Otrov ili lek

Koliko ste puta čuli da neko govori da je ovo ili ono otrovno i opasno? Jeste li znali da su neke od osnovnih namirnica u kući otrovne? Nije cilj ovog teksta da stvara paniku, ali manje više sve što se nalazi u Vašem okruženju je na ovaj ili onaj način otrovno. Vrlo rano su ljudi primetili da pojedine materije unete u organizam čak i u sasvim malim količinama mogu dovesti do opšteg lošeg stanja organizma, pa čak i do smrti. Ironično, ali vrlo kasno je uočeno da supstance koje nas okružuju, pa čak i one od kojih smo građeni mogu biti vrlo otrovne.

Preko dve trećine naše telesne mase čini voda. Procenjuje se da oko 1,5L destilovane, savršeno čiste vode popijene na prazan stomak može izazvati vrlo teško trovanje pa čak i smrt. Natrijum hlorid ili kuhinjska so takođe je veoma otrovna za ljude. Svega 9g kuhinjske soli može dovesti do smrti. Protivotrov? Pa recimo 1,5L destilovane vode, pomenute ranije. Dakle, više nije bitno da li na nekoj posudi piše otrov ili ne, već koliko smo neke supstance uneli u organizam. Takođe bitna stvar je koja kombinacija supstanci je uneta u organizam.

(Protiv)otrov

Lako je polemisati o supstancama koje su slabe otrovnosti, ali pogledajmo neke supstance koje su dobro poznati otrovi i kakva je situacija sa njima. Najjači otrov koji je čovek bez pomoći majke Prirode uspeo da proizvede je svakako nervni gas VX, za sada. Svega 10 miligrama ove supstance ima sasvim sigurno fatalni efekat na prosečnog čoveka u roku od 15-20 minuta. Otprilike jednake smrtne doze i nešto sporijeg dejstva je i atropin, alkaloid prisutan u pojedinim biljkama porodice Solanaceae. Međutim, u slučaju trovanja VXom, kao prva pomoć obično se daju visoke doze atropina, ponekad i znatno više od letalnih.

Pa u čemu je tajna? VX i srodni nervni gasovi deluju na neuromišićnu sinapsu, gde vrše inhibiciju enzima koji razgrađuje ekscitatorni neurotransmiter poznat kao acetilholin. Nagomilavanje acetilholina dovodi do nevoljne kontrakcije skeletne muskulature i muskulature unutrašnjih organa, a smrt je posledica paralize respiratorne muskulature. Atropin deluje tako što sprečava vezivanje acetilholina za pojedine tipove receptora, pa ne dolazi do opasnosti od pada pritiska, konstrikcije bronhija i drugih opasnih efekata nervnog gasa. U slučaju da nema nervnog gasa, sam atropin opasno podiže krvni pritisak i puls, izaziva halucinacije, komu i smrt. Klin se, kažu, klinom izbija. Ali koji od ova dva otrova je ovde otrov, a koji je lek.

Ovde postaje evidentno da je krajnje nezahvalno govoriti tek tako o otrovu i leku. Uloge se sasvim lako zamene. Farmaceutske kuće svoje proizvode ukrašavaju beskrajno dugim listama indikacija i kontraindikacija, toga sa čime se lek ne sme mešati, kolika je maksimalna dnevna doza i tome slično. Kompanije koje prave sredstva za dezinfekciju, dezinsekciju, deratizaciju i pesticide uopšte dovele su skoro do savršenstva svoj hemijski arsenal, tako da pojedine njihove proizvode možete praktično pojesti bez velikih ili čak ikakvih posledica.

Šta je onda otrov?

Međutim, vratimo se na pokušaj definisanja otrovne supstance. Osobina otrova (ili leka) da deluje na neki organizam leži u njegovoj osobini da sebi nađe mesto u nekom od složenih hemijskih procesa koji se odvijaju unutar živih bića i da na taj način utiče na ravnotežu te hemijske reakcije. U zavisnoti od toga koliko dobro poznajemo ovu reakciju i šta nam je krajnji cilj, možemo olakšati njeno odvijanje ili ga pak potpuno prekinuti, izbacujući tako ceo organizam iz ravnoteže. U slučaju bolesti, kada je ravnoteža već poremećena, možemo uticati na to da je povratimo.

