| Botulinumtoxin | |
|---|---|
| | |
| Allmän | |
| Förkortningar | BoNT |
| Traditionella namn | botulinumtoxin |
| Chem. formel | C 6760 H 10447 N 1743 O 2010 S 32 |
| Fysikaliska egenskaper | |
| Molar massa | 149322 g/ mol |
| Klassificering | |
| Reg. CAS-nummer | 93384-43-1 |
| Reg. EINECS-nummer | 297-253-4 |
| Säkerhet | |
| LD 50 |
möss, intraperitonealt, ng/kg kroppsvikt
|
| Giftighet | Extremt giftig |
| ECB ikoner | |
| Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges. | |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Botulinumtoxin ( botulinumtoxin , botulinumtoxin ) är ett proteinneurotoxin som produceras av bakterien Clostridium botulinum . Det starkaste organiska giftet som vetenskapen känner till om organiska gifter [1] och ett av de giftigaste ämnena. Inträdet av botulinumtoxin i kroppens matsmältningssystem orsakar allvarliga toxiska skador - botulism , som naturligt förekommer hos människor , hästar , fåglar och mer sällan - nötkreatur , pälsdjur.
Enligt patogenens serovar delas botulinumtoxin in i typerna A, B, C1, C2, D, E, F, G, H, varav typ A är den vanligaste. Den halvdödliga dosen för olika serovarer är i genomsnitt ca 1 ng/kg kroppsvikt [2] .
Botulinumtoxin är ett av de mest komplexa proteinerna som syntetiseras av en levande organism. Dess massa är cirka 150 tusen atommassaenheter , vilket är tre gånger den typiska storleken på en proteinkedja, få proteiner (till exempel titin ) överstiger denna genomsnittliga storlek.
Det gifta som ligger närmast botulinumtoxin, både i struktur och styrka, är tetanospasmin . Det produceras av en annan art av Clostridium -Clostridium tetani , det orsakande ämnet för stelkramp . Ändå är det sämre än botulinumtoxin i toxicitet och har en lägre molekylvikt - 140 tusen amu. äta.
Clostridium botulinum, som är obligatoriska anaerober , kan endast reproducera sig under förhållanden med fullständig frånvaro av syre . I regel handlar det om konserver och korvprodukter (särskilt konserverad stekt svamp och kött och fisk skördad i stora bitar med skador på ytan). Exotoxinet som produceras av bakterier under reproduktion kommer in i kroppen tillsammans med maten, absorberas i mag-tarmkanalen och påverkar nervsystemet , vilket orsakar störningar i kranialnerverna , skelettmusklerna och hjärtats nervcentra . Okulära symtom är karakteristiska (dimma, flugor framför ögonen, mydriasis och anisokoria av pupillerna , skelning ), bulbära symtom förenar senare (stört tal och sväljning , maskliknande ansikte). Död inträffar från hypoxi som orsakas av en kränkning av de metaboliska processerna av syre, asfyxi i luftvägarna , förlamning av andningsmusklerna och hjärtmuskeln .
Botulinumtoxin har ingen smak , färg och lukt (ibland får den drabbade produkten lukten av härsken olja). Det förstörs genom kokning i 25-30 minuter, genom autoklavering i 10 minuter vid en temperatur av 120 ° C, genom blötläggning i en lösning av 1% bakpulver i en timme. Giftet förstörs inte av interaktion med pepsin och saltsyra i magsaften .
Intresset för botulinumtoxin som ett möjligt läkemedel dök upp i början av 1900-talet. Under andra världskriget studerades giftet omfattande för användning som biologiskt vapen . Dessa studier gav grunden för produktionen av högrenat kristallint botulinumtoxin typ A. [3]
Den amerikanske ögonläkaren Alan Scott var den första att använda botulinumtoxin i medicinsk praxis i slutet av 70-talet. Han injicerade det renade toxinet i mikrodoser i ögats orbitalmuskel för att behandla blefarospasm . Han undersökte också effekten av toxinet på nystagmus , hemifacial spasm , spastisk torticollis och spastisk bensjukdom. [3]
I modern praxis används preparat baserade på botulinumtoxin ( Botox , Relatox, Xeomin, BTXA, Dysport, Neuronox) för att behandla hyperaktivitet i de tvärstrimmiga musklerna och sfinktermusklerna , hyperfunktion av de exokrina körtlarna , olika spastiska smärtsyndrom. Inom kosmetologi används toxinet för att jämna ut efterlikna rynkor, [3] [4] på liknande sätt - för att stoppa migrän [5] .
Under 1900-talet, som förberedelse för kemisk och bakteriologisk krigföring, utvecklades metoder för framställning av botulinumtoxin för militära och sabotageändamål. I USA under andra världskriget ansågs botulinumtoxin vara ett lovande biologiskt vapen [6] . I militärcentra i USA, England och Kanada var det botulinumtoxin typ A som ansågs vara farligast för människor [7] . Det finns en version att botulinumtoxin användes vid mordet på Reinhard Heydrich av tjeckoslovakiska motståndsmän, som tränades av brittiska underrättelsetjänster [8] [9] . 1971 godkände FN:s generalförsamling konventionen om förbud mot utveckling, produktion och lagring av giftiga vapen och om deras förstörelse. Det finns 101 stater [10] som är parter i konventionen (1985) .
