Palytoxin

1 Definition

Palytoxin ist ein im Stoffwechsel von Dinoflagellaten aus Plankton entstehendes Toxin und mitverantwortlich für die Ciguatera-Fischvergiftung.

2 Chemie und Eigenschaften

Palytoxin ist ein Polyketid und besteht aus einer 115 Kettenglieder langen, ununterbrochenen Kohlenstoffkette. Es liegt ein hoher Anteil an Hydroxylgruppen vor. Die Summenformel lautet C₁₂₉H₂₂₃N₃O₅₄, die Molekülmasse beträgt 2680,1 g/mol. Palytoxin (Reinstoff) liegt als amorpher, wasserlöslicher Feststoff vor.^[1] Die Substanz ist hitzestabil und wird durch Kochen nicht zerstört.

Ostreocin, ein Toxin des Dinoflagellaten Ostreopsis siamensis, ist ein Derivat von Palytoxin.

3 Toxizität

Palytoxin ist mit einer LD₅₀ von 150 ng/kgKG (Maus, i.v.) eine der giftigsten organischen Naturstoffe, die weder aus Aminosäuren noch polymer aufgebaut sind. Weiterhin erwies sich Palytoxin im Tierversuch (Mausmodell) als Tumorpromotor.

4 Wirkmechanismus

Das Toxin greift in die aktiven, zellulären Transportsysteme für Ionen, die ATPasen, ein. Palytoxin hebt die Konfiguration von Richtungsspezifität der Pumpwirkung der Natrium-Kalium-ATPase auf. Dadurch verändern sich die Konzentrationsgradienten der Zellen und es kommt zur Depolarisation der Zellmembran. Palytoxin wirkt stark zytolytisch.

5 Symptome

• Hämolyse
• Rhabdomyolyse mit Myoglobinurie
• schwere Muskelspasmen
• Bronchospasmus
• arterielle Hypertonie
• Herzrhythmusstörungen
• Erhöhung von Laktatdehydrogenase, Kreatininkinase und Aspartat-Aminotransferase

6 Vorkommen

Erstmals wurde Palytoxin aus der Krustenanemone Palythoa toxica isoliert. Daneben ist das Toxin bei weiteren Gattungen der Krustenanemonen nachweisbar. Möglicherweise erfolgt die Biosynthese des Toxins durch Dinoflagellaten der Gattung Ostreopsis, welche in einer Symbiose mit Krustenanemonen leben.

Es ist davon auszugehen, dass zahlreiche Fressfeinde durch Abweiden der Krustenanemonen oder Aufnahme von Ostreopsis-haltigem Plankton Palytoxin akkumulieren. Palytoxin ist bei weiteren Tieren in nennenswerten Konzentrationen nachweisbar, darunter:

• Schwämme und Korallen: möglicherweise durch Aufnahme von oder Symbiose mit Ostreopsis-Arten
• Krebse: Lophozozymus pictor, Demania sp.
• Muscheln: aus der Ägäis sind palytoxinhaltige Muscheln bekannt; vermutet wird ein Zusammenhang mit der Aufnahme von Ostreopsis-haltigem Plankton
• Polychaeta (eine Klasse der Ringelwürmer)
• Fische: Feilenfische (Alutera scripta), Schmetterlingsfische (Chaetodon sp.), Papagaienfische (Scarus ovifrons), Makrelen (Decapterus macrosoma); Sardinen der Art Herklotzichthys quadrimaculatus durchsuchen den Bodengrund nach Nahrung und nehmen eventuell Ostreopsis-haltiges Plankton auf

In der Regel ist Palytoxin nicht bei allen Individuen dieser Arten in gleichem Maße nachweisbar. Beim Menschen wurden schwerwiegende bis letale Vergiftungen durch den Verzehr verschiedener Meerestiere bekannt.

7 Analytik

Zum Nachweis von Palytoxin kann auf folgende Methoden zurückgegriffen werden:

• Hämolyse-Test
• HPLC und Dünnschichtchromatographie
• Bioassay (Maus, Toxizitätstest)
• Radioimmunoassay

8 Literatur

• Mebs, Dietrich (2010): Gifttiere - Ein Handbuch für Biologen, Toxikologen, Ärzte und Apotheker, Wissenschaftl. Verl. Gesellschaft, Stuttgart, 3. Aufl.

9 Quellen

1. ↑ PubChem: Compound Summary: Palytoxin (aufgerufen am 05. Nov. 2019)