Токсины

Токсины, ядовитые вещества растительного или животного происхождения, объединенные в отдельную группу вследствие некоторых характерных особенностей, отличающих их от других ядов неорганической и органической природы (см. IV, 494/96, и антитоксины); ближе всего они стоят к ферментам. К токсинам относятся: яд змей, скорпионов, пауков, саламандры, а также грибной яд, абрин (алкогольный экстракт из семян Abrus precatorius сем. Раріlіоnасеае), рицин (Ricinus communis), робин, кротин, фалин и др. Самые же яркие представители группы токсинов — это ядовитые продукты жизнедеятельности некоторых болезнетворных бактерий, выделяемые ими в окружающую среду; вещества эти в большой степени являются носителями специфических свойств данных микробов. Общее число бактерий, производящих такие токсины, называется иначе экзотоксинами, невелико; это — возбудители дифтерии, столбняка, дизентерии, ботулизма (колбасное и рыбное отравление), шумящей гангрены, злокачественного отека, а также синегнойная палочка, стафилококки (образующие стафилолизин) и скарлатинозный стрептококк; причем следует отметить, что не всякая раса вышеуказанных бактерий в одинаковой степени способна образовывать токсин, поэтому принято отличать токсигенные расы, или токсигенные штаммы, обладающие значительной продукцией экзотоксинов на искусственных средах.

Первые попытки получения токсина из бактерий были сделаны датским ученым Панум (1866); но его токсин не получил широкого признания, т. к. он работал со смесью всяких бактериальных тел, извлекая из них ядовитые для животных вещества, и не был знаком с чистыми разводками заразных микробов. Честь открытия бактериальных токсинов всецело принадлежит французским ученым Ру и Иерсену; в 1888 г. они получили дифтерийный токсин путем выращивания дифтерийной палочки на особо благоприятной для нее питательной среде (мясопептонном бульоне), и таким образом токсин этот являлся продуктом нормальной жизнедеятельности данной бактерии. Оба эти ученые, в особенности же Ру, дальнейшей разработкой и упрощением способов получения бактериальных токсинов создали новую эру в учении о заразных заболеваниях: с этого момента сущность таких болезней начинает сводиться к явлениям отравления организма токсинами; и на этом основании борьба с заразным началом направляется по пути изыскания способов обезвреживания токсических бактериальных продуктов, циркулирующих в зараженном организме, а не на уничтожение самих возбудителей, что в большинстве случаев сопряжено с большими трудностями. Беринг блестяще разрешил эту задачу открытием антитоксических сывороток (см. антитоксины и сыворотка). Им обнаружено было характерное, послужившее впоследствии основанием для выделения их в особую группу, свойство токсинов вызывать, при введении в организм человека или животных, образование особых защитных веществ, антител (см. иммунитет), получивших название антитоксинов; присутствие этих последних в организме обусловливает нечувствительность животного к последующему введению многих смертельных доз соответственного токсина. Хотя некоторые органические яды, т. н. алкалоиды, по своему действию напоминают настоящие токсины, однако до сих пор не удалось с их помощью вызвать образование противутел в организме; так, при повторном введении яда, например морфия, организм обнаруживает устойчивость к нему, но в основе ее лежит не выработка антитоксинов, а привыкание клеток к яду (ср. токсикология), что обусловливает более быстрое разложение и выделение его; действие же антитоксина на токсин не является разрушающим по отношению к последнему, а протекает более сложными путями. Судить о том, что токсин не претерпевает заметных изменений в своем строении после соединения с антитоксином, можно  на основании следующего явления: из неядовитой для животного, «нейтральной» смеси антитоксина с токсином последний может быть освобожден или нагреванием, или фильтрацией через желатиновую перепонку; обычно такое разъединение возможно лишь через, короткий промежуток времени (от 0,5 до 2 часов) после смешивания, однако в литературе были отмечены случаи самопроизвольного освобождения токсина из «нейтральной» смеси по прошествии нескольких дней (Краус).

