ je moţné pouze v případě je-li člověk napadnut rojem vos, včel nebo sršňů. Smrt můţe nastat při bodnutí do krku, jazyka či dutiny ústní, pokud vypijeme nebo sníme ovoce, na kterém se vyskytuje hmyz. [5, 6, 7] Intenzita a průběh klinických projevů závisí na 5 faktorech – na místě bodnutí, na počtu bodnutí obdrţených ve stejný okamţik, na citlivosti pacienta, na druhu hmyzu a na hloubce bodnutí. První tři faktory jsou ty, které rozhodují o celém průběhu intoxikace. [7, 13] Nejčastějším příznakem je pupenec se zarudnutým okrajem v místě vpichu. Od zarudlého lemu se tvoří bolestivý zarudlý otok. Tato lokální reakce je často doprovázena zduřením lymfatických uzlin. Tyto příznaky přetrvávají maximálně 2 – 3 dny. Celkové váţnější případy provázejí příznaky jako zvýšená teplota, bolest hlavy, nauzea, zvracení, bolest břišního svalstva. Nejtěţší příznaky otravy způsobují látky, které vyvolávají alergii. Nejlehčí formou alergické reakce jsou vyráţky, které se postupně střídají po celém těle. Těţší forma anafylaxe se projevuje anafylaktickým šokem. Člověk mající anafylaktickým šokem upadá do bezvědomí, tlak je neměřitelný, dochází k tachykardii, dýchání je lapavé a zrychlené. Smrt nastane zástavou dechu a zhroucením cirkulace. [5, 7, 10]

32

6.3.1.2.2 Terapie otravy

Místo bodnutí je třeba vydezinfikovat, doporučeno je přiloţit ledový obklad, aby došlo ke zpomalení absorpce jedu. Pokud dojde k bodnutí včelou, je nutné vpíchnuté ţihadlo vytáhnout. Pacientovi s těţšími příznaky otravy by měla být intravenózně podána injekce solí kalcia a předepsána antihistaminika. [5, 10,15]

6.3.1.3 Toxiny mravenců (formicidae)

Jed mravence lesního obsahuje 55,5 % kyseliny mravenčí a 2,2% sušiny. Kyselina mravenčí (HCOOH) je bezbarvá, charakteristicky zapáchající ve vodě rozpustná kapalina s leptavými účinky. Jedná se o jednosytnou kyselinou, jejíţ disociační konstanta je 3,75. Toxicita kyseliny mravenčí je poměrně malá. [8, 9, 13] Toxin mravenců Solenopsis invicta a Solenopsis richteri (červení mravenci) má hemolytické, cytolytické a insekticidní vlastnosti. Alergické reakce jsou způsobeny aţ 4 bílkovinnými sloţkami, které nebyly hlouběji prozkoumány. [14, 15] Ectatominy – polypeptidové toxiny izolované z mravenců druhu Ectatomminae. Ectatominy pravděpodobně interagují s buněčnou membránou, tak ţe vytvářejí póry. Jed tohoto druhu mravence obsahuje také neurotoxicky působící polypeptid poneratoxin, který se skládá z 25 aminokyselin. [10]

6.3.1.3.1 Příznaky otravy

Po štípnutím mravencem je u člověka vyvolána pouze lokální reakce – pupínek se zarudlým lemem. U lidí citlivějších na toxin mravenců se mohou objevit celkové příznaky jako nevolnost, zrychlený tep, pocení a zvracení. [7]

6.3.1.3.2 Terapie otravy Bývá většinou zbytečná. Lokálně lze pouţít čpavkovou vodu, která neutralizuje kyselinu mravenčí. Podobně jako v případě bodnutí včelou, vosou či sršní je moţné podat antihistaminika. [7, 13]

33

6.3.2 Pavouci – Araneidea

V dnešní době je popsáno přes 35 tisíc druhů pavouků. Většina pavouků je jedovatých, naštěstí pro člověka jsou chelicery příliš křehké nebo krátké na to, aby mohl jed proniknout přes kůţi. Pavouci ţivící se hmyzem svou kořist jedem nejprve ochromí, usmrtí a natráví. Obrovští sklípkani rodu Grammostola se ţiví plazy a obojţivelníky. Přehled pavouků, kteří jsou nebezpeční pro člověka, uvádí Tab. 2. [5, 7, 13]

6.3.2.1 Jedový aparát

Podle uspořádání chelicer (Obr. 14) rozdělujeme pavouky na dvě skupiny (Obr. X.). Orthognata má jedové ţlázy uloţeny v chelicerách. Hroty chelicer se ohýbají dolů a dozadu. Do této skupiny se řadí například sklípkan. Druhou skupinou je Labidognatha, jejichţ jedové ţlázy jsou umístěny v hlavohrudi. Chelicery jsou obráceny proti sobě a směřují kolmo k břišní stěně. [5, 6]

6.3.2.2 Toxiny

Sloţení toxinu se u různých rodů liší, jak kvalitativně, tak i odlišným mnoţství aktivní sloţky. [13]

6.3.2.2.1 Rod Argiope

Z jedu křiţáka laločnatého (Agriope lobata) byli izolovány toxiny argiopin, argiopinin, pseudoargiopininy kteří jsou účinní antagonisté postsynaptických receptorů excitačních aminokyselin. Jde především o polyaminové látky s nízkou molekulovou hmotností. Intoxikace se projevuje otokem a zánětem v místě kousnutí. [10]

6.3.2.2.2 Rod Atrax a Hadronyche

Do rodu Atrax a Hadronyche řadíme v Austráliii ţijící druhy Atrax robustus, Hadronyche formidabilis, Hadronyche versuta a Hadronyche cerebera. Samičky druhu Atrax robustus mají v sobě 0,31 mg jedum, samečci o něco méně 0,28mg. Jed samečka je asi 5x účinnější neţ jed samičky. Účinnými látkami v toxinu sklípkana jsou

34 acylpolyaminové toxiny, které mají za následek paralýzu kořisti a polypeptidové toxiny, jejichţ cílem je usmrcení kořisti. Letální dávka pro opici je 0,2 mg/kg. [5, 10] Robustoxin (Obr. 15) je letálně působící neurotoxin z Atrax robustus. Jde o neurotoxin sloţený ze 42 aminokyselin, který ovlivňuje správné chování Na+ kanálů. Aminokyseliny jsou mezi sebou spojeny 4 disulfidickými můstky. Robustoxin způsobuje kradiovaskulární potíţe, sníţení tlaku, salivaci a zvyšuje se tělesná teplota. [10, 14] Versutoxin je hlavní účinná sloţka toxinu sklípkana Hadronyche versuta. Neurotoxicky působící polypeptid, který je schopen usmrtit primáta zasaţením Na+ kanálů závislých na voltáţi a tím narušuje jejich propustnost. [10] Ω-Agatoxin TK pocházející z jedu pavouka Agelenopsis aptera patří mezi blokátory P a Q typu vápníkových kanálů, pozoruhodné je ţe nikterak neovlivňuje ostatní typy (L, A a T). Toxin je vyuţíván v laboratořích k rozlišení typů vápníkových kanálů. Sumární vzorec je C215H337N65O70S10 a relativní molekulová hmostnost je 5273. [5, 10] Mimo neurotoxinů obsahuje jed enzymy, jmenovitě hyaluronidázu, alkalickou fofázu, proteázu a fosfodiesterázu. Nejobávanějším druhem je Hadronyche formidabili, jím vyvolaná intoxikace je označována jako atraxismus. V místě jeho výskytu je k dostání účinný protijed. [13]

