رايسين

يجب ألا يـُخلـَط بينها وبين رايزين.

ثمار نبات زيت الخروع. الثمار.

حبوب الخروع

الرايسين Ricin ( /ˈraɪsɪn/)، هو پروتين شديد السمية، يستخرج من بذور نبات الخروع. جرعة صغيرة بمقدار ملعقة الملح يمكن قتل إنسان بالغ. الجرعة السامة المتوسطة للانسان تقدر ب 0.2 مجم(1 من 5000 من الجرام)، ويعتبر أكثر سمية من سم الكوبرا بمرتين. التعرض للرايسين عن طريق الفم أقل سمية والجرعة المميتة تتراوح من 20-30 مجم لكل كيلو جرام. ويعتبر أكثر سمية من سم الكوبرا بمرتين.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 السمية

الرايسين بروتين سام، يقلل من تصنيع البروتين بالجسم وله مدي سام واسع بالجسم ولاسيما علي جهاز المناعة حيث يثبطه. ولايوجد لهذا السم مضاد له . مما يجعله سما شديد السمية . وأعراضه الأولية تعتمد علي طريقة التعرض له ومن بينها الحمي وتلبك معوي ومعدي والكحة . كما أن إستنشاقه عن طريق الجهاز التنفسي وإمتصاصه عن طريق الرئة يسبب تلفا وإحتجاز الماء بها نتيجة التعرض لبيروسول الريسين وإستنشاق رذاذه. كما أن تناوله بالجهاز الهضمي يسبب تهيجا به ولاسيما المعدة والأمعاء ويصاي الضحية بإسهال دموي وقيء. وله تأثير علي الجهاز العصبي المركزي حيث يسبب نوبات عصبية و هبوطا به . ولو تعرض الجلد لمادة الرايسين فإن تأثيره قد يتأخر عدة ساعات لأنه لن يكون سريع المفعول وهو أقل سمية.

الريسين يقوم بالإقلال من تصنيع البروتينات في الجسم .حيث تتحد سلسلة B (B chain) بالمستقبلات فوق سطح الخلية ليدخلها وسلسلة لها نشاط إنزيمي علي نواته اوأي كمية ولو قليلة تثبط تكوين البروتين وكثير من البروتينات السامة للخلايا أمكن التعرف عليها في عدة نباتات أخري غير نبات الخروع وكلها لها صلة بالريسين في التكوين والتأثير .فكلها تثبط تصنيع بروتينات ("ribosome-inactivating proteins"(RIPs) والتي يطلق عليها (Type 1 RIPs ولا يمكنها الدخول من سطح الخلية للوصول للريبوسومات Ribosomes إلا لو إتحدت مع وصلة disulfide bridge لتكوين (Type 2 RIPs).

وبعض النباتات كالقمح والشعير بها (Type 1 RIPs)الغير سام . وهو إنزيم يسمي أيضا A chain. بينما نباتات أخري كبذر نبات الخروع بها الريسين من نوع Type 2 RIPs)) السام. وهو إنزيم يسمي أيضا عندما تلتصق بها A chain برابطة disulfide bond.وجزيء RTB بالريسين يتحد مع الجلوكوبروتينات والجلوكو ليبيدات فوق سطح الخلية الذي ينتهي بالجلاكتوز. ويمكن لحوالي 106 – 108 جزيء ريسين الإتحاد بكل خلية. ومجرد جزيء واحد ريسين يدخل الخلية يوقف نشاط 1500 ريبوسوم في الدقيقة ليقتل الخلية.

والتسمم بتناول بذور الخروع ليس بسبب مادة RCA بالريسين التي لاتسطيع النفاذ من جدار المعدة لداخل الجسم ولا تؤثر علي خلايا الدم الحمراء إلا لو أعطي السم عن طريق الحقن بالوريد فيجعل كراته الحمراء تلتصق مع بعضها لتنفجر وتتكسر. فجرعة مقدارها واحد ميلليجرام كافية لقتل شخص بالغ. لأنه يسبب الجفاف الشديد وقلة البول وإنخفاض ضغط الدم .ولو لم تحدث الوفاة خلال 3-5 أياوم غالبا المصاب يشفي.

