مهم‌ترين توكسين‌هاي باكتريايي دريا؛ يك مطالعه مروري

The most important marine bacterial toxins; a review

زمينه: توكسين‌هاي ميكروبي، تركيبات سمي هستند كه با هدف ايجاد بيماري و يا در پاسخ به سيستم ايمني ميزبان به منظور بقا، توليد مي‌گردند. شواهد زيادي مبني بر منشا باكتريايي توكسين‌هاي شناخته شده دريايي مانند تترودوتوكسين، پالي توكسين، نيوسوروگاتوكسين و غيره وجود دارد. در اين مطالعه مروري، مهم‌ترين سموم دريايي توليد شده توسط گونه‌هاي مختلف باكتري‌هاي دريايي، منشا، ساختار و مكانيسم اثر آنها بررسي شدند. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه مقالات نمايه شده در Pubmed، Science Direct،Google Scholar و Scirus مورد بررسي قرار گرفتند. واژگان مورد جستجو شامل باكتري، توكسين‌هاي دريايي، مكانيسم فعاليت و ساختار بودند. در مجموع از ميان 120 مقاله و گزارش، با حذف موارد مشابه، در نهايت تعداد 103 مقاله ارزيابي گرديد. يافته‌ها: بيشتر توكسين‌هاي باكتريايي دريايي در يكي از گروه‌هاي نوروتوكسين‌ها، هپاتوتوكسين‌ها و سيتوتوكسين‌ها قرار مي‌گيرند. اين توكسين‌ها با انسداد كانال‌هاي سديمي در سلول‌هاي عصبي، عمل به صورت آگونيست گيرنده‌هاي استيل كولين، مهار پمپ‌هاي غشايي، مهار فعاليت آنزيمي پروتيين فسفاتازهاي نوع 1 و 2A و مهار سنتز پروتيين نقش عملكردي خود را ايفا مي‌نمايند. نتيجه‌گيري: شواهد به دست آمده از مطالعات پيشين نشان مي‌دهد كه آگاهي از ساختار شيميايي و مكانيسم عمل اين توكسين‌ها مي‌تواند ابزار مفيدي در طراحي داروهاي جديد، درمان بيماري‌ها و نيز مبارزه با بيماري‌زايي آنها باشد.

Background: Bacterial toxins are toxic compounds which are produced in order to present microbial pathogenicity or to combat with the host immune system response. There is a cumulating evidence indicating bacterial origin for marine toxins such as tetrodotoxin, palytoxin, neosurugatoxin, etc. The most important marine toxins produced by different marine bacteria, their origin, structure and mechanisms of action were evaluated in a systematic review. Materials & Methods: Marine bacteria, marine bacterial toxins, and their mechanisms of action and structure were keywords for a comprehensive search in online databases including Pubmed, Science Direct, Google Scholar and Scirus. A total of 120 papers were evaluated, however, by omitting similar reports, 103 papers were included in the study. Results: The most of marine bacterial toxins are classified in one of the following groups: neurotoxins, hepatotoxins and cytotoxins. These toxins have distinct mechanisms of action including blocking of sodium channels in nerve cells, functioning as agonists of acetylcholine receptors, inhibiting of membrane pumps, the inhibition of protein phosphatases 1 and 2A typesʹ enzyme activities and inhibiting of protein synthesis. Conclusion: The clarification of the marine bacterial toxins structures and their mechanisms of action may be helpful for novel drug design, therapeutic measures and to overcome against bacterial pathogenicity.