6.3.2.2.3 Rod Latrodectus

Do rodu Latrodectus, česky snovačka, patří nejznámnější a nejobávanější snovačka jedovatá (Latrodectus mactans) známá spíše pod názvem černá vdova. Mnoţství jedu v sušině snovačky je přibliţně 0,6 mg. Po analýze jedu snovačky jedovaté byla zjištěna přítomnost polypeptidu α-latroxinu (LaTX), který se vyznačuje extrémní toxicitou. LaTX je tvořen proteiny včetně neurotoxinu. Relativní molekulová hmotnost je 130 000. LaTX se váţe na receptory presynaptické mémbrány v centrální i periferní nervové soustavě. Tato farmakologicky aktivní sloţka uvolňuje neurotransmitery – acetylcholin, GABy (γ-aminomáselná kyselina), noradrenalin. Po uvolnění dojde k jejich zničení. Jak jed působí, nebylo zatím plně prokázáno. U laboratorních myší má

LD50 hodnotu 0,55 mg/kg. [10, 14, 15] Mimo LaTX obsahuje jed snovačky jedovaté pět latroinsektotoxinů, které způsobují poruchu a následné uvolňování neurotransmiterů u kořisti (hmyz), čímţ je ovlivněna i

35 propustnost iontových kanálů. Latroinsektotoxiny jsou polypeptidy tvořené 1000 aminokyselin. Mají podobné vlastnosti i strukturu jako α-latroxin. [10, 15] Z jedu byly izolovány další komponenty, šlo především o proteázy, hyaluronidázy, fosfodiesterázy a jiné sloţky, které jsou v jedu obsaţeny jen ve stopovém mnoţství. [10] Při první pomoci po kousnutí snovačkou jedovatou je zapotřebí přiloţit ledové obklady v místě kousnutí, aby se zpomalilo rozšiřování jedu a okamţitě vyhledat odbornou pomoc. V USA je k dispozici antisérum, které má mnoho postranních účinků. Antiserum, které je bez postranních účinků bylo vyrobeno v Mexiku, ale za hranicemi je jeho uţití nelegální. [5, 10]

6.3.2.2.4 Rod Loxosceles

Pavouky rodu Loxosceles snadno poznáme podle tmavé kresby ve tvaru houslí na hlavohrudi. Obě pohlaví jsou stejně velká a jejich jed je stejně účinný. Tito pavouci ţijí zejména v Americe. Mezi zástupce patří hnědý poustevník (ang. Brown recluse), pavouk jehoţ tělo připomíná housle – violin spider nebo Loxosceles refuscens. [7, 10, 14] Jed je sloţen nejméně z 8 proteinů. Mezi tyto proteiny patří hyaluronidáza, proteáza, esteráza, fosfolipáza, 5-ribonukleotidfofohydroláza, kolagenáza. Za známky Intoxikace je pravděpodobně zodpovědná sfingomyelináza D, která způsobuje nekrózu a hemolýzu. [10, 13] Mezi nejnebezpečnější druhy patří Loxosceles refuscens, Loxosceles reclusa a Loxosceles laeta. Tito pavouci nenapadají člověka záměrně, pouze v sebeobraně. [6, 7]

6.3.2.2.5 Toxiny ostatních rodů

Toxin pod názvem DTX 9.2 byl zjištěn u pavouka Dieguetia canities, jeho cílem je blokace sodíkových kanálů a nervových membrán u hmyzu. Heteropodatoxiny, peptidy izolované z Heteropoda venatoria. Jde o toxiny blokující kalciové kanály. [10] Z pavouka Joro (Nephila clavata) bylo izolováno hned několik toxinů. Ω-Agatoxin blokující P a Q typy vápníkových kanálů. Patří mezi nejúčinnější neurotoxiny. Sumární vzorec je C217H368N68O60S10 a relativní molekulová hmotnost je 5210. Účinnější je neurotoxin JSTX-3 se sumárním vzorcem C27H47N7O6 je schopen blokovat excitační postsynaptické glutamátové receptory. Rozsah blokády závisí na propustnosti AMPA receptorů pro Ca2+ ionty. Působí zejména na kůru míchy. [10, 15]

36

Phineutriatoxin (TX 3-3) byl izolován pavouky Phoneutria nigriventer („banana spider“) ţijícího v Jiţní Americe. Toxin blokuje funkci kalciových kanálů a je velmi účinný. Dávka pouhých 0,006 mg během vteřiny usmrtí laboratorní myš. Jeho toxicita je podobná toxicitě jedů chřestýšů. Otrava phineutriatoxinem je nazývána jako phoneutriismus, při němţ dochází k otoku v místě kousnutí, nevolnosti, zvracení, hypersekreci a vyvolává palčivou bolest v oblasti hrudníku připomínající infarkt myokardu. [10] Versutoxin hlavní účinná sloţka sklípkana Hadronyche versuta ţijícího v Austrálii. Versutoxin je neurotoxicky působící polypetid. Blokuje ty sodíkové kanály, které jsou závislé na voltáţi, tím můţe smrtelně intoxikovat primáty. V laboratoři se vyuţívá k prozkoumání funkcí sodíkových kanálů. [10]

6.3.2.3 Příznaky otravy

Jednotlivé příznaky intoxikace se mohou lišit druh od druhu. Obecně platí, ţe místo kousnutí je zarudlé a vysoce bolestivé, v okolí vzniká otok. Lokální příznaky mohou být u některých druhů výraznější. Celkové příznaky se dostavují za několik minut aţ 2 hodiny. [5, 7, 13] Neurotoxiny způsobují zvýšenou sekreci ţláz a pacient vylučuje studený pot po celém těle. Zvýšená je i produkce hlenu v dýchacích cestách, činnost ledvin. Po zasaţení vegetativních center dochází k zimnici a nepravidelnému tepu. Příznaky poškození CNS se projevují křečovitými záškuby a nekoordinovanými pohyby. [5, 7, 13]

6.3.2.4 Terapie otravy

První pomoc zahájíme přiloţením ledového obkladu na místo kousnutí. Pokud se projeví celkové příznaky, je nutné okamţitě vyhledat lékařskou pomoc. Při silných bolestech je moţné injekčně podat novokain. Nejspolehlivější léčbou je však podání specifického séra. Sérum je podáváno intramuskulárně, jedna dávka činí asi 5 ml. Zlepšení stavu by mělo nastat během pár minut. [7, 10]