Kako su živa bića sistemi koncipirani da osciluju oko ravnotežnog stanja u smislu fizičko-hemijske ravnoteže, oni se trude da na poremećaj daju adekvatan odgovor. U određenom opsegu, živi organizmi mogu da koriguju uticaj iz spoljašnje sredine. Međutim, kada se jednom nadmaše kapaciteti korekcije, sistem postaje nestabilan i dovodi se u opasnost. Ako se sa aspekta hemije razmotri ova tvrdnja, postaje jasno da je jedino pitanje količine supstance koja ulazi u sistem relevantno za proglašavanje nečega za otrov.

I zaista, otrovima nazivamo supstance koje lako možemo da unesemo u organizam u letalnoj ili većoj dozi. Sasvim je teško zamisliti da bilo ko može da proguta slučajno pomenutih 9g soli ili da mu se omakne pa da popije odjednom litar i po destilovane vode, ali je sasvim moguce da neki nesrecni pojedinac u šetnji kroz prirodu naiđe na zmiju i da ga ona ujede, ubrizgavajući svega nekoliko miligrama otrova, dovodeci u opasnost život ujedenog.

Otrov ili lek?

Ali kada posmatramo stvari tako, zar nije moguce da ceo problem svedemo na vrlo minijaturnu skalu i da neke dobro poznate otrove proglasimo za lekove, kada se koriste u pravilnim količinama, mnogo puta manjim nego letalnim? Ovakvo razmišljanje javilo se vrlo rano, pa su pojedini doktori još u srednjem veku umeli da leče srčane bolesnike pomoću veoma otrovnog purpurnog Digitalisa koji raste širom Evrope. Veoma otrovna biljka, sadrži kardiotonične glikozide koji deluju na srčane ćelije i onemogućuju noramlan transport jona, pre svega natrijuma i kalijuma. Za ćeliju koja svoju funkciju obavlja strogo zahvaljujuci razlici koncentracije jona sa obe strane ćelijske membrane, takav poremećaj može brzo dovesti do gubitka ravnoteže i kolapsa. Nema mesta panici, jer su mudri doktori „napipali“ pravu dozu za bolesnika, toliko fino da su mogli da ga nahrane ovimotrovom u tačno onolikoj dozi koja je potrebna da se povrati normalan rad srca.

Danas se postupak izvodi na suštinski isti način, s tom izmenom što bolesnik prima prečišćen otrov ove biljke, a ne celu biljku. Pa ipak, nikad sita farmaceutska industrija nije se zaustavila ni tu. Odvesti igru koja nosi velike pare na samu ivicu života i smrti moglaje da znači samo jedno – još više para! Pa je tako nedavno čak i najjači otrov poznat čoveku, botulinski toksin, stavljen u službu čovečanstva i to njegovog najosetljivijeg aspekta – fizičke lepote.

Clostridium botulinum

Mnogi je imaju, mnogi je izgube, ali samo malobrojni uspeju da je povrate nakon što je izgube. Botulinski otrov je produkt anaerobne bakterije Clostridium botulinum, uzročnika kvarenja mesnih preradjevina, čak i ako su konzervirane. Otrov deluje tako što napada nervne završetke u kojima se nalaze mali paketi neurotransmitera – vezikule. Otrov sprečava da dođe do izbacivanja neurotransmitera u sinaptičku pukotinu i tako ne dolazi do kontrakcije mišića, što za posedicu ima potpuno opuštanje skeletne muskulature. Smrt je posledica paralize disanja, a ne postoji jednostavan protivotrov. Ukoliko se primeni lokalno i u sasvim minimalnim količinama, ovaj toksin će sprečiti da se muslulatura lica kontrahuje, pa će kao posledica nestati bore i koža će izgledati zategnutije. Cena? Prava sitnica. Svega par stotina dolara po dozi.

