Strychnina – działanie, zastosowania i toksyczność

Czym jest strychnina i jak działa na organizm

Budowa chemiczna i pochodzenie strychniny

Strychnina to naturalny alkaloid należący do grupy związków o silnym działaniu neurotoksycznym. Związek ten występuje przede wszystkim w nasionach i korze drzew z rodzaju Strychnos, zwłaszcza Strychnos nux-vomica (kulczyba wronie oko). Roślina ta pochodzi z Azji Południowej i od wieków była znana ludom lokalnym jako źródło trucizny stosowanej zarówno w leczeniu, jak i do celów rytualnych czy łowieckich.

Struktura chemiczna strychniny opiera się na szkieletach indolowych i pirolidynowych. Ma wzór sumaryczny C₂₁H₂₂N₂O₂, a jej cząsteczka zawiera skomplikowany układ pierścieniowy, typowy dla wielu alkaloidów roślinnych. W czystej postaci jest to biały, krystaliczny proszek o bardzo gorzkim smaku. Jest słabo rozpuszczalna w wodzie, ale dobrze w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak etanol, chloroform czy aceton.

W organizmach roślinnych strychnina często występuje w połączeniu z innymi alkaloidami, m.in. brucyną, która również ma właściwości toksyczne, ale działa słabiej i wolniej. Czysta strychnina została wyizolowana po raz pierwszy na początku XIX wieku i szybko zwróciła uwagę chemików oraz lekarzy z powodu swojego silnego działania fizjologicznego i łatwo zauważalnych efektów.

Mechanizm działania na receptory glicynowe

Działanie strychniny opiera się przede wszystkim na jej zdolności do blokowania receptorów glicynowych zlokalizowanych w rdzeniu kręgowym i pniu mózgu. Glicyna jest jednym z głównych neuroprzekaźników hamujących w ośrodkowym układzie nerwowym. Umożliwia ona hamowanie aktywności neuronów ruchowych, przeciwdziałając nadmiernemu pobudzeniu mięśni i ich skurczom.

Strychnina działa jako antagonista konkurencyjny receptora glicynowego, co oznacza, że wiąże się z miejscem aktywnym receptora, uniemożliwiając przyłączenie się glicyny. W wyniku tego dochodzi do zniesienia hamowania presynaptycznego, co skutkuje niekontrolowanym pobudzeniem neuronów ruchowych. W efekcie występują:

• gwałtowne, bolesne skurcze mięśni,
• nadwrażliwość na bodźce zewnętrzne,
• drgawki całego ciała,
• zachowanie przytomności mimo ciężkiego przebiegu ataku.

Co istotne, strychnina nie działa bezpośrednio na mięśnie, ale na neurony rdzeniowe, które sterują ich pracą. To oznacza, że zatrucie tym związkiem nie prowadzi do utraty świadomości aż do chwili zatrzymania oddechu lub krążenia. Jest to zatem mechanizm skrajnie brutalny i niebezpieczny, który w skrajnych przypadkach może prowadzić do zgonu w wyniku asfiksji lub zatrzymania akcji serca wywołanej skurczem mięśni oddechowych.

Objawy pobudzenia nerwowo-mięśniowego

Zatrucie strychniną ma bardzo charakterystyczny przebieg kliniczny, który rozwija się szybko – objawy pojawiają się zazwyczaj już po 10–20 minutach od ekspozycji (np. spożycia, wstrzyknięcia lub inhalacji proszku). U ofiary obserwuje się:

• gwałtowne napięcie mięśni, zwłaszcza szyi i pleców, prowadzące do łukowatego wygięcia ciała (tzw. opistotonus),
• skurcze mimowolne kończyn,
• trudności w oddychaniu, spowodowane skurczem przepony i mięśni międzyżebrowych,
• zachowaną świadomość i ogromny lęk, ponieważ chory jest w pełni przytomny i świadomy stanu, w jakim się znajduje,
• drgawki prowokowane nawet przez niewielki bodziec – światło, dźwięk, dotyk.