6.3.3 Štíři – Scorpiones

Štíři jsou pro člověka velmi nebezpeční, stejně jako hadi. Existence štíru na Zemi je odhadována na více neţ 400 milionů let. Štíři po jednom bodnutí dokáţí u člověka

37 vyvolat váţné zdravotní problémy, které můţou skončit i fatálně. Stejně jako pavouci patří do podkmene Klepítkatců (Chelicerata). [5, 17]

6.3.3.1 Jedový aparát

Tělo štíra je sloţené z hlavohrudi (prosoma) a zadečku (abdomen). Na konci zadečku je nápadně zatočený bodec – telson (Obr. 16). [5, 7] V bodci jsou umístěny dvě jedové ţlázy, kaţdá z nich je obklopena silným svalstvem. Kontrakcí svalstva je jed vystříknut do vývodů nacházejících se po stranách bodce. Tyto postranní otvory se nemohou ucpat při vnořování telsonu do těla oběti. [5, 7] Jedový aparát je primárně pouţíván k ochromení a usmrcení kořisti a sekundárně je vyuţíván k obraně proti predátorům. Se svým jedem se naučili hospodařit, protoţe po vyprázdnění jedové ţlázy se jed zcela obnoví aţ po několika týdnech. Mnoţství jedu se druhově liší a tak je v rozmezí od 0,1 aţ do 0,6 mg. [5, 7, 13]

6.3.3.2 Toxiny

Mezi velmi nebezpečné štíry řadíme rody Buthus, Tityus a Leiurus. Smrtelná bodnutí nejsou ničím výjimečným v Mexiku, Brazílii, Indii a Severní Africe. V Evropě můţe být nebezpečný, zvláště pro děti, Buthus occinatus, jed obsahuje čtyři neurotoxiny a serotonin. [10] V severní Africe ţijící štír Leiurus quinquestriatus způsobuje bodnutí, která jsou vysoce bolestivé. Účinnou látkou jedu je leiurotoxin. Občas je uváděn i pod názvem scyllatoxin. Jde o protein s inhibičním účinkem na vápníkem ovlivňovány kalciové kanály, vazba je reversibilní. [10] Štíru Scorpio maurus palmatus byl izolován toxin obsahující neurotoxin maurotoxin (MTX), (Obr. 17), který je tvořen 34 aminokyselinami. Tento peptid blokuje K+ kanály v buněčné membráně. [5, 10] V západní Africe se vyskytuje veleštír obrovský (Pandinus imperator), který dorůstá do délky 18 cm. Jed obsahuje pandinotoxin-K α, je tvořen 35 aminokyselinami které jsou na sebe vázány čtyřmi disulfidickými můstky. Podobně jako maurotoxin blokuje funkci K+ kanálů, kvůli této blokaci dochází ke kardiovaskulárním problémům. Blokace na kanály je reversibilní. [5, 10, 14] Agitoxiny (AgTX), pro člověka velmi nebezpečné, jsou vyuţívány v laboratořích pro podrobnější popis iontových kanálů. Agitoxin se dělí na 3 typy – agitoxin-1,

38 agitoxin-2 a agitoxin-3. Všechny typy jsou peptidy blokující K+ kanály a jejich subtypy. AgTX modelují inhibiční postsynaptické potenciály (IPSP) v košíčkových buňkách mozečku a Purkyňových vláknech, agitoxin-2 má omezený vliv na frekvenci IPSP. [10] Bodnutí štírem mexickým (Centruroides noxius) končí ve většině případů fatálně. Jed obsahuje dva peptidy – cobatoxin-1 a cobatoxin-2. Oba peptidy vykazují neurotické účinky a jejich struktura je tvořena 32 aminokyselinami, které se na sebe pojí přes 3 disulfidické můstky. Jako většina štířích jedů mojí funkci blokátora K+ kanálů. [10, 15] Grammotoxin je peptid vyvolávající analogické změny vápenatých kanálů u P-, N- a Q-typu. Podobně jako hanatoxin byl izolován z jedu štíra Phrixotrichus spatula. Hanatoxin inhibuje K+ kanály, které jsou závislé na napětí. [10] Hengotoxin-1 byl získaný z jedu štíra Centruroides limbatus. Toxin ovlivňující K+ kanály, díky jemu byla určena subjednotka napěťově řízených K+ kanálů v mozku a podílí se na výzkumu subtypů draslíkových kanálů. [5, 10] Polypeptid tvořen 37 aminokyselinami s relativní molekulovou hmotností 4350, byl izolován ze štíra Leiurus quinquestriatus a pojmenován jako charybdotoxin (ChTX).

Sumární vzorec ChTX je C176H277N57O55S7. Jedná se o toxin blokující draslíkové kanály s vysokou konduktancí aktivovaných Ca2+ a působí neurotoxicky. [10] Iberiotoxin, neuropeptid srovnatelný s jedem kobry byl izolován ze štíra Buthus tamulus ţijícího v Indii. Je označován jako selektivní a reverzibilní blokátor vysoce vodivých draslíkových kanálů, které jsou aktivovány vápníkem. [10]

Imperatortoxin A (IpTXA) je neurotoxin (Mr 3765) izolovaný z jedu štíra Pandinus imperator, sumární vzorec: C148H260N58O45S6. „IPTXA selektivně aktivuje intracelulární Ca2+ kanály skeletních i srdečních svalů. Selektivně aktivuje rovněţ skeletní isoformy ryanodinového typu receptoru, které jsou citlivé na vápníkové ionty.“ [10] Marocký štír Androctonnus mauretanicus produkuje jed, který obsahuje toxin kaliotoxin. Účinný neurotoxin se sumárním vzorcem C171H289N55O49S8. Jeho cílem je blokovat neuronální K+ kanály aktivované vápníkem, ale neváţe se na kanály ve svalech. [15] Α-KTX toxiny jsou tvořeny několika podskupinami peptidylových inhibitorů draslíkových kanálů. Pocházejí z různých druhů štírů a slouţí pro studium funkcí draslíkových kanálů v cílové oblasti. [10]

39

Z jedu několika druhů štírů, Centrutoides grcilis, Centrutoides limbatus, Centrutoides vittatus a mnoho dalších, byl získán peptid margatoxin tvořený 39 aminokyselinami. Jde o blokátor K+ kanálů v T-lymfocytech u člověka. Významnou sloţku margatoxinu tvoří neurotoxin, který zvyšuje uvolňování dopaminu v mozku. Po bodnutí dochází ke zvýšení tlaku a tachykardii. Do hodiny začnou svalové záškuby v oblasti obličeje, od poruch dýchání můţe dojít aţ k paralýze dýchacího svalstva. [7, 10] Z jedu štíra Tityus serrulatus pocházejícího z Brazílie byl izolován toxin, který se skládá ze směsi různých sloţek, např. hyaluronidáza, nízkomolekulární proteiny, fosfolipáza A2, acetylcholinesteráza. Tato směs dostala název tityustoxin, který narušuje funkci K+ kanálů a určuje uvolňování ATP. Intoxikace se projevuje u dospělého člověka pouze lokální bolestí v místě bodnutí, u dětí mohou nastat respirační potíţe. V dnešní době jiţ existuje specifické antisérum. [5, 10]

