Şiga toksinleri hedef hücrelerde protein sentezini engelleyerek etki gösterirler. Toksin, hücre içine girdikten sonra bir N-glikozidaz enzimi olarak işlev görür, ribozomu oluşturan RNA’dan bir adenini keserek protein sentezinin durmasına neden olur. Ricinus communis adlı fasulyede bulunan risin toksini de aynı mekanizmayla çalışır.
Şiga toksinlerinin yapısı aynıdır: bir A ve beş B protein alt biriminden meydana gelirler. B altbirimleri bir beşgen oluştururlar, beşgen düzleminin bir tarafında, ortada, A birimi oturur. B birimleri hedef hücrenin zarında bulunan, globotriasilseramit Gb3 adlı bir glikolipide bağlanırlar. Bunun ardından A altbirimi içeri alınır, hücre içinde bulunan furin adlı bir proteaz tarafından iki parçaya ayrılır. A1 parçası ribozoma bağlanıp protein sentezini bozar.
Bir Şiga toksininin hücre zarından ribozomlara ulaşmak için izlediği yol şöyledir: toksin endositoz yoluyla bir endozoma alınır, endozom Golgi aygıtıyla kaynaşınca toksin de önce Trans Golgi Şebeke’sine (Trans Golgi Network), oradan da Endoplazmik retikulum’a (ER’ye) aktarılır. En sonunda toksin ER’den sitoplazmaya, henüz bilinmeyen bir mekanizma ile geçer.

Şiga toksinleri protein sentezini engellemek dışında de etkileri vardır. Apoptoz yoluyla hücre parçalanması protein sentezinden bağımsızdır ve bunun sonucunda saçılan proteazlar civar hücrelere ek bir zarar verebilir. Keza, protein sentez engellemesinden bağımsız olarak Şiga toksinleri IL-1, IL-6, IL-8 ve TNF gibi bazı sitokinlerin salgılanmasına neden olurlar.

Toksin kan damarlarının çeperlerindeki endotel hücrelere etki eder. Kalın bağırsak damarlarına bu şekilde zarar vermesi yüzünden kanlı ishal meydana gelir. Toksin kanla sindirim sistemini çevreleyen damarlardan daha öteye yayıldığı zaman küçük damarlar içeren çeşitli organlara zarar verebilir. Böbrek glomerulusunun epiteli, taşıdığı Gb3 glikolipit reseptörleri yüzünden özellikle toksine duyarlıdır ve onun zarar görmesi böbreğin filtreleme işlevini ortadan kaldırır, sonuç kanamalı böbrek yetmezliğidir (hemolitik üremik sendrom).

Stx1 ve Stx2 aynı yapıya sahip olmakla beraber bazı ayrıntılarda farklılıklar gösterirler. Stx insanlarda Stx1′den daha toksiktir. Stx2′nin hemolitik üremik sendrom oluşturmaya Stx1′den daha yetkindir.

Şiga toksin genleri E. coli kromozomuna entegre olmuş bir lambda tipi bakteriyofaj genomlarında bulunur. Bakterinin büyümesini engelleyen şartlarda bakterinin gösterdiği SOS tepkisi bakteriyofajı etkinleştirir, hem bakteriyofajın, hem de Stx2 toksininin üretimi artar. Kinolon sınıfından antibiyotikler, ayrıca trimethoprim ve furazolidone uygulandığında Stx2 üretiminin 100 katı arttığı bulunmuştur. Dolayısıyla bazı antibiyotiklerin kullanımı Şiga toksin üreten E. Coli hastalıklarının kötüleşmesine ve daha hızlı yayılmasına neden olabilmektedir.

Toksinin hücreye bağlanıp içine girmek için gerek duyduğu Gb3 reseptörleri insanda vardır ama inek, domuz ve geyik gibi başka hayvanlarda yoktur. Bu hayvanlar toksin üreten bakterileri kendileri zarar görmeden barındırabilirler, dışkılarıyla onları çevreye salıp insanlara geçmelerine neden olabilirler. Stx1′in antiviral etkisi olduğu gösterilmiştir, dolayısıyla bulunduğu hayvanlarda koruyucu bir etkisi olabilir.

Sınıf: Kimyasal Zehirler

Çok aktif zehir. Beş farklı protein ile bugüne kadar izole edilmiştir. Abrus precatorius L. çekirdeğinin lektininden elde edilir. Abrus aglutinin, hemagglutinasyon aktivitesi & abrins toksik maddelerinin salınımından bileşen sorumludur. Her iki peptid disülfit bağı içeren zincirler ile bir arada tutulur.

