Basic mechanisms of the cellular alterations in T-2 toxin poisoning: Influence on the choice and result of the therapy

Abstract

T-2 mycotoxin, secondary metabolite of Fusarium fungi, is one of the most potent cytotoxic representatives of trichothecene mycotoxin type A. After ingestion, T-2 toxin affects actively dividing cells and irreversible post-mitotic cells. In our experiments, the best protective effects were produced by dexametasone (PI = 3.37) and different methylprednisolone formulations (PI = 2.43-2.64). Significant protective efficacy was shown by nimesulide (PI = 1.44) and N-acethyilcistein (PI = 1.29), but their values were higher in a combination with methylprednisolone (PI = 2.16-2.34). Radioprotector amifostine (WR-2721) expressed good protective effects (PI = 1.26) or/and different absorbent formulations, such as: activated charcoal (PI = 1.13) and various Min-a-zel® powder compounds, which are a well known zeolite clinoptilolite absorbents. Among the five zeolite regimens investigated, only Min-a-zel Plus® showed a significant protective effect (PI = 1.77). In summary, the steroidal anti-inflammatory drugs could be recommended as a regimen of choice for treatment of acute T-2 toxicosis while nonsteroidal anti-inflammatory compounds, different absorbent formulations and their combinations with antioxidants or radioprotectors could be important for the treatment of subacute and chronic T-2 toxin poisonings.

T-2 mikotoksin, sekundarni metabolit gljivica iz roda Fusarium, jedan je od najtoksičnijih predstavnika trihotecenskih mikotoksina tipa A. Njegove osnovne osobine, prvenstveno velika stabilnost u prirodi, jeftina proizvodnja, teška detekcija i još uvek nepostojanje adekvatnog antidota čine ga veoma dobrim potencijalnim bojnim otrovom. Posle unošenja, u organizmu otrovane jedinke T-2 toksin se u ćelijama vezuje za receptore na ribozomima i pokreće seriju kaskadnih reakcija koje za posledicu imaju smanjenje stabilnosti gRNK i povećanu ekspresiju proinflamatornih gena koji su između ostalog odgovorni za nastanak anoreksije, gubitak telesne mase imunosupresiju, autoimunih efekata i oštećenje većine tkiva. Toksično oštećenje ciljnih organa, nastalo pod dejstvom T-2 toksina, posledica je njegovog citotoksičnog efekta na labilne ćelije i proinflamatornog efekta na stabilne ćelije u organizmu životinja i ljudi. S obzirom na napred iznete činjenice, jasno je što je u našim istraživanjima najbolji terapijski efekat, kod akutnog trovanja T-2 toksinom, postignut primenom antiinflamatornih lekova steroidne strukture, prvenstveno deksametazona (ZI = 3,37) i različitih oblika metilprednizolona (ZI = 2,43-2,64). Osim toga antiinflamatorni lekovi nesteroidne strukture ispoljili su značajan terapijski efekat, nimesulid (ZI = 1,44) i N-acetlilcistein (ZI = 1,29), ali se njihovo zaštitno dejstvo potencira u kombinaciji sa metilprednisolonom (ZI = 2,16-2,34). Terapijsku efikasnost ispoljili su radioprotektor amifostin (WR-2721) (ZI = 1,26) i/ili različiti apsorbensi. Od primenjenih apsorbenasa, kao što su aktivni ugalj (ZI = 1,13) i različiti oblici Min-a-zel-a®, najveći protektivni efekat ispoljio je Min-a-zel Plus® oblik klinoptiolinskog zeolita (ZI = 1,77). Na osnovu prikazanih rezultata, a u skladu sa činjenicom da je citotoksično i proinflamatorno dejstvo T-2 toksina u direktnoj srazmeri sa njegovom akutnom toksičnošću, u potpunosti je opravdano korišćenje visokih doza antiinflamatornih lekova steroidne strukture u terapiji akutnog trovanja T-2 toksinom. Sa druge strane, u terapiji subakutnih ili hroničnih trovanja T-2 toksinom, preporučuje se upotreba antiinflamatornih lekova nesteroidne strukture, različitih apsorbenasa, ili njihove kombinovane primene sa antioksidansima ili radioprotektorima.