Треморгенные микотоксины. 
Ветеринарная микология

Группу так называемых треморгенных микотоксинов (ТГМ) составляют вторичные метаболиты различных видов Penicillium, а также отдельных видов Aspergillius. Эти метаболиты избирательно поражают ЦНС. Большинство из них по химической структуре относится к индолам и содержит один или более атомов азота. Именно этот признак положен в основу подразделения ТГМ на 3 группы: А — с одним атомом азота в молекуле (основные представители — иенитремы); В — с тремя (веррукулоген и фумитреморгены); С — с четырьмя атомами (триптоквивалин и триптоквивалон). Однако в эту классификацию не включены позднее открытые фумигаклавины с двумя атомами азота в молекуле, а также фумитоксины и территремы, не содержащие азот.

Основными представителями ТГМ группы, А являются пенитремы А, В, С, D и Е. Пенитрем, А был впервые выделен из двух штаммов Р. cyclopium, обнаруженных в кормах, которые вызывали отравление у овец и лошадей. Впоследствии было показано, что продуцентами пенитремов и в первую очередь пенитрема, А являются также Р. palitans, Р. crustosum, Р. puberulum, Р. janthinellum, Р. commune, выделенные из различных кормов, зерновых продуктов, семян хлопчатника, некоторых пищевых продуктов, пастбищных трав и почвы. Имеется сообщение об обнаружении пенитрема, А в сыре, вызвавшем отравление у собак. В клинической картине острого отравления пенитремами преобладают симптомы поражения нервной системы, среди которых постоянным и наиболее рано выявляемым является мышечный тремор. Минимальное количество пенитрема А, вызывающее тремор у мышей, составляет при внутрибрюшинном введении 0,19 мг/кг массы тела, а у овец при внутривенном введении — 0,02 мг/кг. К нейротоксическому действию пенитремов чувствительны мыши, крупный рогатый скот, овцы и лошади. Для мышей LD50 пенитремов, А и В составляет соответственно 1,05 и 5,84 мг/кг. Пенитрем С малотоксичен. У мышей уже через 5 мин после внутрибрюшинного введения пенитрема, А в дозе 2,5 мг/кг появляется тремор, который продолжается в течение нескольких часов и переходит в клонические и тетанические судороги, заканчивающиеся гибелью животных. У выживших особей в течение 72 ч повторяются приступы судорог.

Симптомы. К характерным симптомам следует отнести учащение дыхания, слезотечение, отсутствие роговичного рефлекса, расширение зрачка. В печени мышей при остром и подостром отравлении значительно снижается содержание ДНК, возрастает концентрация липидов, в то время как уровень РНК и белка не изменяется. У крыс пенитрем, А в той же дозе приводит к развитию генерализованного тремора, спастических параличей, нарушению координации движений (движение по кругу). У выживших животных в течение 2−3 недель движения остаются затрудненными. У собак пенитрем, А вызывает генерализованный мышечный тремор, гиперкинезию, атаксию, клонические судороги. Близкую клиническую картину наблюдали и у других видов животных (морских свинок, телят).

К этой же группе, А будет правильным, по-видимому, отнести янтитремы, паспалинин и иаксилин.

Янтитремы А, В и С были выделены из штаммов Р. janthinellum, вызывающих токсикозы у травоядных животных. При анализе 21 изолята Р. janthinellum, выделенных из почвы и травяного покрова, более 50% оказались токсигенными. Янтитрем В вызывал тремор у мышей при внутрибрюшинном введении в дозе 0,2 мг/кг массы тела.

Треморгенное действие обнаружено у паксилина — метаболита Р. paxilli. Его молекулярная формула C27H33NO4. Он отличается относительно низкой токсичностью: LD50 Для мышей — 150 мг/кг; LD₅₀, вызывающая тремор, — 25 мг/кг. У овец тремор развивается в течение первых 20 мин после внутривенного введения паксилина в дозе всего 0,043 мг/кг.

Паспалинин (C32H39NO5) — треморген, продуцируемый Claviceps paspali. В отличие от других микотоксинов этой группы он вызывает у животных структурные изменения в мозжечке, головном и спинном мозге.

К группе В ТМГ относятся индольные соединения — фу ми тремор гены и веррукулоген.