Prilagodili smo najjači otrov na svetu svojim potrebama, pa ipak nemamo rešenja za neke od otrova koji hemičaru deluju krajnje bezazleno, u poređenju sa botulinom. Teški metali su pošast današnjice.Ne možemo sa njima, ne možemo bez njih. Ako vam fale u krvi gvožđe, cink, selen ili neki drugi retki metal, loše vam se piše. Pa ipak, kada pogledate većinu svetskih reka, sve su zagađenje teškim metalima, fenolima, poluproizvodima ove ili one industrije. Fosfati su toliko nevolja izazvali da su svetske vlade morale da zabrane upotrebu fosfata u detergentima za pranje veša. Zašto? Letalne doze fosfata su ipak previsoke da bifosfati bili opasni za ljude. Problem je ovde druge prirode.

U našem đubretu, u našem otrovu, u svemu što smo odbacili kao teret jučerašnjice, svoj raj i „obećanu zemlju“ našli su milioni organizama, pre svega bakterija, zatim gljiva, algi i protozoa koje prosto cvetaju u poganim uslovima našeg otpada. Fosfati su dragoceni u mikrokosmosu naših reka, razne organske materije koje su nama nusprodukti savremenog života su hrana za ceo jedan univerzum malih bića. Pa dobro, neko bi rekao, sve što živi htelo bi da živi – neka živi i treba da živi! Još vrlo ljubazno od njih što uklanjaju naše đubre i naše otrove. Ali problem nastaje kada se, kao i u organizmu, na nivou molekula, ravnoteža poremeti u kompleksim ekološkim sistemima, na biološkom nivou. Tada može doći do neverovatnog uvećanja broja pojedinih organizama, što može biti pogubno za neke druge organizme koji sa njima dele životni prostor. Ovo neminovno dovodi do pucanja osetljivog lanca ishrane i još jednog tužnog naslova u dnevnoj štampi.

Kombinacije

Postoje supstance koje same po sebi nisu otrovne, ali kombinovane sa nekim drugim takođe neotrovnim supstancama daju smrtonosne koktele. Ovo se pre svega odnosi na supstance koje deluju na pomenute mehanizme za održanje ravnoteže. Inhibicija pojedinih enzima u krvi koji imaju ulogu u uklanjanju ksenobiotika (supstanci unetih iz spoljašnje sredine) može omogućiti da sasvim male količine neke inače bezazlene supstance imaju katastrofalan efekat. Najbolji primer za ovo je burna reakcija do koje dolazi kada se za ručkom na istom stolu nađu pečurke roda Coprinus i neko lako alkoholno piće, recimo belo vino. Gljiva sadrži neotrovno jedinjenje koprin, koje se vezuje bez posledica za enzim alkohol dehidrogenazu, koji inače uklanja etanol iz krvi. Kada se unese etanol spolja, a ovaj enzim je inhibiran koprinom, dolazi do izuzetno nepriajtnog, ponekad i po život opasnog toksičnog sindroma.

Ljudi koji pate od raznih alergija mogu imati bitno izmenjenu percepciju pojma „otrov“ od drugih ljudi. Supstance koje se nalaze u okolini ili u hrani su za većinu ljudi bezazlene, ali postoje ljudi koji nakon izlaganja prašini, polenu, nekom tipu hrane, penicilinu ili drugom alergenu mogu razviti veoma burnu alergijsku reakciju, od kojih neke mogu imati fatalni ishod za svega nekoliko minuta, ukoliko nastupi anafilaktički šok. Ako ikada pomislite da je otrov apsolutna kategorija, popričajte sa ovakvim osobamaibrzoće vas razuveriti.

Lekovi

Lekovi naših bolesti su razlog za većinu istraživanja u polju biomedicinskih nauka i u taj sveti pohod mobilizovani su skoro svi, od fizičara, preko hemičara i biohemičara, do farmaceuta i lekara. Iskoreniti bolesti sveta je san koji neuspešno sanjamo već jako dugo, ali kako god da izlečimo jednu bolest, javi se druga. Pa da stvari budu gore, ponekad se same supstance koje smo stvorili da nam pomognu u večnom ratu sa bolestima okrenu protiv nas, pretvarajući lek u otrov. Ponekad otrovno dejstvo pojedinih supstanci zahteva vreme da bi se pokazalo. Vrlo podmuklo, ali pojedine supstance koje su marketirane kao lekovi vremenom su počele da budu prepoznate kao uzrok nekih novih problema, poremećaja u organizmu, poremećaja u razvicu embriona, zdravstveni problemi posle višegodišnje upotrebe i slično.