Czas trwania poszczególnych ataków może wynosić od kilkunastu sekund do kilku minut. Między napadami pacjent oddycha i nie wykazuje objawów, ale każdy kolejny skurcz może prowadzić do pogłębienia kwasicy, hipoksji i wreszcie zatrzymania oddechu. Często do śmierci dochodzi w ciągu 1–2 godzin od wystąpienia pierwszych objawów, szczególnie w przypadku braku interwencji medycznej.

Z tego powodu strychnina była dawniej opisywana jako jedna z najbardziej dramatycznych trucizn, budzących lęk nie tylko z powodu skuteczności, ale i z powodu świadomego przebiegu cierpienia ofiary. Jej działanie jest przeciwieństwem zatrucia opioidami czy barbituranami, gdzie występuje depresja OUN i senność – tutaj mamy do czynienia z hiperpobudzeniem, pełną przytomnością i bolesnymi drgawkami.

W kolejnej części przyjrzymy się zastosowaniom strychniny w historii i medycynie, jej roli jako środka leczniczego, eksperymentalnego i trującego, a także kontrowersjom związanym z jej używaniem w praktyce laboratoryjnej i weterynaryjnej.

Zastosowania strychniny w historii i medycynie

Strychnina jako środek leczniczy i tonizujący

Choć strychnina kojarzona jest dziś niemal wyłącznie z toksycznością, w XIX i na początku XX wieku była powszechnie stosowana w medycynie jako środek pobudzający. Uważano ją za tonik wzmacniający, poprawiający napięcie mięśniowe i stymulujący układ nerwowy. Była składnikiem tzw. eliksirów leczniczych, przepisywanych osobom z:

• osłabieniem mięśni,
• nerwicami i depresją,
• zaburzeniami trawienia,
• impotencją i brakiem energii życiowej.

W bardzo małych dawkach (rzędu 0,5–2 mg) strychnina wykazuje działanie stymulujące ośrodkowy układ nerwowy – zwiększa czujność, refleks i napięcie mięśniowe, bez wywoływania drgawek. Z tego powodu była też stosowana jako „doping” dla sportowców i koni wyścigowych. W 1904 roku maratończyk Thomas Hicks zdobył złoto olimpijskie w St. Louis po zażyciu mikstury zawierającej strychninę i alkohol – był to jeden z pierwszych udokumentowanych przypadków dopingu farmakologicznego w sporcie.

Mimo pozornego efektu „wzmacniającego”, efekty uboczne – bezsenność, niepokój, drżenie, podrażnienie układu pokarmowego – okazały się zbyt niebezpieczne. Z biegiem czasu zastosowanie terapeutyczne strychniny zostało całkowicie zarzucone, a jej miejsce zajęły bezpieczniejsze i skuteczniejsze środki farmakologiczne, jak kofeina, niketamid czy efedryna.

Rola strychniny w eksperymentach neurologicznych

Współcześnie strychnina znajduje zastosowanie głównie w neurofizjologii i neurofarmakologii jako narzędzie badawcze. Ponieważ działa ona selektywnie na receptory glicynowe, jest wykorzystywana do:

• analizowania funkcjonowania hamowania postsynaptycznego,
• badania odruchów rdzeniowych i mechanizmów drgawek,
• tworzenia modeli eksperymentalnych padaczki i innych zaburzeń neurologicznych.

Dzięki swojej przewidywalnej farmakodynamice, strychnina pozwala na bardzo precyzyjne wywołanie reakcji neuronów i ocenę skuteczności nowych leków blokujących nadmierną aktywność układu nerwowego. Stosuje się ją m.in. w doświadczalnych badaniach na szczurach i myszach, pod ścisłą kontrolą etyczną i ilościową.

W bardzo kontrolowanych warunkach wykorzystywana jest również do badania mechanizmów bólu, gdyż wpływ na przewodnictwo nerwowe może uwidocznić reakcje na bodźce i skuteczność leków przeciwbólowych.

Strychnina jako trucizna i jej zastosowanie w pestycydach

Najbardziej znane i kontrowersyjne zastosowanie strychniny dotyczy jej roli jako trucizny, zarówno w ujęciu historycznym, jak i współczesnym. Przez wieki była stosowana w:

• morderstwach i zamachach politycznych,
• samosądach i egzekucjach rytualnych,
• samobójstwach,
• doświadczalnych testach zatrucia.