6.3.3.3 Příznaky otravy

Otrava způsobena bodnutím štírem se nazývá scorpionismus. Zajímavé je, ţe člověk je na jedy štírů aţ 10 krát citlivější neţ ostatní savci. Intoxikace po bodnutí můţe být pouze lokální nebo se mohou projevit i celkové příznaky. [10] Lokální příznaky se projevují otokem, který se šíří postupně dál od místa bodnutí. Veli vzácným příznakem jsou nekrózy nebo krevní výrony. Zvýšená teplota je jedním ze symptomů lokální intoxikace. U jedů způsobujících systémové poškození se dostavuje pocit dřevěnění končetin, dřevění se můţe rozšířit po celém těle. Lokální příznaky odeznívají do 2 dnů. [5, 7] Celkové příznaky nastanou v případě, ţe se toxin dostane do krevního oběhu. Začátečními symptomy jsou bolest v nadbřišku, suchost a škrábaní v krku a porucha řeči. Otrávená osoba začne nadměrně slinit, coţ pokračuje zvracením ţaludečních šťáv. Dalším krokem jsou nekoordinované pohyby celého těla a záškuby svalů v obličeji. Nastupují respirační problémy, kdy je dech nepravidelný a člověk se začíná dusit. Úmrtí nastává ve chvíli, kdy dojde k paralýze dýchacích svalů. [5, 7, 13]

6.3.3.4 Terapie otravy

Bolest můţeme zmírnit podáním 5 ml chloridu vápenatého intravenózně. U těţších otrav je nutné vyhledat odbornou pomoc, aby pacient dostal dávku specifického séra

40

(10 – 20 ml). Někteří pacienti uvádějí, ţe některé symptomy jim přetrvávají i po vyléčení, jedná se o nevolnost a pocity nejistoty a úzkosti. [7, 13] Pokud se člověk nachází v oblasti výskytu štírů, měl by věnovat zvýšenou pozornost při oblékání či obouvání, protoţe na noc škorpiony zalézají do lidských obydlí a schovávají se do bot, šatů a ponoţek. [7, 10]

41

6.4 Kmen strunatci – Chordata

Všichni ţivočichové z kmene strunatců jsou mnohobuněční a jejich tělo se skládá ze tří zárodečných listů (ektoderm, entoderm a mezoderm). Tělo strunatců je dvoustranně souměrné. [17]

6.4.1 Třída paryby (Chondrichthyes) a ryby (Osteichthyes)

Hlavním rozdílem mezi parybami a rybami je v typu kostry a šupin. Kostra paryb je chrupavčitá, šupiny plakoidní nebo je tělo nahé. Naopak kostra ryb je zkostnatělá a šupiny jsou spíše kostěné. [7, 17] Ryby dělíme na dvě skupiny. První skupinou jsou aktivně jedovaté ryby/paryby mající jedový aparát. Druhou skupinu tvoří pasivně jedovaté ryby/paryby, jejichţ toxicita je vázána na látky přítomny v mase a vnitřnostech. [5]

6.4.1.1 Jedový aparát

Jedový aparát najdeme pouze u aktivně jedovatých ryb a paryb. Jedová ţláza vede do nejrůznějších typů jedových orgánů, např. ploutevní ostny, skřelové a ocasní trny. [7]

6.4.1.2 Toxiny

U většiny toxinů, jejichţ výčet následuje níţe, nebyla do dnes zjištěna chemická struktura. Jsou známy pouze příznaky otravy a z jaké ryby jed pochází. [5, 10] Aktivně jedovaté paryby jsou rejnoci čelidi trnovcovití (Dasyatidae). Ze spodní strany ozubených trnů jsou vývody jedové ţlázy. Toxin izolovaný z trnuchy obecné (Dasyatis pastinaca) zvaný batoidotoxin (BaTX). BaTX má vazolidatační účinek, který způsobuje otok a krvácení postupující od místa zásahu. Jde o silný jed, jehoţ letální dávka je 0,5-1 %. Příznaky intoxikce jsou závislé na mnoţství vytlačeného toxinu. Prvními projevy je bolest, která můţe vyvolat aţ ochrnutí zasaţené končetiny. Celkové příznaky se vyznačují poruchami vědomí aţ kolapsem. Teplota je zvýšená, dýchání ze začátku zrychlené, později lapavé. Smrt nastává selháním oběhu nebo paralýzou dýchacích svalů. [5, 10] Takzvaný „catfish“ toxin byl izolován ze sumcovitých ryb, způsobuje okamţitou bolest. Větší problém, neţ toxin, je způsoben choroboplodných zárodků do místa vpichu. V důsledku jedu se místo začne cyanoticky barvit a je velice bolestivé. Celkové účinky způsobují šokový stav. [10]

42

Toxin z pasivně jedovatých ryb, jako soltýna barakudy (Sphyraena barracuda), chňapala bohara (Lutjanus bohar), Caranx cheilic a 300 dalších druhů zvaný jako ciguatoxin (CgTX), (Obr. 18). Ryby získávají tento toxin ze sinic, které slouţí jako jejich potrava. Ciguatoxin je i při zvýšené teplotě stabilní a je odolná i vůči kyselým ţaludečním šťávám. Pravděpodobně se jedná o nízkomolekulový fosfolipid, patří do skupiny polyesterových toxinů. Sumární vzorec CgTX je C28H52NO5Cl. Toxin byl podán myším injekčně do dutiny břišní a bylo zjištěno, ţe LD50 je 0,5 mg/kg. Účinek ciguatoxinu ovlivňuje vzrušivé tkáně a aktivuje Na+ kanály. Poţitím intoxikovaných ryb vzniká onemocnění zvané ciguatoxismus. [5, 10] Dalším toxinem pasivně jedovatých ryb je clupeotoxin (ClTX), byl izolován z vnitřností sleďovitých ryb (Clupeidea). Mezi zástupce Clupeidea patří Iliša africká (Illisha africana) a dorosoma indická (Clupanodon thrissa) ţijící v Pacifiku. Tento jed stále nebyl objasněn po chemické, toxikologické ani farmakologické stránce. Clupeotoxin způsobuje neurologické a gastrointestinální potíţe. Intoxikaci lze poznat podle kovové chuti v ústech. Celkové příznaky se projevují do dvou hodin od poţití a otrava můţe skončit i smrtí. [5, 10]

