Doğadaki En Güçlü Zehir: Botulinum Toksini

11 Eylül 201726 Nisan 2020 Erdem Ersan Akyürek 0 yorum biyoloji

Dünya üzerinde bilinen birçok zehir vardır fakat bunların içinde bir tanesi var ki çok daha etkili. Peki bu zehri özel yapan şey ne? Gelin şimdi bu zehri enine boyuna irdeleyelim.

Öncelikle botulinum zehrini üreten canlı; sporlu , oksijensiz solunum yapan , gram pozitif ve morfolojisi basil olan bir bakteri. Adı ise Clostridium Botulinum. Botulinum toksini aslında bu bakterinin ürettiği bir nörotoksin. İlk olarak 1897 yılında Van Ermengem tarafından gösterilmiştir. Aslında bu toksine Van Ermengem’in keşfinden çok daha önce Almanya’daki bir sosis zehirlenmesi salgınında rastlanmıştı. O zamanlar bir doktor olan Justin Kerner hastalığı teşhis etmiş ve o tarihten sonra buna Kerner hastalığı adı verilmişti. Kerner ise 1871 yılında hastalığı tanımlarken sosisin Latince karşılığı olan “botulus” ismini vermişti.

Peki bu toksini bu kadar güçlü yapan şey ne? Bu kadar güçlü olmasının sebebi ise kilogram başına 1-2 nanogram alınmasının ölüm için yeterli olmasından geliyor.Eğer etmekte zorlandıysanız sarin gazından 100.000 kat daha kuvvetli olduğunu söylemem yeterli olacaktır. Ayrıca uygun şartlarda yayıldığında bir gramının bir milyon insanı öldürebileceği de biliniyor.Doğal olarak bu toksinin gücünü gören insanoğlu da , biyolojik silah olarak kullanmaktan geri durmamıştır. Amerika’da Botulinum toksini biyolojik silah olarak izole edilip küçük kapsüller Çin’e gönderilmiş ve burada hayvanlar üzerinde test edilmiştir. Fakat hayvanların bu kapsülleri almasına rağmen yaşaması üzerine Botulinum toksininin biyolojik silah olarak kullanılması projesinden vazgeçilmiştir.

Toksinin Yapısı

Botulinum toksinleri sıcaklığa dayanıksız, suda çözünebilen, asitlere dirençli,yüksek moleküllü proteinlerdir. Botulinum toksinin 8 çeşidi vardır. Bunlar A, B, C1, C2, D, E, F, G şeklinde sınıflandırılmıştır. İnsanlarda A, B, E, F tipleri; hayvanlarda ise C ve D tipleri toksine neden olmaktadır. G tipi ise toksine neden olmamaktadır.Öncelikle tek zincirli polipeptid olarak sentezlenen toksindaha sonra proteazlar tarafından kesilerek çift zincirli yapısına ulaşır.Bunlardan bir tanesi hafif bir tanesi ise ağır zincirdir. Bu zincirler disülfid bağıyla bağlıdırlar.

Botulinum Toksini İnsan Vücudunu Çok Etkiliyor

Eğer bu toksine maruz kalır isek vücudumuzdaki kaslar gevşeyecek ve istesek bile kasamayıp kıpırdatamayacağız. Burada, tek semptom gevşeklik olduğu halde 1 nanogramı bile ölümcül etki yapabiliyor. Bu nasıl olabiliyor peki? Çünkü nefes alır verirken farketmesek bile göğüs kaslarımız nefes alış verişine yardım ediyor.Bu kasların çalışmaması demek solunumun durması demek oluyor. Ama bütün bunları nasıl yapıyor diyebilirsiniz. Şimdi de buna bakacağız ancak öncelikle vücudumuzun fizyolojik işleyişini bilmemiz gerekiyor.

Her sinir-sinir ve sinir-kas birleşiminde, aktarımı sağlamak amacıyla nörotransmitter denilen maddeler salgılanır.Çok çeşiti nörotransmitter yapılar var ancak konumuz kas sinir kavşağıyla alakalı olduğu için ve burada sadece asetilkolin denilen nörotransmitter kullanıldığı için biz asetilkolinden bahsedeceğiz. Sinirin sonlandığı yerde vezikül içerisinden nörotransmitter salgılanır ve bu nörotransmitteri reseptörü yardımıyla alan kas hücresi uyarılır. Kendi içinde bir takım yolaklar takip edilir ve hücre kasılmaya başlar. Hücrelerin hep beraber senkronize bir şekilde kasılmasıyla kas lifleri de kasılmış olur. İşte Botulinum toksini burada devreye giriyor. Önceden bahsettiğim toksinin ağır zinciri, toksinin sinir hücresinin içine girmesini sağlıyor daha sonra hafif zincir asetilkolini kas hücresine salmakla görevli SNARE proteinlerini bloke ederek nörotransmitter salınımını engelliyor ve böylece kas hücreleri uyarılamayıp gevşer vaziyette kalıyor ta ki panzehir verilene dek.

Botulinum Toksininin Kullanıldığı Alanlar

Botulinum toksini uygun miktarlarda ayarlandığında bir çok hastalığın (strabismus, inme, beyin hasarı) tedavisinde ayrıca tetanoz gibi istemsiz kasılma yapan hastalıkların tedavisinde kullanılır. 2002 yılından itibaren de kırışıklıkların giderilmesinde (Botoks) kullanılmaktadır. Kırışıklıklar yüz kaslarını; gülme, sinirlenme, şaşırma gibi durumlarda kasması sonucu çizgi oluşturur. Ayrıca yaşlanmaya bağlı olarak derinin gergin kalmasını sağlayan proteinlerin (kollagen, elastin) işlevini kaybetmesiyle de kırışıklık oluşabilir.Bu kırışıklıklar botulinum toksininin kasılma engelleyici özelliği kullanılarak tedavi edilmektedir.

Hazırlayan: Erdem Ersan Akyürek