Gljiva Cortinarius orellanus

Kopirajući šablone iz prirode, pojedine supstance tražile su dane, nedelje, meseca, pa čak i godine da bi pokazale svoje pravo lice. Poznati su slučajevi iz Poljske, gde su čitava sela bila otrovana nepoznatom supstancom, pa su vlasti mislile da je reč o hemijskom napadu, dizale raju na noge bez potrebe. Pravi uzrok trovanja ležao je duboko u šumama oko tih sela, gde su rasle gljive Cortinarius orellanus, koje sadrže otrovnu supstancu orelanin, koji prve efekte trovanja izaziva tek posle 7-10 dana, a ponekad i pune tri nedelje, dugo pošto su iz tela nestali svi tragovi i gljive i orelanina. Orelanin inhibira oksidativne procese u mitohondrijama bubrega i izaziva ćelijsku smrt, ali bubrezi ne pokazuju znakove oštećenja veoma dugo, dok vremenom jednostavno ne prestanu sa radom zbog raspada tkiva.

Osim što su neki otrovi iz prirode sami po sebi prilagođeni upotrebi u nama korisne svrhe, dovitljivi hemičari su uspeli da osobine nekih veoma jakih otrova promene na taj način da povećaju opseg doze koja ima dejstvo, a nije štetna. Tako je priroda inspirisala nastanak beskrajno mnogo supstanci koje po hemijskom sastavu podsecaju na otrove iz prirode, ali su manje otrovne, a više prilagođene našoj primeni. Vremena poluraspada su skraćena, resorpcija iz gastrointestinalnog trakta povecana, afinitet za ciljne strukture promenjen, a sintetički putevi zaštićeni patentom. Nepotrebno je naglasiti, ovo znači još para u džepove farmaceuta!

Ravnoteža organizma

Ipak, u onom malom prostoru koji postoji između onoga što je otrov i onoga što je hrana ili lek, postoji veliki broj supstanci koje mogu značajno da poremete ravnotežu organizma, a da ipak nemaju fatalne posledice u količini u kojoj se primenjuju. To su psihoaktivne supstance. Počev od najprostijih, koje su u svakodnevnoj upotrebi, kao što su alkohol, nikotin i kofein, preko manje opasnih halucinogena, kakvi su tetrahidrokanabinol iz kanabisa i LSD25, sintetička droga, do veoma opasnih stimulanata kao što su kokain i amfetamini i depresiva kao što su barbiturati, odmetnuti lekovi za smirenje i derivati opijuma, poput heroina.

Ovo su opasne supstance koje ljudi iz perverzne mazohističke namere ili potrebe za izbacivanjem svog organizma iz funkcionalne ravnoteže uzimaju, namerno se poigravajući sa osetljivim klatnom humanog metabolizma. Nema racionalnog objašnjenja za ovakve postupke, ali u skladu sa notom koja se provlači kroz ovaj tekst, svaka upotreba bilo koje supstance, bila ona kuhinjska so, botulinski otrov ili LSD25 je potpuno opravdana, dokle god služi čoveku ili čovečanstvu na bilo koji od bizarnih načina koji smo videli.

Nemoguće je stoga povući jasnu granicu između otrova i ne-otrova, pod koje se podrazumevaju lekovi, hrana i psihoaktivne supstance. Otrov može biti bilo šta od pomenutog, samo je pitanje letalne doze. Protivotrov nije ništa drugo nego otrov koji ima suprotan efekat, lek je hemijski udarac čekićem u ciglu koja štrči iz zida, vraćanje stvari u poredak. Najzad, na sasvim prostom primeru može se pokazati kako jedna ista supstanca može biti svrstana u više kategorija i da je pojam otrova samo pitanje funkcionalnosti, a ne strukture: Glukoza je hrana za organizam koji je u ravnoteži, spasonosni lek za čoveka u hipoglikemiji, smrtonosni otrov za dijabetičara, a ako se kombinuje sa kakao puterom i upakuje u čokoladu, postoje ljudi koji bi mogli posvedočiti da je i veoma prijatan i blag halucinogen.