Bakterilerce salgılanıp, bakteriden uzakta bulunan dokuları yıkan toksindir (zehirdir). Eksotoksinler, genellikle bazı özel dokulara özgüdür. Örneğin, tetanoz’da eksotoksin,sinir sisteminin motor bölümünü etkiler. Eksotoksinler, formaldehidle karıştırılıp ısıtılırsa, zehirlilikleri yok olur, fakat antijen yapıları kalır ve böylelikle aktif bağışıklık mümkün olur. Bu işlemin uygulandığı eksotoksin, toksoid adını alır ve hastaya zerk edildiğinde, hastanın kendi antitoksinleri oluşur. Bundan sonra, zaman zaman devam dozunda toksoid verildiği takdirde, ilgili bakterinin vücuda girmesiyle, antitoksin yapımı kamçılanak ve böylelikle hastalık belirmeyecektir. Bir hasta, eksotoksinine karşı aşılanmadığı bir bakteri enfeksiyonuna yakalanırsa, hastaya doğrudan antitoksin vermekle onda pasif bağışıklık yaratmak mümkündür. Bir hayvanda (atta) oluşmuş antitoksinlerin insana zerk edimlmesiyle sağlanacak etki, toksoid enjeksiyonuyla yaratılan aktif bağışıklık etkisinden zayıftır. Buna ek olarak, pasif bağışıklıkta at serumuna karşı anafilaktik reaksiyon (bkz.) anafilaksi tehlikesi vardır. Bakteriyel eksotoksinlerle belirtileri ortaya çıkan önemli hastalıklar şunlardır: Difteri, tetanoz, botulizm ve gazlı gangren. Eksotoksinler ve özellikle botulizm eksotoksini, bilinen en etkili zehirlerdendir.

Sınıf: Kimyasal Zehirler

Arsenik yerkabuğunda kaya, toprak, su, hava ve canlılarda bulunan önemli elementlerden biridir. Arsenik içme suyuna mineral ve madenlerden karışmaktadır. Bazı bölgelerde kayaların erozyonu sonucu yeraltı sularındaki arsenik miktarı artmaktadır. Endüstriyel alanda besin koruyucu ya da pestisid olarak kullanılan arsenik de içme suyuna karışabilmektedir.

Sağlıklı üretilmemiş konserve yiyecek kutularında yaşayan Clostridium botulinum adı verilen zehirli bir bakteri kullanılarak geliştirilmiştir. Bulanık görme, baş dönmesi, adalelerde ani güç kaybı yapar. Enfeksiyonu önlemek için geliştirilen antitoksin veya aşı kullanılmalıdır.

Sinir sistemini etkileyen renksiz, kokusuz enzim bloklarından oluşan bir gaz türü. Etkileri; mide bulantısı, nefes darlığı, bilinç kaybı, felç ve sonuç olarak ölüm. Atropine ve Pralidoxime, sarin gazının etkilerini tersine çevirir.

Kokusuz, sinirleri etkileyen bir zehir türü. Sıvı veya gaz halinde bulunan VX, oldukça ölümcül bir zehir. Sinir sistemini devre dışı bırakır. Aşırı dozda, 10 dakika içinde akciğerler ve kalp fonksiyonlarını yitirerek durur. Atropine adı verilen ilaç, vakit kaybetmeden kola, bacağa veya doğrudan kalbe enjekte edilmelidir.

Toprakta bulunan ve normal şartlarda canlı sığır ve koyunları etkileyen bir tür bakteri. Çiçeklerde bulunan sporlar yoluyla nadiren de olsa bulaşıcı etkisi olabilir. Eğer sporlar teneffüs edildiyse, ateş, nefes darlığı ile kendini gösterir ve birkaç gün içinde ölümle sonuçlanır. Antibiyotik ve aşı ile tedavi edilebilir.

Yeni endüstriyel malzemelerin geliştirilmesinde ve metallerin temizliğinde kullanılan bir tür zehir. Etkileri, mide bulantısı, baş ağrısı ile şiddetli etkiye maruz kalındığında ortaya çıkan zor nefes alma ve bilinç kaybı. Tedavisi için etki şiddetine bağlı olarak çeşitli ilaçlar mevcut.