Веррукулоген (TR-1-микотоксин) был впервые выделен из культуры Р. verruculosum. Продуцентами являются также Р. piscarium, Р. caespitosus, Р. piceum, Р. nigricans (Р. janczewskii), Р. raistrickii, Р. janthinellum и Р. simplicissimum, выделенные из кормов, пастбищных трав и почвы. Веррукулоген обладает выраженным треморгенным действием и вызывает тремор у овец и свиней при внутривенном введении в дозе всего 0,005;

O, 015 мг/кг. Увеличение дозы приводит к гибели животных. Для мышей LD₅₀ при внутрибрюшинном введении составляет 2,4 мг/кг массы тела, а при введении внутрь — 126,7 мг/кг; ED₅o, вызывающая тремор, равна 0,4 мг/кг. У крыс при внутрибрюшинном введении экстрактов из веррукулогенпродуцирующих грибов через 5−30 мин появлялся тремор, переходивший в клонические судороги, животные погибали в течение 2 ч. В печени токсин подвергается восстановлению с образованием дезоксиверрукулогена, который превращается в соединение TR-2 (C22H27N3O6) и выводится из организма с калом в виде изомера TR-2 .

Фу митре моргены, А и В — близкие по структуре к веррукулогену соединения, продуцируемые главным образом грибами вида Aspergillius fumigatus. Иногда фумитреморгин В выявляли вместе с веррукулогеном в качестве метаболитов Р. piscarium и Р. raistrickii, а фумитреморген, А — также вместе с веррукулогеном в культурах.

P. janthinelluin и Р. jauezewskii. К нойротоксическому действию фумитреморгенов чувствительны мыши, крысы. кролики и овцы.

Оба токсина в дозе 5 мг приводят к гибели мышей в течение 96 ч.

Введение

фумитреморгена, А внутрибрюшинно мышам в дозе 0,3 мг/кг массы тела вызывает тремор и судороги через 5−10 мин и гибель животных через 60 -90 мин. LD₅₀ фумитреморгена, А для мышей при внутривенном введении составляет 0,185 мг/кг.

Триптоквивалин и триптоквивалон являются тетрапептидами и входят в группу С ТМГ. Продуцент этих микотоксинов — A. clavatus — был выделен из заплесневелого риса, вызвавшего пищевое отравление у людей.

Введение

триптоквивалена и триптоквивалона растущим крысам в дозе 500 мг/кг приводило к мышечному тремору, который наблюдался в течение 5 дней, а на 8-й день животные погибали без каких-либо патологических изменений внутренних органов.

Различные штаммы A. fumigatus, кроме фумитреморгенов, могут синтезировать и другие метаболиты, обладающие треморгенными свойствами. R. Cole и соав. (1977) выделили из заплесневелого силоса штамм A. fumigatus, продуцирующий два азотсодержащих алкалоида — фумигаклавинм, А и С. Для однодневных петушков LD50 основного токсина — фумигаклавина С — при введении внутрь составляла 150 мг/кг, a LDioo фумигаклавина, А — 125 мг/кг. Для острого токсического действия этих микотоксинов характерны гиперкинезия, нарушение координации движений и гибель животных в течение 48−72 ч.

J. Dedeapuis и Р. Lafont (1978) среди метаболитов токсигенных штаммов A. fumigatus, выделенных из кукурузы, обнаружили четыре ТГМ, стероиды по структуре, получившие название фумитоксинов А, В, С и D. Основным из них является фумитоксин А, а фумитоксины С и D синтезируются в минимальных количествах. Для куриных эмбрионов LD₅₀ фумитоксинов А, В, С и D составляет соответственно 0,2; 1,5; 1,5 и 0,2 мкг на яйцо. В концентрации 8×10^_6 М они оказывают цитотоксическое действие на культуры клеток млекопитающих.

На Тайване при изучении микофлоры риса после его длительного хранения из 206 выделенных представителей рода Aspergillius 11 изолятов A. terreus продуцировали соединения, вызывающие судорожный синдром у мышей. Они получили название территремы А, В и С. В молекуле территремов, так же как и фумитоксинов, отсутствует азот.

Возможно, что ТГМ играют этиологическую роль в возникновении некоторых неврологических заболеваний сельскохозяйственных животных, например, так называемого рейграсового шатания, широко распространенного у овец и крупного рогатого скота в Австралии, Новой Зеландии и других странах.

Треморгенотоксикоз изучен на лабораторных животных и телятах.

Высушенный мицелий гриба Penicillium давали внутрь телятам, постепенно увеличивая дневную дозу (за 3 дня суммарная доза составила 7,4 г/кг массы тела). Эту же дозу давали отдельным телятам за один прием. Грибпродуцент треморгенового микотоксина производил 1 мг пенитрема, А на грамм высушенного мицелия. В последнем содержалось также небольшое количество пенитрема В.