Kyselina s chemickým vzorcem CH3SCH2CH2CHCl-COOH a mutagenními účinky byla označena jako CMBA – kyselina 2-chloro-4-methylthiomáselná. Izolována byla z ryby Sauma hiraki vyskytující se v okolí Japonska. [10] Toxiny vytvářející póry v lipidové vrstvě jsou známy jako grammistiny. Tyto peptidové toxiny byly izolovány z koţního sekretu kanice šestipruhovaného (Grammites sexlineatus). Jsou známy pro svoje hemolytické a ichtyotoxické aktivity, které šetipruhovanec vyuţívá k obraně. Stejnou aktivitu projevuje makrocyklický polyamin lipogrammistin-A. [10] Protein nocitoxin má relativní molekulovou hmotnost 174,5. Sloţky jedu vykazují aktivitu proteinázy, hyaluronidáza, fosfolipázy a mají hemolytický účinek. Mezi příznaky patří bolest hlavy, malátnost a nauzea. [7, 10] Přírodní ichthyocrinotoxin, odebraný z koţního sekretu ryby Ostracion lentiginosis, ostracitoxin je mimořádně toxický. Jeho toxicita se projevuje ztrátou rovnováhy, křečemi a lapavým dechem. Purifikovaná forma se nazývá pahutoxin. [10] Scombrotoxin se skládá z histaminu, kadaverinu, putrescinu, spermidinu, sperminu a tyraminu. Všechny tyto látky se řadí mezi aminy. Příznaky otravy scombrotoxinem jsou zastřené vidění, poruchy srdečního rytmu a bolest hlavy. Scombrotosismu lze zabránit správným tepelným zpracováním makrelovitých a tuňákovitých ryb. [5, 10]

43

Stunostoxin, izolovaný z jedových ţláz aktivně jedovatých ryb, ovlivňuje kardiovaskulární a neuromuskulární činnost napadené oběti. Cytolysin obsaţený v jedu vytváří hydrofilní póry v buněčné membráně a tím způsobuje hemolýzu. Po bodnutí se okamţitě objeví otok končetiny a dýchání začíná být nepravidelné. Smrt nastane do 6 hodin od bodnutí. [10, 13] Za pasivně nejjedovatější ryby se povaţuje čeleď čtverzubcovitých Tetraodontidae. Neurotoxin pocházející z vnitřností těchto ryb tetrodotoxin (TTX), (Obr. 19) je extrémně toxický a nachází se v játrech, mozku a v jikrách. Tetradoxin je nejnebezpečnější toxin pro člověka. Jed byl podáván intraperitoneálně myším, LD50 má hodnotu 10-20 µg/kg. TTX způsobuje reverzibilní blokádu Na+ kanálů ve vzrušivých membránách. Úmrtnost se se pohybuje okolo 60 %. [10, 13] Trachinidotoxin byl izolován z ostnatcovitých ryb z čeledi Trachinidae. Byly zjištěny neurotoxické a hemotoxické účinky tohoto jedu. Příznaky intoxikace se projevují zvracením, bolestí hlavy a kloubů, cyanózou, tachykardií, dochází k poruše mentálních funkcí, gangréna. [5, 7, 10]

6.4.1.3 Příznaky otravy

Jsou popsány u jednotlivých jedů v kapitole 6.4.1.2.

6.4.1.4 Terapie otravy

U aktivně jedovatých ryb je nutné vytáhnout jedovaté zbytky a podporovat krvácení, aby došlo k vyplavení toxinu. U váţnějších případů, kdy se intoxikace projevuje intenzivní bolestí, je vhodné napadenou končetinu ponořit do horké vody. [10, 15] U pasivně jedovatých ryb je nutné co nejdříve vyhledat lékařskou pomoc. Důleţité je vypláchnutí ţaludku. Jedním z příznaků je nadměrné slinění, proto je potřeba pacienta uloţit do polohy, která zabrání vdechnutí slin. Pokud moţno pouţijeme specifické sérum. Pokud sérum není k dostání, léčíme jednotlivé symptomy. [7, 13]

6.4.2 Třída obojţivelníci – Amphibia

Jedovatost obojţivelníků je známa jiţ od starověku. Do dnešního dne bylo popsáno nad 2600 druhů obojţivelníků, ale jen malá část z nich je nebezpečná pro člověka. [5]

44

6.4.2.1 Jedový aparát

Obojţivelníci jsou typičtí fanerotoxičtí zástupci ţivočišné říše. Mají dva typy jedových ţláz. První typem jsou mukózní ţlázy, které jsou ukryty pod kůţí na zádech, druhý typ náleţí granulárním ţlázám, které jsou umístěny na povrchu kůţe. [5, 7]

6.4.2.2 Toxiny

Toxiny a jejich sloţky jsou tvořeny 4 kategoriemi: 1. Biogenní aminy, 2. Peptidy, 3. Bufogeniny, 4. Alkaloidy. [10] Toxiny obsaţené v koţním sekretu pralesničky azurové (Dendrobates azureus) a pralesničky strašné (Phylobattes terribilis) jsou tvořeny batrachotoxiny (sloţka šípového jedu), které plní funkci selektivních aktivátorů, ligandů Na+ kanálů a blokátorům K+ kanálů. Jsou známy pro svojí fosfolipázovou aktivitu a zesilují uvolňování acetylcholinu z nervových zakončení přes blokádou kanálů. Batrachotoxin je steroidní alkaloid, jehoţ molekule obsahuje heterocyklický kruh. Sumární vzorec je

C24H35NO5. [5, 10] Pumiliotoxin-A, pumiliotoxin-B a pumiliotoxin-C jsou alkaloidy izolovány z koţního sekretu pralesničky drobné (Dendrobates pumilio) a pralesničky batikové (Dendrobates auratus). Toxiny ovlivňující nervové a svalové procesy, působící jako antagonisté nikotinových receptorů acetylcholinu. Některé otravy končí fatálně selháním dýchacích svalů. [5, 10] Součástí koţního sekretu čeledi Dendrobatidae, např. pralesnička ohnivá (Dendrobates histrionicus), jsou alkaloidy histrionicotoxiny (HnTX). Upravený sekret je uţíván domorodými kmeny k lovu, protoţe intoxikací dojde k ochrnutí svalů, mozkových center a k srdeční zástavě. „HnTX v mikromolárních koncentracích nekompetitivně inhibují komplex nikotinového receptoru Ach (acetylcholin). Vyšší koncentrace interferují ještě s Na+ a K+ kanálem, ale neovlivňují Ca2+ kanál.“ [10] Gephyrotoxin (Obr. 20) byl popsán jako aktivní tricyklický alkaloid, který byl izolován z granulární ţlázy pralesničky ohnivé (Dendobates histrionicus). Střetává se s receptorovým komplexem pro acetylcholin a blokuje jeho kanál. [10] Sekret bufonidových ropuch rodu Melanophrynicus obsahuje alkaloidy zvané indolizidiny, nekompetitivní blokátory nikotinového receptoru acetylcholinu – svalového i ganglionárního typu.[5, 10]

45

Přírodní alkaloid epibatidin byl izolován z kůţe pralesničky tříbarvé (Epipedobates tricolor), jeho sumární vzorec je C11H13ClN2.HCl s relativní molekulovou hmotností 245,2. Toxin působící na neuronální nikotinový receptor acetylcholinu a je znám pro svou antinociceptivní aktivitu (sníţení odezvy na bolestivý podnět). Epibatidin zvyšuje lokomoční aktivitu. [5, 10] Samandarin je lipofilní alkaloid, který je nejúčinější sloţkou toxinu u mloků rodu Salamandra. Samandarin je sloţený z více sloţek – samandaron, samandaridin, samandenon a další. Samandaron je toxický ketonový alkaloid izolován z mloka černého (Salamandra atra) a mloka skvrnitého (Salamandra salamandra). Samandenon se vyznačuje steroidní strukturou. Samandaridin je vysoce toxický alkaloid, který působí neurotoxicky, hypertenzitivně a anesteticky. Samandrin má vliv na centrální nervovou soustavu a poškozuje dýchací centra. Při subkutánním

(podkoţním) podání samandrinu bílé myši byla hodnota LD50 300 µg/kg. [5, 10]

6.4.3 Třída plazi – Reptilia

V této kapitole budou rozebrány pouze jedy hadů.

