Mikrocistin

Mikrocistin spada pod hepatotoksine in je bolj natančno ciklični heptapeptid, ki nastopa v večih oblikah. Je glavni toksični produkt alg (cianobakterij) iz rodu Microcystis, Nodularia, Aphanizomenon, Oscillatoria, Anabaena in Nostoc.

Le ti proizvajajo sorodne peptidne toksine, ki vplivajo na celične mikrofilamente. Ti toksini lahko povzročijo bolezenska znamenja pa tudi smrt domačih in divjih živalih, ki pijejo okuženo vodo, poznamo pa tudi primere okužb pri ljudeh. Poznamo prek 20 različnih mikrocistinov, katerih delovanje spominja na falotoksine, ki pri živalih povzročajo obsežne hemoragije jetrnega tkiva in porušijo celotno arhitekturo jeter. Transportirajo se v jetra z istimi transportnimi sistemi kot žolčne kisline, kar zopet nakazuje na podobnost s falotoksini.

Raziskave z mikrocistini so pokazale, da na izoliranih jetrih povzročajo vezikulacijo grobega endoplazmatskega retikuluma, nabrekanje mitohondrijev, pojavijo se velike citoplazmatske vakuole, prizadeti pa so tudi žolčni vodi. Danes velja, da so mikrocistini in drugi toksini cianobakterij pravzaprav močni inhibitorji jetrnih fosfataz, te pa so med drugim pomembne za pravilno delovanje mikrofilamentnega sistema. Vpliv na mikrofilamente je torej le posledica delovanja mikrocistinov na celične fosfataze.Mikrocistini so tudi učinkoviti inhibitorji transporta železa v celico, ki poteka preko ferotransferina. Poskusi so pokazali, da toksin inhibira internalizacijo ferotransferina, ne vpliva pa na njegovo vezavo na ekstracelularni receptor, prehajanje celičnega ferotransferina na zunanjo stran celice in na celični nivo ATP. Tudi to delovanje mikrocistinov naj bi bilo povezano z porušitvijo celičnega skeleta.

Osnovna struktura mikrocistinov je ciklo-D-Ala-L-X-eritro-beta-metil-D-izoAsp-L-Y-Adda-D-izoGlu-N-metil-dehidro-Ala. Pomembna je predvsem Adda, ki je nenavadna beta-aminokislina (3-amino-9-metoksi-2,6,8-trimetil-10-fenildeka-4,6-dienoična kislina) in je odgovorna za večino biološke aktivnosti mikrocistinov. Aminokislina označena z X je lahko levcin (L), arginin (R) ali tirozin (Y), aminokislina Y pa je lahko arginin (R), alanin (A) ali metionin (M). Po teh aminokislinah tudi označujemo različne mikrocistine (LR, LA, YA, YM, YR in RR). Za razliko od mikrocistinov so nodularini pentapeptidi, ki pa povzročajo zelo podobne učinke. (skica molekule Mikrocistina LR)

Viri:

• Vpliv mikrocistinov in planktopeptina na rast in fotosintezo nekaterih fitoplanktonskih organizmov
• Problem cvetenja cianobakterij in problem cianotoksinov v vodi
• Toksične cianobakterije
• Cianobakterijsko cvetenje v hotinjskih ponikovalnikih
• Citotoksično in genotoksično delovanje cianobakterijskih toksinov ter in vitro raziskave učinkov za onesnaženo okolje značilnih koncentracij
• Mikrob in patogeneza