W XIX wieku była jedną z najczęściej stosowanych trucizn przez trucicieli, ponieważ była łatwa do zdobycia, trudna do wykrycia w organizmie i działała szybko. Choć dziś metody toksykologiczne pozwalają na identyfikację strychniny w próbkach biologicznych, nadal jest to związek o wysokim potencjale przestępczym, którego posiadanie i obrót podlegają ścisłym regulacjom prawnym.

W XX wieku strychnina znalazła szerokie zastosowanie jako:

• trucizna na szczury, krety i inne gryzonie,
• składnik przynęt w ogrodnictwie i rolnictwie,
• środek odstraszający ptaki i szkodniki sadownicze.

Obecnie stosowanie strychniny jako rodentycydu jest zakazane w większości krajów UE, w tym w Polsce, ze względu na jej wysoką toksyczność dla organizmów niecelowych (psy, koty, ptaki drapieżne) oraz niehumanitarny mechanizm działania – powoduje bolesną śmierć przez skurcze i uduszenie.

Mimo to, w niektórych krajach Azji, Afryki i Ameryki Południowej strychnina nadal jest dostępna i wykorzystywana w praktyce, szczególnie tam, gdzie nie ma alternatywnych metod zwalczania szkodników. Często występuje w formie zanieczyszczonych przynęt lub w połączeniu z innymi toksynami, co czyni ją jeszcze bardziej nieprzewidywalną i groźną.

W kolejnej części tekstu zostaną opisane objawy zatrucia strychniną, sposoby leczenia oraz działania profilaktyczne i prawne mające na celu ograniczenie ryzyka ekspozycji.

Zatrucia strychniną – objawy, leczenie i profilaktyka

Objawy ostrego zatrucia i mechanizm toksycznego działania

Zatrucie strychniną należy do najbardziej dramatycznych i niebezpiecznych zatruć znanych toksykologii klinicznej. Wynika ono z blokady receptorów glicynowych w rdzeniu kręgowym i pniu mózgu, co prowadzi do całkowitej utraty hamowania neuronów ruchowych. Skutkiem jest gwałtowne pobudzenie mięśni szkieletowych, nadwrażliwość na bodźce i silne, bolesne drgawki.

Objawy kliniczne rozwijają się bardzo szybko, zwykle w ciągu 15–30 minut po ekspozycji (np. połknięciu przynęty, dotknięciu nosa, inhalacji proszku) i obejmują:

• niepokój, lęk, uczucie narastającego napięcia mięśniowego,
• trudności w przełykaniu i oddychaniu,
• opistotonus – charakterystyczne wygięcie ciała w łuk, z napięciem grzbietu i karku,
• szczękościsk i uśmiech sardoniczny (toniczny skurcz mięśni mimicznych),
• napady drgawek trwające 30–60 sekund, wywoływane nawet przez dotyk, dźwięk, światło,
• zatrzymanie oddechu na skutek skurczu przepony, mięśni międzyżebrowych i krtani,
• hipoksja, kwasica metaboliczna, sinica i zatrzymanie krążenia.

W przeciwieństwie do wielu innych zatruć neurotoksycznych, ofiara pozostaje przytomna aż do momentu uduszenia – co czyni przebieg zatrucia wyjątkowo traumatycznym psychicznie. Śmierć może nastąpić w ciągu godziny, szczególnie przy dużej dawce i braku szybkiej pomocy medycznej.

Śmiertelna dawka strychniny wynosi około 30–100 mg u dorosłego człowieka, przy czym już dawki 5–10 mg mogą wywołać poważne objawy neurologiczne. Dzieci i zwierzęta domowe są jeszcze bardziej wrażliwe. Wdychanie lub przypadkowe połknięcie przynęt z zaledwie śladową zawartością strychniny może doprowadzić do ostrej reakcji toksycznej.