Клинические признаки. Первые симптомы интоксикации появились на 2-й день опыта. Отмечалось небольшое дрожание, которое увеличивалось, когда телята двигались или были чем-то возбуждены. На 3-й день дрожание усиливалось.

Телята уверенно стояли, слегка расставив конечности, и совершали ритмические колебательные движения. При попытке сдвинуть их с места появлялся синдром атаксии и часто телята падали. В случаях тяжелого течения болезни телята лежали с вытянутыми конечностями. В это время также отмечалось дрожание. Клинические признаки были похожи на тонико-клонические конвульсии. Через 4 дня проникновение токсина прекратилось, и спустя 2 недели телята выглядели клинически здоровыми. У телят, получавших на один прием токсин в дозе 7,4 мг/кг массы тела, проявлялись ярко выраженные признаки интоксикации уже через 4 ч. Погибли они через 12−24 ч.

У телят отмечали изменения уровня в плазме крови различных составных частей, связанных с углеводным обменом, и отдельных энзимов, возрастало количество свободных жирных кислот и катехоламинов. Содержание гшрувата и молочной кислоты, а также глюкозы увеличивалось в плазме одновременно с появлением и усилением интоксикации. Нарушения были значительными у животных с острой интоксикацией.

Активность креатинфосфокиназы в плазме повышалась в 5−10 раз, а молочной дегидрогеназы, глютаминовой нирувати аксолаттрансаминазы также увеличивалось, но в меньшей степени.

У телят, подвергнутых интоксикации, в течение 3 недель не обнаружено значительного изменения в содержании в плазме Са и Mg или уровней эритроцитарной холинэстеразы. При острой интоксикации телят увеличивалось количество К и Mg.

Макроскопическими и гистологическими исследованиями не выявлено нарушений в тканях у телят, получавших пенитрем А. Исключение составило жировое перерождение в печени у одного павшего теленка через 12 ч после приема одинарной дозы микотоксина.

На основании изучения влияния пенитрема, А на телят и лабораторных животных Cysewski et al. (1975) пришли к выводу, что изменения различных компонентов плазмы явились вторичным явлением интоксикации. Нарушение углеводного обмена объясняется сдвигом анаэробного гликолиза в скелетных мышцах. Повышение уровня различных энзимов при отравлении телят пенитремом А, возможно, было причиной значительной мышечной активности, вызванной интоксикацией. Однако нельзя не учитывать непосредственное воздействие токсина на клетки мышц в связи с увеличением проницаемости их мембраны.

Ни пенитрем, ни другие треморгеновые микотоксины не обнаружены в естественно встречающихся кормах, однако токсигенные грибы, выделенные из различных источников и токсичных продуктов, представляют потенциальную опасность для животных. Доказательством этому служат сообщения, которые предполагают связь пенитрема с естественно возникающими болезнями животных на фермах. Так, Циглер (1969) выделил из пробы заплесневелого корма гриб Penicillium palitans, продуцирующий пенитрем А. Введенный в корм нескольким молочным коровам, он послужил причиной их гибели. Вильсон и сотр. выделили из корма штамм Penicillium cyclopium, продуцирующий пенитрем, А и вызвавший заболевание овец с летальным исходом.

Исследованиями установлено, что овцы и свиньи также восприимчивы к интоксикации пенитремом А. Клинические признаки были такие же, как и у телят и лабораторных животных. Образование пенитрема, А подтверждено на большом количестве субстратов (на ячмене, овсе, рисе, ржи, пшенице и на белой и желтой кукурузе). Треморгеновые токсины не продуцируются грибами, выращиваемыми на соевых бобах, арахисе и семенах хлопчатника.

Диагноз на интоксикацию пенитремом, А или другими треморгеновыми микотоксинами основан на анамнезе, клинических признаках и обнаружении микотоксина в кормах.

Лечение. Прежде всего необходимо заменить подозреваемый в заражении корм или удалить животных с неблагополучного пастбища. Больные животные обычно выздоравливают через несколько дней после замены корма или пастбища. Интоксикация пенитремом А, вызванная экспериментально, снимается мефенезином и диазепамом. Хлорпромазин уменьшает или снижает тремор и мышечную напряженность у телят. Применение атропина не влияет на течение болезни ни у лабораторных животных, ни у телят.