Вивчення подвійної атаки отрути павука
Досі дослідження отрути павука зосереджувались на відносно вузькій області. Зараз група вчених у Швейцарії трохи глибше копалася, щоб з’ясувати, наскільки це смертельно.
Отрута тварин здавна застосовується в медицині. Поки галузь раніше зосереджувалась на зміїній отруті, зараз павуки перебувають під інтенсивним обстеженням.
Два типи працюють по-різному; зміїний отрута націлений на серцево-судинну систему, а отрута павука спрямований на нервову систему.
Точне розуміння того, як працює отрута павука, може призвести до ефективних методів лікування таких, як епілепсія та інсульт.
Вчені вже знають, що отрута павукоподібних викликає збій функції іонних каналів. Ці канали повинні мати можливість відкриватися і закриватися в певний час для того, щоб контролювати м'язи та інші важливі процеси організму.
Коли отрута павука потрапляє в тіло, вона порушує звичайний потік іонних каналів, що призводить до паралічу, а іноді і смерті. Зосередження уваги на стосунках між цими каналами та отрутою може стати квитком на революційно нове лікування.
Дослідження отрути павука тривали протягом останніх кількох десятиліть, але значна частина з них оберталася навколо впливу нейротоксинів. Це сприяло розробці успішних інсектицидів, але використання наркотиків досі вивчається.
Подвійний хіт Venom
Використання отрути павука для лікування захворювань нервової системи людини вимагає більш глибокого розуміння компонентів отрути. Нове дослідження, проведене в Бернському університеті Інституту екології та еволюції (IEE) у Швейцарії, поєднує роки таких досліджень, щоб довести, наскільки складна отрута насправді.
Отрута Cupiennius salei - більш відомий як тигр-мандрівний павук - головна увага в дослідженні. Це відносно великий павук з розмахом ніг близько 10 сантиметрів і зазвичай зустрічається в Центральній Америці. Коли він ловить здобич, це робить засідку і випускає отруту, а не пряде павутину.
У дослідженні, опублікованому в Токсини, дослідники вивчили, як різні інгредієнти отрути взаємодіють, паралізуючи здобич. Вони називають це стратегією подвійної інактивації здобичі, названою так за двома частинами, що складають процес.
Одна частина є рішуче нейротоксичною, а інша частина спрямована на порушення стабільності в організмі. "Обидві частини стратегії взаємодіють дуже тісно", - пояснює провідний автор дослідження Люсія Кун-Нентвіг, доктор філософії.
«Отрута націлена не тільки на м’язи та нервову систему здобичі - внутрішній гомеостаз, фізіологічний баланс організму також порушується блокадою іонних каналів та різними метаболічними шляхами».
Люсія Кун-Нентвіг, доктор філософії
Словом, нейротоксини націлені на м’язи та нервову систему, що призводить до паралічу. Смерть тканин дозволяє отруті поширюватися по всьому тілу, тоді як метаболічна частина спричинює стрибок рівня цукру в крові, що призводить до значного пошкодження функцій організму.
Кун-Нентвіг описує стратегію отрути цього конкретного павука як “дуже ефективну. [Це] зменшує ризик втрати павуком здобичі, а також ризик розвитку потенційної здобичі стійкістю до отрути павука в довгостроковій перспективі ".
Більше, ніж просто токсин
Але дослідники там не закінчили. Для подальшого розуміння смертності отрути павука вчені IEE вивчили кожну окрему молекулу РНК, виявлену в отруйних залозах. Вони виявили, що білок, який називається альфа-амілаза, є основним білком у отруті.
"Виходячи з цього, ми мали змогу зрозуміти існування багатьох інших пептидів та білків, що сприяють токсичній дії отрути павука", - заявляє Кун-Нентвіг.
Підсумовуючи висновки команди, вона зазначає: "Отрута павука - це більше, ніж просто токсин - це ціла армада речовин, які атакують, паралізують і вбивають організм максимум різними способами".
Розуміння того, як нетоксичний елемент перетворюється на токсичний, може підтримати майбутнє медичне використання отрути павука. Вчені вважають, що стратегію отрути, яку використовує тигр-мандрівний павук, використовує також більшість інших видів павуків, що робить це відкриття ще більш важливим.
