Механизм токсического действия

Как указывалось, практически все эффекты, выявляемые на началь­ных этапах развития интоксикации ФОС, могут быть объяснены явлени­ем гиперактивации холинергических механизмов передачи нервного им­пульса в ЦНС и на периферии.

Антuxолинэстеразное действие. ФОС являются ингибиторами ацетил­холинэстеразы (АХЭ), практически необратимо взаимодействующими с ее активным центром. В результате их действия угнетается процесс разруше­ния ацетилхолина в синапсах. Так, при отравлении ФОС существенно воз­растает содержание ацетилхолина в мозге (более чем в три раза; нормаль­ное содержание - 2,4 мкг/г ткани). Медиатор накапливается в синаптиче­ской щели и вызывает стойкое перевозбуждение постсинаптических холи­нергических рецепторов (непрямое холиномиметическое действие ФОС). Перевозбуждение холинорецепторов избытком ацетилхолина приводит к стойкой деполяризации постсинаптических мембран иннервируемых кле­ток. Это, в свою очередь, первоначально сопровождается гиперактивацией центральных и периферических М- и Н-холинореактивных механизмов передачи нервных импульсов, а затем, в случае крайне тяжелого отравле­ния, - блоком проведения нервного импульса, преимущественно в Н-хо­линергических синапсах. Таким образом, отравление ФОС, по сути ­отравление эндогенным ацетилхолином, накапливающимся в крови и тка­нях вследствие прекращения его разрушения ферментом ацетилхолинэсте­разой.

Чем выше структурное сходство ФОС с ацетилхолином, тем, как пра­вило, выше его антихолинэстеразная активность и токсичность.

Процесс превращения образовавшейся в первой фазе обратимо фосфорилированной холинэстеразы в необратимо связанную форму называ­ется «старением» фосфорилхолинэстеразы. Скорость как «спонтаннойреактивации» АХЭ (и самопроизвольное восстановление ее активности), так и «старения» зависит от структуры ФОС, а именно от строения алки­льных радикалов при атоме фосфора. Чем «тяжелее» радикалы, тем ниже скорость «спонтанной реактивации» и выше скорость «старения».

В настоящее время обнаружены соединения (гидроксиламин, гидро­ксамовые кислоты, оксимы), способные, взаимодействуя с остатком ФОС, связанного с АХЭ, отрывать его от молекулы энзима (если не произошло его «старение») И тем самым восстанавливать ферментативную актив­ность. Такие вещества, получившие название реактиваторов холинэсте­разы, при своевременном введении отравленному существенно ослабляют выраженность токсического процесса, что подтверждает справедливость антихолинэстеразной теории действия ФОС.

Даже ингибированная VХ ацетилхолинэстераза, «стареющая» с мини­мальной скоростью, а «спонтанно реактивирующаяся» относительно бы­стро, дефосфорилируется в течение нескольких суток. Вот почему ФОС называют необратимыми ингибиторами холинэстеразы. Iп vitro способ­ность ФОС угнетать АХЭ уменьшается при увеличении концентрации в инкубационной среде естественного субстрата энзима - ацетилхолина. По этой причине ФОС называют также конкурентными ингибиторами АХЭ.

Холинэстеразная активность выявляется не только в синаптических структурах, но и в крови млекопитающих и человека.

Способность ФОС угнетать холинэстеразу используют также для ин­дикации ФОС в воде, продовольствии и т. д. (биохимический метод ин­дикации).

Действие на холинорецепторы. Из возможных неантихолинэстеразных механизмов наиболее важным является действие ФОС на холинорецепторы. Поскольку и холинорецепторы, и холинэстераза адаптированы к одному и тому же нейромедиатору, ингибиторы холинэстеразы могут проявить активность и по отношению к холинорецепторам.

По-видимому, блокада проведения нервно-мышечного сигнала, раз­вивающаяся при смертельной интоксикации ФОС, связана не только со стойким деполяризующим действием избыточного количества ацетилхо­лина, но и с прямым действием ФОС на нервно-мышечные синапсы (по типу действия де поляризующих миорелаксантов).

Нехолинергические механизмы токсического действия. Помимо действия на холинореактивные структуры, ФОС в высоких дозах обладают прямым повреждающим действием на клетки различных органов и тка­ней (нервной системы, печени, почек, системы крови и т. д.), В основе которого лежат общие механизмы цитотоксичности: нарушение энерге­тического обмена клетки; нарушение гомеостаза внутриклеточного каль­ция; активация свободно радикальных процессов в клетке; повреждение клеточных мембран. Чем менее токсично ФОС, тем значимее роль ука­занных механизмов в развитии проявлений тяжелого поражения данным токсикантом. Существуют ФОС, полностью лишенные антихолинэсте­разной активности, токсичность которых обусловлена исключительно их цитотоксическим действием (три-о-крезилфосфат). Клиническая карти­на отравления такими веществами полностью отличается от описанной выше.