ويعتبر سم الريسين من السموم الشائعة ويمكن تحضيره والحصول علي كميات ضخمة منه بسهولة لأن شجيرات الخروع تزرع في كل مكان .ولاسيما وأن مليون طن بذور خروع تعصر سنويا للحصول علي زيته . ومايتبقي منه بعد العصر به 5% من وزنه مادة ريسين. وهذا السم يحضر كسائل يمكن تجفيفه ليصبح مسحوقا يتطاير بالهواء .ويحتوي علي إثنين من hemagglutinins ونوعان من مواد سامة هما RCL III and RCL IV, وهذه السموم مكونة من polypeptide chains (an A chain and B chain chain,) وهما تتحدان برابطة disulfide bond).) والريسين لو إستنشق فإنه يسبب الوفاة في خلال 36- 48 ساعة نتبجة الهبوط في جهازي التنفس والدوري. ولو تناوله الشخص بالفم فيسبب غثيان وقيء ونزيفا بالمعدة والأمعاء ويتبع هذا فشل كبدي وكلوي وطحالي يفضي للموت بسبب هبوط في الدورة الدموية.ولو حقن فإنه بسرعة يدمر العضلات والعقد الليمفاوية . ويعقب الحقن هبوط في الأعضاء الكبري بالجسم عادة كالقلب والبنكرياس .

 العلاج

في حالة التعرض لسم الريسين يكون لكل حالة مرضية تظهر علي الشخص المصاب علاجها . ولاسيما وجود الماء بالرئة وعلاج التسمم الغذائي لو كان الريسين قد دخل الجهاز الهضمي عن طريق الأكل . ولايوجد تحصين ضد هذا السم للوقاية منه سوي إستعمال الأقنعة الواقية وعدم تناوله بالفم . والمصاب بسم الريسين عن طريق الجلد يعزل ولايختلط بالآخرين ويغتسل الجلد المصاب بمحلول 10,% هيبوكلوريت الصوديوم والماء والصابون . وفي حالة التسمم الغذائي به يعطي المصاب جرعات من الفحم النشط يتبعه شربة شديدة كمحلول سترات الماغنسيوم أو سلفات الماغنسيوم أو يجري غسيل المعدة .

وقد وجد علماء الأعصاب أن في إستطاعتهم إتلاف الخلايا العصبية بالذات بحقن مادة الريسين في الأعصاب فيصل السم لأجسام الخلية العصبية حيث تتركز الريبوسومات . ومن خلال الفحوصات والتحليلات وجد أن الريسين يقوم أولا بتشتيت البولي ريبوسومات ويجعل أجسام الخلية العصبية التي يحقن بها تنتفخ لتتحلل نواة الخلية وتتلاشي الخلية ذاتها. لأن الريسين كيماويا يتكون من a N-acetyl galactosamine-binding lectin فيمكن إستعماله مع اللكتينات Lectins المختلفة المتخصصة . فبعد حقن السم نجد بقايا N-acetyl galactosamine فوق سطج الخلية العصبية . ففي دراسة سطح الخلية العصبية الطرفية والحركية في البالغين.. وجد أنهم حساسون للريسين . فالخلايا العصبية لديهم بالجهاز العصبي تقاوم تخزين المعلومات عن الريسين بينما الأطفال في فترة النمو حساسون.لأنهم في فترة نمو المخ تحدث تغيرات في عملية glycosylation بالخلايا العصبية بالجهاز العصبي المركزي.

والسؤال البديهي. . لماذا زيت الخروع الطبي الذي نشربه كشربة ملينة ليس ساما ؟ . فالزيت يحضر من بذور النبات بالعصر . ولأن مادة الريسين تذوب في الماء فلا تكون لهذا السبب في الزيت الخالي تماما من الشوائب النباتية . وبعد العصر يظل سم الريسين في الثفل ليذوب منه في الماء بعد ذلك ليحضر الريسين وتجري عملية تبخير المحلول تماما بطريقة خاصة . فيبقي السم كمسحوق أبيض. وزيت الخروع يستخدم في تحضير المتفجرات وزيوت التشحيم للطائرات وكان يستخدم في تحضير الصابون وأحبار الطباعة والورنيش والبويات الزيتية . ويستعمل حاليا طبيا كشربة للإمساك. وهناك أنواع من نبات الخروع تزرع من أجل الزيت

 الكيمياء الحيوية

 التركيب

Ribosome inactivating protein (Ricin A chain)
Ricin structure. The A chain is shown in blue and the B chain in orange.
المعرفات
الرمز	RIP
Pfam	PF00161
InterPro	IPR001574
PROSITE	PDOC00248
SCOP	1paf
SUPERFAMILY	1paf
بنى الپروتين المتاحة: Pfam structures PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum structure summary

Ricin-type beta-trefoil lectin domain (Ricin B chain)
المعرفات
Pfam	PF00652
عشيرة Pfam	CL0066
PROSITE	IPR000772
SCOP	1abr
SUPERFAMILY	1abr
CAZy	CBM13
بنى الپروتين المتاحة: Pfam structures PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum structure summary

يتألف الريسين من سلسلتين بروتين متميزتين (حوالي 30 kDa لكل منهما) ويرتبطان ببعضهما البعض بواسطة رابطة داى سلفايد:

• ريسين ا هو N-جليكوسيد هيدرولايز الذى يستهدف بيورين دى أزكسى ريبونيوكليوزايد , دى أوكسى أدينوزين و دى أوكسى جوانوزين عند الجزىء 28 من جين rRNA , مما يؤدى إلى تثبيط التخليق الحيوى للبروتين
• رايسين ب هو ليكتين الذى يرتبط مع مما أدى إلى تثبيط بواقى جالاكتازيل

ذى الأهمية في مساعدة دخول الريسين ا إلى داخل الخلية عن طريق الربط مع مكونات سطح الخلية.

