CAS n°5: Un poisson empoisonnant

Première partie: Empoisonné !

By James A. Hewlett Science and Technology Department Finger Lakes Community College; Trad. et adapt YL

C’était un soir, lors d’un voyage d’étude en Indonésie destiné à aller voir de plus près la récente découverte d'un cœlacanthe…le Dr. Marshall Westwood de l'institut technique du Montana était attablé devant un repas de fugu et de riz. Une heure après être rentré à son hôtel, il ressentit un certain engourdissement des lèvres et de sa langue, et qui s’est rapidement étendu à son visage et à son cou. Avant qu'il ne puisse appeler la réception, il a commencé à sentir des douleurs dans son estomac et sa gorge, qui ont déclenché des nausées et par la suite de graves vomissements. Craignant d’avoir mangé du poisson avarié pour le dîner, le Dr. Westwood appela l’hôpital local et décrivit ses symptômes. L'engourdissement dans ses lèvres et son visage rendait la communication très difficile, mais le personnel de l’hôpital parvint à comprendre au moins l'adresse, et ils envoyèrent rapidement une ambulance . Pendant que le Dr. Westwood était conduit d’urgence à l'hôpital, sa respiration devenait de plus en plus difficile. En outre, il commençait à montrer des signes de paralysie dans le haut du corps et dans les bras.

Avant que l'ambulance n’ait atteint l'hôpital, le visage et la bouche de Dr. Westwood étaient complètement paralysés et il fit un épisode d’arythmie. Les médecins maintinrent la liberté des voies aériennes grâce à une canule, administrèrent des drogues pour ramener son cœur de nouveau à un rythme normal, lui firent absorber un mélange à base de charbon végétal, qui devait aider à absorber tous les produits chimiques qui pourraient encore être dans son estomac. En quelques heures, l'état de Dr. Westwood devait s'améliorer et il était en voie de rétablissement. Après la discussion de son cas avec son médecin, il comprit qu'il avait probablement été la victime d'un empoisonnement par le poisson globe. La toxine active dans les tissus de ce poisson est un produit chimique appelée tétrodotoxine. La tétrodotoxine est appartient à une classe de produits chimiques connus sous le nom de neurotoxines, étant donné qu'elle a des effets sur les neurones. Spécifiquement, la tétrodotoxine bloque les canaux sodium voltage-dépendants.

Ce qui suit est une série de questions concernant

la base biologique de ce cas.

Nous vous orienterons au fur et à mesure

de la façon dont votre petit groupe gèrera

ces problèmes…

Questions

1 Combien d’éléments différents peut-on compter dans une molécule de tétrodotoxine ? Quels sont les noms de ces éléments ?

2. Quel type de liaisons chimiques trouve-t-on dans cette molécule ? Décrire la structure de ces liens.

3. Comme mentionné dans la description du cas, la tétrodotoxine est une molécule qui bloque les canaux sodium voltage-dépendants. Décrire la structure d'un ion sodium.

4. Qu’est-ce qu’un canal voltage-dépendants à sodium ? De quoi est-il fait ? Quelle est sa fonction ?

5. Pourquoi des ions sodium ont-ils besoin de canaux afin de se déplacer dans et hors des cellules ?

6. Décrire le processus impliqué dans le mouvement des ions par ces canaux.

7. Quand les cellules nerveuses sont au repos, il y a une quantité inégale de charges positives et négatives de chaque côté de la membrane. Cette différence de charge s'appelle un potentiel électrique. Décrire ce « potentiel » quand le neurone est au repos (potentiel de repos).

8. Qu'arrive-t-il au potentiel électrique d'un neurone quand il y a un potentiel d'action ? Quelle est la fonction du potentiel d'action dans des neurones ?

9. Décrire le rôle des ions sodium et des canaux sodium dans le potentiel d'action.

10. Qu'arriverait-il à un neurone s'il était exposé à la tétrodotoxine ? Envisagez son effet sur la capacité d'un neurone à communiquer.

11. Maintenant que vous avez compris une partie des bases biologiques de ce cas, expliquez pourquoi le Dr. Westwood a pu éprouver cet engourdissement après avoir mangé du poisson globe.

12. La paralysie est un terme employé pour décrire la perte de fonction de muscle. Si la tétrodotoxine a un effet sur les neurones, pourquoi Dr. Westwood a-t-il été paralysé ?

Le tétrodon est également connu comme fugu, Pufferfish et poisson globe

Sa photo sur http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/signaltrans/olsignalneuron.html