Som ett resultat av många års forskning antogs 1975 botulinumtoxin typ A av den amerikanska armén under koden XR , vars lager lagras i Pine Bluff Arsenal i Arkansas . Human inhalationstoxicitet LDt 50 20 ng min/l för torr XR och 100 ng min/l för dess formuleringar. Döden kan inträffa inom tre dagar. I luft är aerosolen effektiv som biovapen i 12 h. XR kan endast avgasas med vattenlösningar av aktivt klor 100-350 mg/l, till exempel 0,1-0,2% lösningar av kloraminer eller hypokloriter . Formaldehyd XR-lösningar är särskilt lätta att deaktivera (toxiciteten minskar med 100 gånger inom en minut) [7] .
Det farligaste för befolkningen är biologiska vapen i form av en aerosol , eftersom toxinet absorberas väl från slemhinnorna i ögonen och övre luftvägarna [11] . XR-aerosolskydd tillhandahålls på ett tillförlitligt sätt av gasmasker och andningsskydd [7] .
Teknologier för att korrigera olika estetiska brister med hjälp av botulinumtoxinpreparat har sina egna egenskaper. För närvarande finns det 5 strategiska huvudinriktningar inom estetisk botulinumterapi i ansikte och hals.
1. Försvagning av muskeltonus i hela muskeln eller dess enskilda delar.Dynamiska rynkor, som bildas som ett resultat av sammandragning av vissa ansiktsmuskler, rätas ut när musklerna är avslappnade och inte drar ihop sig. Om specialister i början av främjandet av denna föryngringsmetod försökte få ett komplett block av muskelaktivitet, föredrar läkare och patienter på senare år ett mer naturligt resultat. Ingen person har ett perfekt symmetriskt ansikte. I de flesta fall är asymmetrin inte signifikant. När asymmetrin är så uttalad (till exempel vid hypertonicitet i musklerna i ena ansiktshalvan) att det blir en estetisk defekt, kan botulinumtoxininjektioner tillfälligt eliminera eller minska detta problem. Denna typ av BTA-korrigering (botulinumtoxin) används ofta inom estetisk neurologi efter pares av ansiktsnerven .
2. Förebyggande av rynkor.Om statiska rynkor ännu inte har dykt upp och dynamiska rynkor uttrycks under uttryck, är det med hjälp av BTA möjligt att fördröja deras utseende (till exempel rökarrynkor, rynkor i den nedre tredjedelen av ansiktet och halsen). För att förhindra bildandet av "kråkfötter" rekommenderas denna metod för patienter över 20 år. [12] Dessutom kan användningen av botulinumtoxin i vissa områden bidra till att felaktiga ansiktsuttryck försvinner och att ett nytt ansiktsmönster bildas (till exempel kan införandet av botulinumtoxin i området mellan ögonbrynen "avlära" patientens vanliga rynka pannan)
3. Återställa balansen mellan agonist- och antagonistmuskler.Aktiviteten hos de flesta ansiktsmuskler är tydligt balanserad, och positionen för vissa delar av ansiktet beror på denna balans: till exempel beror ögonbrynens position och form på tillståndet hos de främre ansiktsmusklerna (höja ögonbrynet) och cirkulära muskler (sänk ögonbrynet). Vi kan tillämpa samma regel på ansiktets ovala, vars kontur definieras av levatormusklerna ( zygomatiska muskler, muskler som höjer överläppen) och depressorer (muskler som sänker vinkeln på munnen och underläppen, platysma ). Genom att försvaga depressormusklerna underlättar vi därigenom levatorernas arbete och uppnår en förändring av ansiktets konturer.
4. Ändra ansiktets volym och proportioner.Denervering av en muskel, även delvis, leder inte bara till en försvagning av dess kontraktilitet, utan också till en minskning av volymen. Detta är mest märkbart när BTA introduceras i tuggmusklerna vid hypertrofi. I ett sådant fall, efter införandet av BTA, blir ansiktet i den nedre tredjedelen smalare, vilket harmoniserar dess proportioner. Denna metod är särskilt populär i Korea och Kina , bland kvinnor som strävar efter europeiska "skönhetsproportioner" i ansiktet. [13]
5. Jämna ut hudavlastningen.Ytlig intradermal administrering av mikrodoser leder inte till en signifikant försvagning av tonen i de underliggande musklerna, men låter dig påverka individuella ytliga muskelfibrer som vävs in i huden.
Under det senaste decenniet har intradermal injektion av botulinumtoxin blivit det mest populära och effektiva sättet att bekämpa lokal hyperhidros. När det administreras intradermalt blockerar botulinumtoxin frisättningen av acetylkolin från det presynaptiska membranet i den kolinerga nervändan, vilket orsakar denervering av svettkörtlarna, och de upphör tillfälligt att fungera. [fjorton]
Modulering av läkningsprocesser och ombyggnad av ärrvävnadAnvändningen av botulinumtoxin vid behandling av ärr och sårbehandling dök upp i början av 2000-talet. Plastikkirurger har funnit att administrering av BTA under sårläkningsfasen resulterar i snabbare och mer exakt ärrbildning. Man tror att en av anledningarna till bildandet av ärr är aktiviteten hos lokala muskler, som under de första 2-4 månaderna av sårläkning drar sina kanter i olika riktningar. Införandet av botulinumtoxin kan tillfälligt försvaga musklerna som omger såret och därmed minska dess rörlighet (Gassner HG, et al., 2006).