Leczenie zatruć strychniną

Nie istnieje swoiste antidotum na strychninę, dlatego leczenie zatrucia jest wyłącznie objawowe i wspomagające. Wymaga natychmiastowej interwencji w warunkach szpitalnych, najlepiej na oddziale intensywnej terapii. Postępowanie obejmuje:

• utrzymanie drożności dróg oddechowych – podanie tlenu, intubacja, wentylacja mechaniczna,
• ochronę pacjenta przed bodźcami zewnętrznymi – wyciszone pomieszczenie, brak światła, dźwięków i dotyku,
• podanie silnych środków uspokajających i zwiotczających, takich jak:
  • benzodiazepiny (diazepam, lorazepam) – do kontroli drgawek,
  • barbiturany (fenobarbital) – w ciężkich przypadkach,
  • propofol lub midazolam – w sedacji dożylnej,
• zwiotczenie mięśni i znieczulenie ogólne – w celu pełnej kontroli nad ciałem i układem oddechowym,
• dekontaminację przewodu pokarmowego – jeśli zatrucie nastąpiło doustnie, a czas od spożycia nie przekracza 60 minut: płukanie żołądka, podanie węgla aktywowanego, środki przeczyszczające.

W przypadku ciężkiego zatrucia konieczne jest również:

• monitorowanie gazometrii i równowagi kwasowo-zasadowej,
• leczenie kwasicy metabolicznej (np. wodorowęglan sodu),
• nawadnianie dożylne i korekta elektrolitów.

Rokowanie zależy głównie od szybkości podjęcia leczenia oraz skuteczności zabezpieczenia oddechu. Pacjenci, którzy przeżyją pierwsze 24 godziny od wystąpienia objawów, zazwyczaj wracają do zdrowia bez trwałych uszkodzeń neurologicznych.

Profilaktyka zatruć i regulacje prawne

W związku z wyjątkową toksycznością, obrót strychniną jest w większości krajów ściśle regulowany lub całkowicie zakazany. W Unii Europejskiej nie wolno stosować jej jako środka ochrony roślin ani jako trucizny na gryzonie. W Polsce nie ma żadnych legalnych preparatów zawierających strychninę dostępnych dla użytkownika indywidualnego.

Dostęp do niej mają wyłącznie:

• licencjonowane laboratoria badawcze,
• ośrodki akademickie prowadzące badania neurotoksykologiczne,
• jednostki doświadczalne w hodowli zwierząt laboratoryjnych.

Wszystkie te podmioty muszą prowadzić rejestry obrotu, posiadać pozwolenia inspekcji sanitarnej i weterynaryjnej, a także systemy zabezpieczeń i dekontaminacji.

Aby zapobiec zatruciom, szczególnie przypadkowym lub samobójczym, kluczowe są:

• edukacja na temat toksyczności substancji roślinnych i chemicznych,
• monitorowanie sklepów internetowych i serwisów aukcyjnych,
• szybkie reagowanie na przypadki nielegalnego handlu,
• zabezpieczenie dzieci i zwierząt domowych przed dostępem do potencjalnie toksycznych substancji – w tym także naturalnych przynęt na szkodniki.

Strychnina, mimo że niemal całkowicie wycofana z użycia jako lek czy środek ochrony roślin, wciąż budzi respekt – jako jedna z najbardziej gwałtownie działających toksyn wpływających na układ nerwowy człowieka. Jej znajomość pozostaje ważna w praktyce toksykologicznej, kryminalistyce, medycynie sądowej i badaniach neurofizjologicznych.

FAQ strychnina – najczęściej zadawane pytania

Co to jest strychnina?

Strychnina to naturalny alkaloid roślinny o silnym działaniu neurotoksycznym, pozyskiwany głównie z nasion drzewa Strychnos nux-vomica.

Jak działa strychnina na organizm?

Strychnina blokuje receptory glicynowe w rdzeniu kręgowym, co prowadzi do niekontrolowanych skurczów mięśni i drgawek.

Do czego wykorzystywano strychninę?

W przeszłości była używana jako lek pobudzający i środek wzmacniający, a także jako trucizna na gryzonie i składnik niektórych preparatów farmaceutycznych.

Jakie są objawy zatrucia strychniną?

Objawy to m.in. silne skurcze mięśni, trudności w oddychaniu, drgawki i nadwrażliwość na bodźce zewnętrzne – zatrucie może prowadzić do śmierci.

Czy strychnina jest dziś legalna?

W większości krajów jej użycie i obrót są ściśle kontrolowane lub zakazane – dostęp do niej mają tylko licencjonowane laboratoria i instytucje badawcze.