6.4.3.1 Podřád hadi (Serpentes)

Hadi jsou rozšířeni po celém světě, ale stále existují oblasti (ostrovy), kde se hadi nevyskytují – Irsko, Nový Zéland, Madagaskar. Existuje přes 3500 druhů, ale asi jen 370 druhů je nebezpečných pro člověka. Hadi patří do skupiny fanerotoxických ţivočichů. [13, 17]

6.4.3.1.1 Jedový aparát

Jedová ţláza (glandula venenosa) je spolu s jedovými zuby součástí trávicího ústrojí. Jedové zuby, umístěny v horní čelesti, jsou kanálkem propojeny s jedovou ţlázou. Podle vývoje sdělného jedového aparátu dělíme hady na 2 skupiny – aglifní a glyfodontní. [5, 7, 11] Do aglifní skupiny patří hadi, jimţ chybí jedová ţláza, tudíţ nejsou jedovatí. Zástupci jsou krajty, hroznýši a uţovkovití. [5, 7, 11] Druhou skupinou jsou glyfofontní hadi, u nichţ se vyvinul sdělný jedový aparát. Podle tvaru a umístěný jedových zubů je rozdělujeme do tří podskupin. První podskupina opistoglypha má jedové zuby, s ne příliš hlubokou rýhou, uloţené na konci

46 horní čelesti. Toto uspořádání má například druh bojga (Boiginae) nebo vodnářky (Homalopsinae). Druhá podskupina, proteroglypha, je zastoupena čeledí korálcovitých (Elapidae) a vodnářovitých (Hydrophiide), jejichţ jedové zuby s hlubokou rýhou se nacházejí vpředu horní čelisti. Poslední podskupina nese název solenoglypha. Tuto skupinu poznáme podle vystřelovacích velkých zubů s kanálkem, uloţených v přední časti horní čelesti. Zuby se vztyčí jen při maximální otevření čelistí. Řadíme sem čeleď zmijovitých (Viperidae) a čeleď chřestýšovitých (Crotalidae). [5, 7, 11]

6.4.3.1.2 Toxiny

Toxin jedů je bíle aţ oranţově zbarvená viskózní kapalina, která je aţ z 90 % tvořena vodou. Sušina jedu je z 98 % tvořena bílkovinami. V suchém stavu je jed stabilnější neţ v roztoku. Hadí jed má několik sloţek, hlavními z nich jsou neurotoxiny, kardiotoxiny, cirkulační toxiny, hemolysiny, koagulačně aktivní sloţky (sráţenlivost krve), hemorhaginy a enzymy. [10, 11,13] 1. Neurotoxiny – působí vratné postiţení centrální i periferní nervové soustavy. Příznaky se vyznačují rozmazaným nebo dvojitým viděním, zvýšením slinění a ochabnutím svalů v obličeji. Při těţší intoxikaci dochází k slabosti v končetinách a paralýze dýchacích svalů. Příznaky se dostavují nejčastěji do několika minut. Největší podíl neurotoxinů v jedu mají hadi z čeledi korálovcovitých (Elapidae). Acanthoxin (AcTX) byl získán z jedových ţláz smrtonoše zmijího (Acanthopis antracticus). Letalita po uštknutí činí asi 50 %. Riziko smrti se sniţuje s podáním

antiséra. Bylo zjištěno, ţe AcTX je ve své podstatě enzym PLA2 (fosfolipáza A2) s relativní molekulovou hmotností 13 000. Toxin má mimo jiné i hemolytický

účinek. Myši byl tento toxin podán subkutánně a výsledná hodnota LD50 je 2-3,2 mg/kg. [11, 13] Agkistrodotoxin (AgkTX) má presynaptický účinek. Toxin izolovaný

z pleskolebce stepního (Gloydius halys). Jedná se vlastně o fosfolipázu A2, která má za úkol katalyzovat hydrolýzu mastných kyselin. [10, 11] Bungarotoxiny (BgTX-α, BgTX-β) jsou neurotoxiny izolovány z hadů rodu Bungarus. BgTX-α se nevratně váţe na postsynapticky účinné nikotinové receptory acetylcholinu a ligandy, jenţ podmiňují transmisi nervového vzruchu. BgTX-β je presynaptický neurotoxin blokující K+ kanály. Ve své podstatě jde o

enzym fosfolipáza A2. [10, 11]

47

Caudoxin (CDX) je monomerní enzym fosfolipáza A2 s relativní molekulovou hmotností 13 332. Toxin byl izolován z jedu zmije řetízkové (Daiboia russelli) a ze zmije africké (Bitis caudalis). Jde o polypeptid, který je tvořen 121 aminokyselinami, které jsou na sebe navázány pomocí sedmi disulfidických můstků. CDX vykazuje nepřímou hemolytickou aktivitu. [10, 11] Dendrotoxiny (DTX) izolované z mamby zelené (Dendroaspis angusticeps). + Sumární vzorec je C305H481N99O84S6. Dendrotoxiny jsou proteiny, které blokují K kanály závislé n voltáţi. Příznaky intoxikace DTX se projevují rozmazaným viděním, průjmy, bolestí na hrudi a poruchou motoriky. [10, 11] Kalciseptin byl izolován z jedu mamby černé (Dendroaspis polylepis). Neuropeptid s relativní molekulovou hmotností 7036. Je to účinný blokátor vápníkových kanálů typu L. Mamba černá je nejnebezpečnější ţijící had. Symptomy se dostavují velmi rychle, proto má velmi vysoké procento mortality. Je řečeno, ţe pouhé dvě kapky jedu mamby dokáţí usmrtit dospělého člověka. [10, 11]

Mojave toxin (MoTX) je neurotoxicky působící fosfolipáza A2 izolovaná z chřestýše mohavského (Crotalus scutalus). Jedna ze sloţek MoTX vyvolává podkoţní krvácení. Při těţších otravách dochází k ochabnutí dýchacích svalů. Pokud podáme specifické antiserum ihned, tyto příznaky se ani neprojeví. [11]

