ساختار و مكانيسم عمل مهم‌ترين توكسين‌هاي دينوفلاژله‌ها

The structure and mode of action of the dinoflagellate toxins

زمينه: دينوفلاژله‌ها از عوامل اصلي شكوفايي جلبكي مضر مي‌باشند. مطالعات مختلف نشان داده‌اند كه بسياري از گونه‌هاي دينوفلاژله‌ها، توانايي توليد انواع مختلفي از سموم طبيعي را دارا مي‌باشند. از مهم‌ترين اين سموم مي‌توان به نوروتوكسين‌هايي مانند ساكسي‌توكسين، برِوتوكسين، يسوتوكسين و غيره اشاره نمود. در اين مطالعه مروري، مهم‌ترين سموم توليد شده توسط گونه‌هاي مختلف دينوفلاژله‌هاي دريايي، منشا، ساختار و مكانيسم اثر آنها مورد بررسي قرار گرفتند. 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 دينوفلاژله، توكسين‌هاي دريايي، نوروتوكسين، مكانيسم فعاليت و ساختار بودند. در مجموع از ميان 95 مقاله و گزارش، با حذف موارد مشابه، در نهايت تعداد 68 مقاله ارزيابي گرديد. يافته‌ها: توكسين‌هاي دينوفلاژله‌ها معمولاً تركيبات اتري چندحلقه‌اي يا پلي‌كتايدي هستند كه مكانيسم‌هاي عمل متفاوتي شامل تغيير در كانال و يا پمپ‌هاي يوني غشا سلولي، اثر بر عملكرد طبيعي بافت‌هاي عصبي، مهار سرين/ تريونين فسفوپرويتين فسفاتازها، اختلال در مكانيسم كنترل سلولي و تغيير در اسكلت سلولي را دارا مي‌باشند. از طرف ديگر، مكانيسم‌هاي دقيق برخي از توكسين‌ها نيز هنوز شناخته نشده‌اند. 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 مسموميت‌هاي دريايي باشد.

Background: Dinoflagellates are the major causative agents of harmful algal blooms. In different studies, it has been shown that many dinoflagellate species produce various natural toxins. Saxitoxin, brevetoxin, yessotoxin, etc can be considered as the most important neurotoxins. The most important dinoflagellate toxins structures, their origin, structure and mechanisms of action were evaluated in a systematic review. Materials & Methods: Marine dinoflagellates, marine 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 95 papers were evaluated, however, by omitting similar reports, 68 papers were included in the study. Results: Dinoflagellates toxins are usually polycyclic ether and polyketaide compounds that have distinct mechanisms of action including alteration in different ion channels and/or pumps at cell membrane, effect on the normal functioning of neuronal and other excitable tissues, inhibition of serine/threonine phosphoprotein phosphatases, disrupting major mechanisms of controlling cellular functions, and alteration in cellular cytoskeleton. However, the precise mechanisms of action of few toxins are not determined yet. Conclusion: The clarification of the dinoflagellate toxins structures and their mechanisms of action may be helpful for novel drug design, therapeutic measures and to overcome against marine toxicity.