Сущность взаимодействия токсина с антитоксином одними учеными (Эрлих, Аррениус и др.) рассматривается как химический процесс, подчиняющийся общим законам химических реакций (подогревание смеси, концентрация растворов — благоприятствующие моменты; вещества связываются в строго определенных количественных соотношениях: одна единица антитоксина обезвреживает некоторое количество токсина, 2 единицы обезвредят двойное, и т. д.); другие ученые (Борде) объясняют связывание действием сил притяжения — адсорбцией (см.); наконец, в последнее время выдвигаются новые теории, пытающиеся подойти к разрешению вопроса с точки зрения  коллоидных реакций (Цангер, Бильд, Барыкин и др.). Такое разнообразие теорий объясняется тем обстоятельством, что химическое строение токсина до сих пор остается невыясненным, а попытки выделить его в химически чистом виде из белковой питательной среды, где росли выделявшие его бактерии, не увенчались успехом; большинство ученых отрицает белковую природу токсинов и относит их к группе продуктов распада белка. Изучение их строения затрудняется большой неустойчивостью по отношению к физическим и химическим воздействиям (нагревание, свет, щелочи, кислоты и пр.); под влиянием этих факторов токсины быстро утрачивают частично или целиком свои ядовитые свойства, не теряя, однако, способности связывать антитоксин (образовывать с ним химически сложное тело). Это явление впервые было обнаружено Эрлихом, и такой измененный токсин он назвал токсоидом. В 1924 г. французский ученый Рамон дал простой способ превращения любого токсина в неядовитую форму, путем прибавления к нему 0,4% формалина и выдерживания смеси около месяца при 40°; кроме того, Рамон доказал, что такой безвредный для животного токсин, который он назвал анатоксином, не утрачивает способности при введении в организм человека или животного вызывать в нем образование соответственного антитоксина, а т. к. полученный таким путем антитоксин ничем не отличается от обычных, появляющихся в крови животного после введения ядовитой формы токсина, то применение антитоксина (как антигена  при иммунизации лошадей) явилось ценным методом в деле изготовления лечебных сывороток (см.), ибо этим представилась возможность ускорить процесс накопления антитоксинов в крови, вводя лошадям анатоксин в очень больших дозах, что не сопряжено с опасностью вызвать смерть животного. Ядовитость же токсинов необычайно велика, о ней можно судить по следующим цифрам: 1 граммом столбнячного токсина можно убить около ста тысяч белых мышей; 1 г змеиного яда убивает от 1,5 до 9 млн. г морских свинок (от 6 до 36 тыс. штук). Но токсин не обладает быстротой действия, присущей многим ядам (цианистый калий, стрихнин и др.); повышая вводимую дозу токсина, мы можем ускорить смерть животного, но лишь до известного предела (около суток), который уже не сокращается при дальнейшем повышении количества токсина. В организме токсины, в силу внутреннего физико-химического сродства, поглощаются теми или иными органами или отдельными группами клеток, которые затем и подвергаются разрушительному действию яда; поэтому принято подразделять токсины на нейротоксины (например, столбнячный токсин), которые связываются нервной тканью,  гемо-токсины, разрушающие красные кровяные тельца, эпителио-токсины (например, змеиный яд), отравляющие клетки эпителия кровеносных сосудов, и т. д.

В медицинской практике в борьбе с заразными заболеваниями применение токсинов получает все более широкое распространение. Во-первых, токсин употребляется в целях испытания чувствительности организма к данной заразе; для этого соответствующий токсин впрыскивается внутрикожно, и степень чувствительности определяется по величине покраснения на месте укола (при дифтерии — это реакция Шика, при скарлатине — реакция Дикка). Во-вторых, токсин применяется для предохранительных прививок при дифтерии (анатоксин, или смесь токсина с антитоксином), при скарлатине (токсин Дикка из стрептококка); наконец, громадное значение токсин имеет в деле изготовления лечебных сывороток (против дифтерии, столбняка, дизентерии, змеиного отравления и пр.).

Особое место среди токсинов занимают ядовитые белковые вещества, тесно связанные с самими микробными телами и впервые выделенные Пфейффером из холерных бактерий; они получили название эндотоксинов. Основанием выделения их в особую группу служило утверждение многих ученых, что введение эндотоксинов животному не влечет за собой образования противутел — антиэндотоксинов; в последнее время воззрение это поколеблено работами Безредки, Крауса и др.; ими доказывается возможность получения антиэндотоксических сывороток, пока еще очень слабых. Литературу см. при ст. сыворотка.

Л. Тарасетч и Ю. Макарова.