Taipoxin (TaXn) má charakter fosfolipázy A2 a byl izolován z tajpana velkého (Oxyuranus scutllatus). TaXn je schopen ovlivnit synaptickou aktivitu a blokovat synaptické transmise nervového vzruhu. Letální dávka pro člověka činí asi 5mg/kg, Pokud dojde k uštknutí taipanem je riziko mortality 80%. [10, 11] 2. Kardiotoxiny mohou sniţovat i zvyšovat cévní rezistenci. Vykazují negativní účinek na srdeční činnost. Zvyšují propustnost membrán pro ionty hladké a příčně pruhované svaloviny. [11, 13] Kobrotoxiny (KoTX) byl izolován z jedu kobry indické (Naja naja). Mimo kardiotoxickou aktivitu, mají kobrotoxiny aktivitu myotoxickou, hemotoxickou a neurotoxickou. KoTX obsahují ve své sloţce poměrně vysoké mnoţství

fosfolipázy A2. [10, 11] TaiCatoxin (TCX) je komplex iontů, které blokují vápníkové kanály vzrušivých membrán. Jsou součástí jedu taipana velkého (Oxyuranus scutellatus canni). Jako

většina toxinů má aktivitu fosfolipázy A2, která má za následek uvolňování fosfolipidů a volných mastných kyselin z buněčné membrány. [10, 11]

48

3. Sloţky jedu ovlivňující cévní stěnu, jinak zvané hemoraginy. Mají za následek rozšíření cév, coţ zapříčiní podkoţní krvácení. Toto krvácení je jednou z příčin mortality. [7, 11] Crotalotoxin byl izolován hadům čeledi chřestýšovitých Crotalidae. Kromě hemoragické aktivity se projevují neurotoxické a myotoxické účinky tohoto toxinu. Jararhagin jedná se o metaloproteinázu s antiagregačními a fibrinolytickými vlastnosmi izolovanou z jedu křovináře ţaraka (Bothrops jararaca). Rhodostoxin (RhTX) byl izolován z jedu pleskolebce plantáţního (Agkistrodon rhodosma). [10, 11] 4. Enzymy – při analýze hadích jedů bylo nalezeno přes 25 enzymů slouţících

především k natrávení potravy. Fosfolipáza A2 odštěpuje lysolecitin a mastné kyseliny z buněčných membrán. Má neurotoxické, myotoxické a hemolytické účinky. Hyaluronidáza umoţňuje sloţkám jedu prostupovat do tkáně sniţováním viskozity pojivové tkáně. Proteolytické enzymy jsou obsaţeny ve velkém mnoţství v jedech zmijovitých (Viperidae). Poškozují tkáně a způsobují poruchy oběhu. Peptidázy zasahují do sráţenlivosti krve, aktivují kaninový systém. [11, 13]

6.4.3.1.3 Příznaky otravy

Jsou u kaţdého druhu jiné, záleţí také na stáří hada a mnoţství sloţek obsaţených v jedu. Všeobecně příznaky intoxikace hadími jedy způsobují paralýzu respiračních svalů, nauzeu, ochrnutí napadených končetin, nadměrné slinění. Časté je i zvýšená produkce potu a hypertenze. [5, 7, 10, 13]

6.4.3.1.4 Terapie otravy

Při uštknutí jakýmkoliv druhem hada je nutné zachovat klid, aby se průběh intoxikace nezhoršoval. Základní věcí je zapamatovat si, jak had vypadal, aby pomohlo být podáno vhodné antisérum. Za potřebí je ihned přivolat lékařskou pomoc. Končetinu, na které došlo k uštknutí, je nutné zaškrtit tlakovým obvazem a končetina by měla být v klidu. Důleţité je udrţování pitného reţimu lehko vstřebatelnými tekutinami. [7, 13] Po podání specifického antiséra by měli příznaky do několika minut vymizet. Jsou známy případy, kdy i po uţití séra zůstali napadeným osobám trvalé následky, často neurologického problému. [11]

49

7 Vize diplomové práce

Tato bakalářská práce byla napsána jako informační zdroj pro psaní diplomové práce, která bude vyuţita spíše prakticky pro ţáky na druhých stupních základních škol. Praktická část bude obsahovat vyplněné dotazníky, které budou vyplněny dětmi cílové skupiny. Dotazníky budou obsahovat otázky ohledně nejtoxičtějších ţivočichů světa a na první pomoc při intoxikaci. Podle odpovědí bude zjišťováno, zda mají děti všeobecný přehled o zadané problematice. Součástí diplomové práce budou také vypracované studijní materiály pro ţáky druhého stupně základních škol, které budou slouţit jako forma poskytující informace o nejjedovatějších zástupcích určitého kmene, příznaky otravy a první pomoc.

50

8 Závěr

Je důleţité znát, alespoň základní informace o toxinech produkovaných jedovatými ţivočichy. V dnešním světě bez hranic je zvýšená pravděpodobnost, ţe se snadno můţeme dostat do situace, kdy budeme bodnuti nebo uštknuti některým z nejtoxičtějších štírů či hadů. Cílem mé práce bylo vypracovat přehled o účincích a mechanismu biologických jedů v ţivočišné říši. Na začátku práce jsem vypsala poznatky z obecné toxikologie a dělení toxikologie jako vědy podle bodu zkoumání. Další kapitola nazvaná Jed objasňuje termín dávka a popisuje, jakým způsobem se toxická látka do těla dostává a vylučuje. Ve třetí kapitole se zaměřuji na pojem letální dávka a s ním spojené poznatky, dále následuje mechanismus účinku jedu. V literatuře jsem si vyhledala problematiku další kapitoly nazvanou Historie ţivočišných jedů, ve které se zabývám pouţíváním ţivočišných jedů ve starověku, středověku a novověku. Jádrem celé práce je šestá kapitola, která obsahuje popis ţivočišných toxinů z chemického hlediska. Bakalářská práce je zpracovaná jako literární rešerše a následně bude pouţita jako zdroj pro psaní diplomové práce, v níţ bude proveden výzkum, s cílem zjistit informovanost ţáků na druhém stupni základních škol o příznacích a terapii při intoxikaci jedovatým ţivočichem.

