2-Хлорбензальмалононітрил (CS): механізми дії, клінічні ефекти та екологічні аспекти
Вантажиться...
Дата
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник/консультант
Члени комітету
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Інститут фізіології імені Богомольця Національної академії наук України
Анотація
2-Хлорбензальмалононітрил (CS) є високоактивним іритантом, який широко застосовується у правоохоронній практиці та військовій підготовці. Ключовим науковим досягненням стала ідентифікація анкіринового рецептора транзієнтного потенціалу типу 1 (TRPA1) як його основної молекулярної мішені. Сучасні структурні дослідження TRPA1 розкрили загальні принципи електрофільної активації, включаючи двостадійний механізм ковалентної модифікації критичних цистеїнових залишків, що ініціює глобальні конформаційні зміни з поворотом трансмембранної ділянки та збільшенням діаметра пори. У цьому огляді ми підсумовуємо наявні знання про молекулярні механізми дії CS через TRPA1, клінічні ефекти при різних умовах експозиції, екологічні наслідки застосування та можливості біодеградації. CS демонструє надзвичайну потужність з EC50 0,7–0,9 нмоль/л та видову специфічність до hTRPA1. Клінічні дані спростовують концепцію CS як безпечного засобу з транзієнтними ефектами. Постекспозиційні наслідки включають ураження шкіри у 61% випадків, очей у 57% та дихальної системи у 40%, з варіабельною тривалістю симптомів від кількох хвилин до тижнів і навіть років. Документовано тяжкі ускладнення, включаючи багатосистемну гіперсенситивність, реактивний бронхоспазм та дерматити, особливо при експозиції у закритому просторі. Модифіковані форми CS1 та CS2 характеризуються підвищеною екологічною стабільністю та здатністю спричиняти повторні ураження через 2 міс після застосування. CS чинить токсичний вплив на мікроорганізми, включаючи пробіотичні бактерії та мікроводорості. Мікроводорості Chlorella sp. демонструють здатність до біодеградації немодифікованого CS. Широке застосування CS у військових діях на території України країною агресором вимагає розробки ефективних стратегій і засобів нейтралізації та лікування
Опис
2-Chlorobenzalmalononitrile (CS) is a highly active irritant widely used in law enforcement and military training. A key scientific achievement has been the identification of the TRPA1 receptor as the primary molecular target of CS. Recent structural studies of TRPA1 have revealed general principles of electrophilic activation, including a two-stage mechanism of covalent modification of critical cysteine residues that initiates global conformational changes with transmembrane domain rotation and pore diameter enlargement. In this review, we summarize current knowledge about the molecular mechanisms of CS action through TRPA1, clinical effects under various exposure conditions, environmental consequences of modified forms application, and biodegradation possibilities. CS demonstrates extraordinary potency with an EC50 of 0.7-0.9 nM and species specificity for hTRPA1. Clinical data refute the concept of CS as a safe agent with transient effects. Postexposure consequences include skin lesions in 61% of cases, ocular injuries in 57%, and respiratory system involvement in 40%, with variable symptom duration ranging from minutes to weeks and even years. Severe complications have been documented, including multisystem hypersensitivity, reactive bronchospasm, and dermatitis, particularly during exposure in enclosed spaces. Modified forms CS1 and CS2 are characterized by increased environmental stability and the ability to cause repeated injuries 2 months after application. CS exerts toxic effects on microorganisms, including probiotic bacteria and microalgae. Microalgae Chlorella sp. demonstrate the ability to biodegrade unmodified CS. Widespread use of CS in military operations on Ukrainian territory by the aggressor state necessitates the development of effective neutralization strategies and treatment methods. Key words: 2-chlorobenzalmalononitrile; CS; TRPA1; tear gas,;toxicology; neurogenic inflammation; ecotoxicology; biodegradation
Ключові слова
Бібліографічний опис
Гончаренко О. Ю., Манжос О. О., Янчук М. Д. 2-Хлорбензальмалононітрил (CS): механізми дії, клінічні ефекти та екологічні аспекти// Фізіологічний журнал. - 2026. - Т. 72, № 3. - С. 82–94.
