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복어 독인 테트로도톡신이 사람의 근육과 신경을 마비시켜 사망에 이르게 한다고 합니다. 어떤 원리에 이해 근육과 신경을 마비시키는지 궁금합니다.
복어 독인 테트로도톡신이 사람의 근육과 신경을 마비시켜 사망에 이르게 한다고 합니다. 어떤 원리에 이해 근육과 신경을 마비시키는지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
복어 독의 테트로도톡신은 신경과 근육 세포막의 전압 의존성 나트륨 통로를 물리적으로 막아 활동 전위의 발생을 완벽히 차단함으로써 전신 마비와 질식을 유발합니다. 이와 관련하여 자세히 설명해 드릴게요.
신경이 신호를 전달하거나 근육이 움직이려면 세포막의 나트륨 이온이 세포 안으로 유입되어 활동 전위라는 전기 신호가 발생해야 하는데, 테트로도톡신의 분자 구조는 나트륨 통로의 외측 입구와 높은 친화력을 가져 통로를 가로막습니다. 이로 인해 나트륨 이온이 세포 내부로 전혀 들어가지 못하게 됩니다.
나트륨 유입이 막히면 뇌로 가는 감각 신호와 뇌에서 내려오는 운동 명령이 모두 끊어져, 입술과 혀 끝이 얼얼해지는 감각 이상을 시작으로 점차 미각 손실, 말어눌함, 그리고 손발을 움직일 수 없는 사지 마비로 빠르게 진행됩니다. 테트로도톡신이 횡격막과 늑간근 등 숨을 쉬게 만드는 호흡 근육에 도달하면, 근육이 완전히 이완된 상태로 마비되어 스스로 숨을 쉴 수 없게 됩니다.
테트로도톡신은 입자가 크고 전하를 띠어 뇌혈관장벽은 잘 통과하지 못해 중추신경계는 마비되지 않아 의식이 똑똑히 살아있는 상태에서 호흡이 멈추는 극심한 질식 고통을 겪으며 사망에 이르게 됩니다.
채택된 답변안녕하세요. 테트로도톡신이 사람의 신경과 근육을 마비시키는 핵심 원리는 신경세포막에 있는 전압개폐성 나트륨 채널을 차단하는 것입니다. 쉽게 말하면 신경이 전기신호를 만들어 전달하는 통로를 막아버리는 독입니다. 우리 몸의 신경은 자극을 받으면 세포막의 나트륨 채널이 열리고, 나트륨 이온이 세포 안으로 들어오면서 활동전위라는 전기적 신호가 발생합니다. 이 신호가 신경을 따라 전달되어 근육에 도달하면 근육세포가 수축하게 됩니다.
그런데 테트로도톡신은 이 나트륨 채널에 강하게 결합하여 나트륨 이온이 통과하지 못하도록 차단하는데요, 그러면 신경세포에서 활동전위를 제대로 만들거나 전달할 수 없게 됩니다. 즉 ① TTX가 나트륨 채널 차단 → ② 신경의 전기신호 전달 차단 → ③ 감각 및 운동신경 기능 저하 → ④ 근육 수축에 필요한 신호 전달 실패 → ⑤ 근육 마비로 이어집니다. 특히 위험한 것은 호흡근인데요, 이는 횡격막과 갈비사이근 역시 신경의 명령을 받아 수축하는 근육이기 때문에 TTX에 의해 신경 전달이 차단되면 호흡근이 제대로 움직이지 않을 수 있습니다. 심한 중독에서는 결국 호흡부전으로 생명이 위협받을 수 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
복어를 자주 먹다보니 먹을 때마다 복어독을 의식하지 않을 수 없습니다.
실제로 아주 치명적인 독인 테트로도톡신을 복어는 포함하고 있으며 이 독이 몸을 마비시는 핵심 원리는 우리 신경을 통해 명령을 보내는 신경망을 차단해버리는 원리로 작동합니다.
특히나 나트륨 이온이 이동하며 신경과 근육에 운동에 작용을 하는데 테트로도톡신은 이 나트륨이 이동하는 통로를 통과할 수 있고 이 나트륨 이온과 크기와 구조가 비슷합니다. 그래서 이 테트도토독신이 몸으로 들어오면 신경세포의 나트륨 통로를 막아 신경과 근육에 나트륨이온이 전달되지 않아 근육을 움직이라는 신호에 따라 몸이 움직이지 않습니다.
특히나 호흡근육과 심장을 움직일 수 있는 근육까지 마비시키기 때문에 질식해서 사망에 이르게 됩니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)