Рицин — токсичный белок из клещевины¶
Рицин — крайне токсичный белок, содержащийся в семенах клещевины обыкновенной (Ricinus communis). Относится к классу рициновых лектинов (тип II ribosome-inactivating proteins, RIP). При попадании внутрь организма рицин необратимо инактивирует рибосомы, прекращая синтез белка, что приводит к гибели клеток и полиорганной недостаточности. Смертельная доза при проглатывании для взрослого человека оценивается в 1–2 мг, при инъекции — в сотые доли миллиграмма. Рицин входит в число наиболее изученных и обсуждаемых потенциальных биологических агентов.
¶Химические свойства
Рицин — гликопротеин массой около 64 кДа, состоящий из двух цепей (A и B), связанных дисульфидной связью. Цепь A (RTA) обладает ферментативной активностью: она является N-гликозидазой и отщепляет один аденозин из 28S рРНК большой субъединицы рибосомы, что необратимо блокирует транслокацию и синтез белка. Цепь B (RTB) связывается с галактозсодержащими гликопротеинами и гликолипидами клеточной мембраны, обеспечивая проникновение токсина внутрь клетки через эндоцитоз.
Рицин устойчив к нагреванию: при 100 °C его токсичность снижается, но полностью не устраняется. Разрушается при автоклавировании (121 °C, 30 минут). Растворим в воде и солевых растворах. Семена клещевины содержат до 5 % рицина по массе, а также отдельный токсин — рицинолевую кислоту.
¶Биологическое действие
При проглатывании рицин вызывает тяжёлый гастроэнтерит с кровавой рвотой и диареей, затем — некроз лимфоидной ткани, печени, селезёнки и почек. При ингаляции поражает лёгкие с развитием отёка и геморрагической пневмонии. При внутривенном введении действует как гемолизин и вызывает массивный тромбоз. Симптомы проявляются через 6–48 часов в зависимости от пути введения. Специфического антидота не существует; лечение симптоматическое, включает промывание желудка, инфузионную терапию и поддержку функций органов.
¶Клещевина как источник
Клещевина обыкновенная — тропическое растение, культивируемое по всему миру как масличная культура. Из семян промышленным способом получают касторовое масло, широко применяемое в промышленности, фармацевтике и косметике. При производстве масла рицин остаётся в жоме (шроте), который используется в качестве удобрения. Токсичность сырого жома ограничивает его применение в кормах для животных. В России клещевина выращивается в промышленных масштабах, прежде всего в Ставропольском крае, Волгоградской, Ростовской областях и других южных регионах.
¶История
Свойства клещевины были известны ещё в Древнем Египте: касторовое масло применялось как слабительное и как горючее для светильников. Токсичность семян описана в античных медицинских трактатах. Рицин был выделен в чистом виде немецким фармакологом Петром Германом Стаубом в 1888 году. В 1978 году болгарский диссидент Георгий Марков был убит в Лондоне с помощью специального зонтика, впрыснувшего шарик из сплава, содержащего рицин. Этот инцидент стал одним из самых известных случаев применения рицина в качестве оружия и существенно повлиял на дальнейшие исследования токсина.
¶Рицин и биологическое оружие
Рицин рассматривался в качестве потенциального биологического агента в ряде национальных программ разработки биооружия. В 1940-е годы исследование рицина вела Великобритания (проект «Портон-Даун»), в 1960–1970-е — США (проект «Форт-Детрик»). В 1990-е годы рицин был синтезирован в лабораторных условиях, что подтвердило его потенциал как оружия массового поражения. В 2003 году в почтовой рассылке в офисах правительства США и в Белом доме были обнаружены письма с порошком, содержащим рицин; в 2004 году подобный случай произошёл в Германии. В 2020 году рицин был обнаружен в письмах, адресованных Дональду Трампу.
¶Применение
В медицине и биохимии рицин применяется как инструмент исследования: он используется для изучения механизма трансляции, для создания иммунотоксинов (рицинсодержащие конъюгаты с антителами) в экспериментальной онкологии. Касторовое масло и его производные не содержат рицин в активной форме.
¶Правовой статус
Рицин и его производные контролируются международными конвенциями о запрещении биологического оружия (Конвенция о биологическом оружии 1972 года). В Российской Федерации оборот рицина как потенциального биологического агента ограничен соответствующими нормативными актами.
¶Интересные факты
Семена клещевины продаются как декоративное растение и часто используются в ландшафтном дизайне. При этом обращение с семенами требует осторожности: разжёвывание одного-двух семян может привести к смертельному отравлению. В ветеринарии известны случаи отравления скота клещевиной, особенно при скармливании непереработанного жома.
Источники:
- «Рицин» // Большая медицинская энциклопедия
- Staub P. H. «Ricin: The toxin of castor beans» // Scientific American, 1963
- Audi J. et al. «Ricin poisoning: a comprehensive review» // JAMA, 2005
- Флёров К. А. «Клещевина и касторовое масло» // М.: Пищевая промышленность, 1967
- «Convention on the Prohibition of the Development, Production and Stockpiling of Bacteriological (Biological) and Toxin Weapons», 1972