الكثير من النباتات مثل الشعير يحتوي على السلسلة A بدون السلسلة B. وبما أن الناس لا يمرضون من أكل كميات كبيرة من تلك المنتجات, فإن درجة سمية ريسين A هي قليلة جداً طالما أن السلسلة B ليست موجودة.

 الاستخدامات الطبية المحتملة

هناك عدة محاولات بحثية للعلاج بمادة الريسين السامة ولاسيما في مجال التقنية الحيوية والهندسة الوراثية. ولاسيما لخاصيته في إثباط إنتاج البروتينات بالخلايا الحية مما جعل العلماء يحاولون إستخدامه في علاج السرطان بإستخدام (deglycosylated) سم الريسين A chain(RTA) لتتحد مع الأجسام المضادة أو عوامل النمو growth factors مما يجعل إستهداف الخلايا الخاصة(كالخلايا السرطانية ) بالريسين ممكنا .فلقد وجد أنه مؤثر وآمن كعلاج معاون عندما يوصف للمرضي في حالة زراعة نخاع العظام (خلايا بيتا) مما يزيد معدل الحياة بشكل ملحوظ .وهذه التجارب نجحت مع حيوانات بالمعمل ولم تجر علي الإنسان بعد . وهناك محاولات طبية للتأكد من أن الريسين يمكن إستعماله لإثباط نمو الخلايا الصغيرة لسرطان الرئة . وهناك أيضا دلائل علي أنه يقوي التأثير الخلوي السام ل . TNF-alpha وتعتبر هذه المحاولات والتجارب المعملية واعدة في المستقبل .

لكن في حالة زراع النخاع العظمي في المعمل نجد أن سموم RTA- immunotoxins قد إستخدمت بنجاح في التجارب المعملية لإتلاف وتدمير الخلايا الليمفاويةالتائية (T lymphocytes) بالنخاع العظمي أخذت من متبرعين غير متوافقين مما جعله لايرفضه رغم عدم التوافق بسبب RTA-immunotoxin الذي يخفف هذه الحالة الرافضة . حتي في حالة أخذ نخاع عظمي ذاتي من نخاع سليم (anti-T cell immunotoxins) من المريض نفسه لإتلاف خلايا T السرطانية كما في اللوكيميا التائية والورم الليمفاوي.

وفي الأحياء وجد أن علاج الأورام المتصلبة قد يظهر مشاكل عديدة لقلة تشغيل السم المناعي (immunotoxin (IT)) في كتلة الورم لقلته أو أن أنتيجينات تستبعده أو يتكسر أو يزال بسرعة أو أن الجرعة تسبب تأثيرا جانبيا. وأكثر هذه المشاكل ظهورا لدي الذين يعالجون بسموم الريسين المناعية ricin-immunotoxins ظهور حالة نزيف الأوعية "vascular leak syndrome" حيث تتسرب السوائل من الأوعية الدموية و حيث تتولد زيادة في الوزن وإديما (رشح ) بالرئة وإنخفاض الزلال albumin بالدم . لكن رغم هذا فالأبحاث مستمرة لعلاج السرطان والإيدز من خلال إستغلال تقنية الإتحاد الدنوي recombinant DNA .

 حوادث متعلقة بالرايسين

المقالة الرئيسية: حوادث متعلقة بالرايسين

كان للرايسين ارتباط بعدد من الحوادث، منها اغتيال گيورگي ماركوڤ عام 1978 باستخدام سلاح على شكل مظلة.

وتسببت كعكة مسممة بالرايسين بتسمم رايسين قاتل في الحيوانات.

في 6 أبريل 2013، عثر على رسالة في مرفق بريد واشنطن. الرسالة كانت مبعوثة للسناتور الديمقراطي روجر ويكر من ميسيسيپي، أظهرت نتائج ايجابية لإحتوائها على الرايسين. بعدها بيوم واحد، في 17 أبريل 2013، عثر على رسالة أخرى مرسلة للرئيس باراك اوباما، وثبت أيضاً إحتوائها على سم الرايسين.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 وصلات خارجية

• Canola oil: Does it contain toxins? from Mayo Clinic
• Castor bean information at Purdue University
• ricin information at Department of Health (United Kingdom)
• ricin information at Cornell University
• Medical research on ricin at BBC
• Chemical Review at United States Army
• Ricin - Emergency Preparations at CDC