“Toxines van kwallen en zeeanemonen (Cnidaria): een ‘zee’ van moleculen geschikt voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen” Prof. Dr. Jan Tytgat Laboratorium.

Presentatie over: "“Toxines van kwallen en zeeanemonen (Cnidaria): een ‘zee’ van moleculen geschikt voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen” Prof. Dr. Jan Tytgat Laboratorium."— Transcript van de presentatie:

1 “Toxines van kwallen en zeeanemonen (Cnidaria): een ‘zee’ van moleculen geschikt voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen” Prof. Dr. Jan Tytgat Laboratorium Toxicologie (K.U.Leuven) Prijs Dr. E. Delcroix 2007 – 11 april 2008, Oostende

2 Giftige dieren: ‘vriend of vijand?’

3 Gifklieren, venomen en toxines
Lewis, R.J. & Garcia, M.L. (2003)

4 Phylum: Cnidaria (neteldieren)
Mariene organismen “Cnidos” = “stekend iets”, netel (nematocyst) Eén van de grootste phyla van mariene dieren (> 7600 species) Ongelooflijk verschillend in voorkomen

5 Klassen Anthozoa (zeeanemonen) Hydrozoa (Portugees oorlogsschip)
Scyphozoa (kwallen) meest voorkomend Cubozoa (zeewespen) meest toxisch

6 Twee fenotypes (voorkomen)
MEDUSA POLIEP kwal zeeanemoon

7 Nematocyst Globulair of eivormige capsule met
draadachtig steekapparaat Voor verdediging en aanval (prooi) Millioenen in de tentakels van een kwal Triggers: chemische stimuli of fysisch contact Voorzien van toxische moleculen

8 Intoxicaties Geschat aantal jaarlijkse slachtoffers
STEKEN (‘encounters’) VSA 500,000 (Physalia physalis) Australië 20,000+ Zuid-Afrika 20,000+ FATALITEITEN VSA 100’s Australië 63 (Chironex fleckeri) wereldwijd 1000’s

9 Intoxicaties

10

11 Lokale effecten ACUUT Brandende pijn Oedeem Contactdermatitis
Urticaria Necrose CHRONISCH Spasmen Gangreen Hyperpigmentatie Lidtekens Atrofie

12 Systemische effecten Nausea Braken Brochospasmen Hypertensieve crises
Cardiale arrhythmie Respiratoire insufficiëntie Acuut pulmonair oedeem

13 Preventie en EHBO Materiaal Inactivatie van de intakte nematocysten
Anti-netelpakken Anti-netelnetten Inactivatie van de intakte nematocysten OK: azijn en droog zand NIET OK: alcohol of zoetwater VERMIJD beweging Pijnbestrijding Hete douche, urine (!) Pijnstillers (?)

14 Symptomatologie in mariene intoxicaties:
Hedendaagse limitaties Zeer weinig is geweten over de toxines en hun effecten Moeilijk om een effectieve therapie te ontwikkelen Slechts ‘case study’ gebaseerde behandeling beschikbaar Symptomatologie in mariene intoxicaties: Rol van TRPV1

15 De Standaard (27 juli 2006)

16 Het Laatste Nieuws (31 juli 2006)
De Morgen (8 aug. 2006)

17

18

19 TRPV1: Transient Receptor Potential
Capsaicine Receptor Vanilloid Receptor (VR1)

20 TRPV familie

21 TRPV1 en pijn Na+ PAIN of the nocicptive nerve terminals PAIN

22 Methodologie: Xenopus laevis oocyten
moleculaire biologie electrofysiologie

23 Methodologie: Xenopus laevis oocyten moleculaire biologie
electrofysiologie cDNA (TRPV1) mRNA injectie proteïnesynthese ‘voltage clamp’

24 Cyanea capillata gele haarkwal (Lion’s mane jellyfish)

25 Cyanea capillata (kwal)
venoom alleen venoom met capsaïcine

26

27 Chironex fleckeri zeewesp (box jellyfish)

28 C. fleckeri venom alone venom with capsaicine confidential

29 Carybdea alata zeewesp (box jellyfish)

30 venom with capsaicine C. alata venom alone confidential

31 Physalia physalis Portugees oorlogsschip (Portuguese Man-Of-War)

32 venom alone P. physalis venom with capsaicine confidential

33 Werkingsmechanisme?

34 Cyanea capillata met anandamide

35 Buthus martensi Karsch

36 BmK venoom met capsaïcine

37 Ciguatera visintoxicatie & neurotoxische schelpdierintoxicaties
Toxische mariene dinoflagellaten Polyether verbindingen (gambierol, brevetoxin, …) Consumptie van rifvis en schaaldieren met toxines gastrointestinale en neurologische stoornissen = ‘Food chain disease’ Precies werkingsmechanisme = ongekend! Geen effectieve behandeling beschikbaar

38

39 Zeeanemoon toxine: gigantoxin I

40 Werkingsmechanisme?

41 Werkingsmechanisme: complex!
Szallasi, A. et al. (2006)

42 In vivo studies i.s.m. PRD, J&J, Beerse

43

44 Het Laatste Nieuws (1 aug. 2006)

45 Conclusie Werkingsmechanisme van Cnidaria intoxicaties ?
TRPV1 modulatie Behandeling via modulatie! Blokker Activator Inhibitie Desensitizatie Patent PCT/BE2007/000056

46 De Tijd (9 aug. 2006)

47 Gazet van Antwerpen (29 juli 2006)
Mens & Molecule (27 sept. 2006)

48

49 Toekomst: Cnidaria venoom?
Venoomsamenstelling verder ontrafelen Werkingsmechanismes toxines blijven ontrafelen Blijvende zoektocht naar nieuwe geneesmiddelen Cytolysines:- vernietigen het cytoskelet van cellen - vormen poriën - verhogen membraanpermeabiliteit v.d. cel Neurotoxines: - modulering van activiteit van ionen kanalen (Na, K) - invloed op actiepotentialen - invloed op vrijzetting van neurotransmittoren Insecticiden: - modulering van activiteit van Na kanalen in insecten

50 Verwantschap: Cnidaria, Crustacea en Hexapoda

51

52 Dank U wel!