Антикиллеры
От Зарина и до «Новичка» – всем поколениям и разновидностям ядовитых фосфорорганических веществ противостоят антидоты – от обычного атропина до белков, синтезированных генно-модифицированными клетками.
История Сергея Скрипаля получила всемирную известность, хотя каждый год со сходными отравлениями сталкиваются около 3 млн человек, и для более чем 200 тыс. это заканчивается летально. Фосфорорганические вещества (ФОВ) бывают не только боевыми и встречаются далеко за пределами секретных лабораторий. Нарушая передачу сигналов между нейронами, ФОВ смертельно ядовиты для любого существа, обладающего нервной системой, и широко используются для борьбы с вредителями-насекомыми. Они входят в состав некоторых бытовых средств против муравьев и тараканов и применяются в качестве инсектицидов в сельском хозяйстве. С плохо мытыми овощами, фруктами, зеленью и приготовленными из них продуктами они могут попадать и в наш организм – через желудочно-кишечный тракт, верхние дыхательные пути и даже сквозь кожу.
«Работая по этой теме, я постоянно отслеживал соответствующие публикации в Twitter, – рассказал нам исследователь из Института биохимии (ИБХ) РАН Денис Илюшин. – И не реже нескольких раз в неделю попадались такие сообщения: "Представляете, мне диагностировали отравление нервно-паралитическим ядом"». Впрочем, немало таких случаев оказываются намеренными: крестьяне беднейших стран нередко прибегают к инсектицидам для самоубийства, и ФОВ выступают одним из самых распространенных средств для того, чтобы поставить тяжелую точку в конце тяжелой жизни. Карбофос и дихлофос, хлорофос и диазинон – недаром все эти названия звучат почти так же зловеще, как зарин, зоман или даже «Новичок» и табун.
Табун
Опасность фосфорорганики была осознана далеко не сразу – и, разумеется, добром это не кончилось. Знаменательный случай массового отравления произошел в США в годы сухого закона, когда бутлегеры наладили производство эрзац-спиртного для обхода установленных ограничений. В ямайскую имбирную настойку, якобы предназначенную строго для медицинского использования, добавляли вещества, делавшие ее непригодной для употребления в сколько-нибудь серьезных количествах. Однако 70–80% этанола перевешивали любые добавки, и вскоре среди любителей выпить стали отмечаться случаи внезапного паралича конечностей. Общее число жертв той эпидемии оценивается в десятки тысяч, и далеко не всем из них удалось полностью восстановиться. Расследование указало на виновника беды – фосфорорганический загуститель трикрезилфосфат.
Именно с начала 1930-х работающие с ФОВ химики стали изучать и обсуждать их опасное токсическое действие. Начался поиск самых эффективных молекул, подходящих для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений. Так в декабре 1936 года исследователи немецкого концерна IG Farben получили летучую, с фруктовым запахом жидкость, которая в опытах с тлей показала себя особенно перспективной. А уже в январе 1937-го несколько капель вещества, случайно пролитые в лаборатории, вызвали отравление у химика Герхарда Шрадера и его ассистента. Следуя инструкциям, принятым к тому времени правительством Рейха, ученый отправил образец жидкости военным. С этого началась история отравляющих ФОВ нервно-паралитического действия.
Действие
Нейроны обмениваются сигналами в химической форме: одна клетка выделяет в синапс молекулы-нейромедиаторы, а другая реагирует на них. Одним из главных нейромедиаторов выступает ацетилхолин. Он синтезируется пресинаптическим нейроном и накапливается во внутриклеточных пузырьках, которые по команде впрыскивают ацетилхолин в просвет синапса. Рецепторы на мембране следующей клетки связывают нейромедиатор и передают сигнал дальше, а расположенные тут же ферменты быстро разлагают остатки ацетилхолина, расчищая синапс для следующего срабатывания. Именно на этом, последнем этапе действуют ФОВ: мимикрируя под ацетилхолин, они блокируют работу ацетилхолинэстераз (АХЭ), в результате нейромедиатор накапливается в синапсах и нейроны начинают срабатывать хаотично и безостановочно.