51

9 Seznam pouţité literatury

1. LINHART, Igor. Toxikologie: interakce škodlivých látek s ţivými organismy, jejich mechanismy, projevy a důsledky. Vyd. 1. Praha: Vysoká škola chemicko- technologická v Praze, 2012, 375 s. ISBN 978-80-7080-806-1. 2. KUPEC, Jan. Toxikologie. Vyd. 2. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2004, 176 s. ISBN 80-7318-216-5. 3. STAŇKOVÁ, Marie a Petr KURKA. Toxikologie: skriptum. Vyd. 1. Ostrava: Ostravská univerzita v Ostravě, 2014, 202 s. ISBN 978-80-7464-612-6. 4. MARKOVÁ, Helena. Základy toxikologie. 1. vyd. Ostrava: Ostravská univerzita, 1998, 95 s. ISBN 80-7042-757-4. 5. KŮRKA, Antonín a Václav PFLEGER. Jedovatí ţivočichové. 1. vyd. Praha: Academia, 1984, 165 s., obr. příl. 6. ALTMANN, Horst. Jedovaté rostliny, jedovatí ţivočichové. Vyd. 1. Praha: Kniţní klub, 2012, 159 s. ISBN 978-80-242-3324-6. 7. KORNALÍK, František. Ţivočišné toxiny. Praha: Státní zdravotnické nakladatelství, 1967, 288 s., obr. příl. 8. VACÍK, Jiří. Přehled středoškolské chemie. 3., dopl. vyd. Praha: SPN, 1995, 365 s. ISBN 80-85937-08-5. 9. VOHLÍDAL, Jiří, Karel ŠTULÍK a Alois JULÁK. Chemické a analytické tabulky. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999, 647 s. ISBN 80-7169-855-5. 10. HRDINA, Vratislav. Přírodní toxiny a jedy. Praha: Galén, c2004, xvi, 302 s. ISBN 80-7262-256-0. 11. VALENTA, Jiří. Jedovatí hadi: intoxikace, terapie. 1. vyd. Praha: Galén, c2008, 401 s. ISBN 978-80-7262-473-7. 12. PATOČKA, Jiří. Historie jedů a vznik toxikologie. Toxicology [online]. [cit. 2015-03-30]. Dostupné z http://www.toxicology.cz 13. KRMENČÍK, Pavel. Toxikon. Biotox.cz [online]. [cit. 2015-03-30]. Dostupné z: http://www.biotox.cz/toxikon/ 14. BARTÍK, Michal a Alois PISKAČ. Veterinární toxikologie: [učebnice pro vysoké školy veterinární]. 1. vyd. Praha: Státní zemědělské nakladatelství, 1974, 304, [v] s., [16] s. barev. obr. příl.

52

15. ZAPLETAL, Ondřej. Obecná veterinární toxikologie. Vyd. 1. Brno: Veterinární a farmaceutická univerzita, 1997, 43 s. ISBN 80-85114-07-0. 16. PITSCHMANN, Vladimír. Šamani, alchymisté, chemici a válečníci: kapitoly z dějin chemických, toxinových a zápalných zbraní: období od prehistorie do roku 1914. 1. české vyd. Praha: Naše vojsko, 2010, 482 s., [120] s. obr. příl. ISBN 978-80-206-1110-9. 17. JELÍNEK, Jan a Vladimír ZICHÁČEK. Biologie pro gymnázia: (teoretická a praktická část). 6. rozš. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2003, 574 s., [78] s. barev. obr. příl. ISBN 80-7182-159-4.

53

10 Příloha

Kategorie Přibliţná letální dávka Mnoţství pro člověka (mg/kg) prakticky netoxické > 15 000 > 1 l málo toxické 5 - 10 000 0,5 l – 1 l mírně toxické 500 - 5000 0,5 dl – 0,5 l silně toxické 50 - 500 7 kapek – 0,5 dl extrémně toxické 5 - 50 7 kapek – lţička supertoxické < 5 < 7 kapek Tab. 1. Stupnice akutní toxicity, zdroj: http://cv.vscht.cz/files/uzel/0000969/CHAZO- Zaklady-toxikologie-5.pdf

Rod Čeleď Zástupce Výskyt Argiope Araneidae křiţák obecný celosvětově Atrax Hexathelidae sklípkanec jedovatý Austrálie, Tasmánie Hadronyche Ctenizidae sklípkanec španělský Austrálie, Tasmánie Chiracanthium Clubionidae zápřednice jedovatá Evropa, Afrika, Severní Amerika, Orient Latrodectus Theridiidae snovačka jedovatá mírné a tropické pásmo Loxosceles Loxoscelidae koutník jedovatý Amerika, Afrika, Evropa, Austrálie, Oceánie Lycosa Lycosidae slíďák tatarský celosvětově Pamphobeteus Therraphosidae tarantule Jiţní Amerika Phidippus Saltcidae skákavka rudopasá celosvětově Phoneutria Ctenidae palovčík brazilský Střední a Jiţní Amerika Steatoda Theridiidae snovačka pokoutní celosvětově Tab. 2. Pavouci nebezpeční po člověka

54

Obr.1. Závislost toxicity na dávce, zdroj: http://cv.vscht.cz/files/uzel/0000969/CHAZO-Zaklady-toxikologie-5.pdf

Obr. 2. Schéma dýchacího traktu, zdroj: http://www.bozpprofi.cz/33/jak-se-castice- ukladaji-v-dychaci-soustave- uniqueidgOkE4NvrWuOKaQDKuox_Z0vGA26FB9ibsJ6my9IQOkA/

55

Obr. 3. Průřez kůţí, zdroj: http://www.lekari-online.cz/health-and-beauty/5-zpusobu- jak-ucinne-aplikovat-kremy

Obr.4. Trávicí soustava, zdroj: http://www.lavkamb.cz/wp- content/uploads/2013/10/trakt1.jpg

56

Obr. 5. Metoda klíče a zámku [1]

Obr. 6. Schématické znázornění eukaryotické buňky 1 – jadérko, 2 – jádro, 3 – ribozom, 4 – vezikul, 5 – drsné endoplazmatické retikulum, 6 – Golgiho aparát, 7 – cytoskletet, 8 – hladké endoplazmatické retikulum, 9 – mitochondrie, 10 – vakuola, 11 – cytosol, 12 – lysozom, 13 – centriola Zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/Eukaryotick%C3%A1_bu%C5%88ka#/media/File:Biologic al_cell.svg

57

Obr. 7 - Tělo ţahavců, zdroj: http://geologie.vsb.cz/paleontologie/paleontologie/zoopaleontologie/Kmen%20Cnidaria .htm

Obr. 8. Schéma ţahavé buňky (knidocytu) A – knidocyl i nematocysta v klidu B – knidocyl a nematocysta po podráţdění Zdroj: http://www.zoologie.frasma.cz/mmp%200203%20lackovci/l%C3%A1%C4%8Dkovci.h tml

Obr. 9. Methylpyridin, zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/3-Methylpyridine

58

Obr. 10. Struktura Saxitoxinu, zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Saxitoxin

Obr. 11. Struktura tyraminu, zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Tyramine

Obr. 12. Struktura oktopaminu, zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/Oktopamin

59

Obr. 13. Struktura apaminu, zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Apamin

Obr. 14. Uspořádání chelicer pavouků, zdroj: http://www.biomach.cz/biologie- zivocichua/clenovci/klepitkatci

Obr. 15. Struktura Robustoxinu, zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Delta_atracotoxin

60

Obr. 16. Jedový aparát štírů, zdroj: http://zdravi.e15.cz/clanek/postgradualni- medicina/klinicka-toxinologie-poraneni-jedovatymi-zivocichy-447578

Obr. 17 Struktura maurotoxinu, zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Maurotoxin

Obr. 18. Struktura ciguatoxinu, zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Ciguatoxin

Obr. 19. Struktura tetrodotoxinu, zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/Tetrodotoxin

61

Obr. 20 Struktura Gephyrotoxinu, zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Gephyrotoxin

62