Hämähäkkimyrkkyn kaksoishyökkäys
Hämähäkkimyrkkytutkimus on toistaiseksi keskittynyt suhteellisen kapealle alueelle. Nyt joukko tutkijoita Sveitsissä on kaivautunut hieman syvemmälle saadakseen selville kuinka tappava se on.
Eläinten myrkkyä on käytetty pitkään lääketieteessä. Vaikka teollisuus keskittyi aiemmin käärmemyrkkyyn, hämähäkkejä tutkitaan nyt intensiivisesti.
Nämä kaksi tyyppiä toimivat hyvin eri tavoin; käärmeen myrkky kohdistuu sydän- ja verisuonijärjestelmään, kun taas hämähäkkimyrkky kohdistuu hermostoon.
Hämähäkkimyrkkyn tarkan ymmärtäminen voi johtaa tehokkaisiin hoitomenetelmiin epilepsian ja aivohalvauksen kaltaisille.
Tutkijat tietävät jo, että arachnid-myrkky aiheuttaa hajoamisen ionikanavien toiminnassa. Näiden kanavien on voitava avautua ja sulkeutua tiettyinä aikoina lihasten ja muiden kriittisten kehon prosessien hallitsemiseksi.
Kun hämähäkkimyrkky tulee kehoon, se häiritsee tavallista ionikanavan virtausta, mikä johtaa halvaantumiseen ja joskus kuolemaan. Keskittyminen näiden kanavien ja myrkyn väliseen suhteeseen voi olla lippu vallankumoukselliseen uuteen hoitoon.
Hämähäkkimyrkkyä on tutkittu viime vuosikymmeninä, mutta suuri osa siitä on keskittynyt neurotoksiinien vaikutuksiin. Tämä on myötävaikuttanut menestyvien hyönteismyrkkyjen kehittymiseen, mutta huumeisiin liittyvää käyttöä tutkitaan edelleen.
Venomin kaksoishitti
Hämähäkkimyrkkyn käyttö ihmisen hermostosairauksien hoidossa edellyttää syvempää ymmärrystä myrkkyn osista. Sveitsin Bernin yliopiston ekologian ja evoluution instituutin (IEE) uusi tutkimus yhdistää vuosien tällaisen tutkimuksen osoittaakseen kuinka monimutkainen myrkky on todella.
Myrkky Cupiennius salei - joka tunnetaan yleisemmin tiikerien vaeltavana hämähäkkinä - on tutkimuksen pääpaino. Se on suhteellisen suuri hämähäkki, jonka jalka on noin 10 senttimetriä, ja sitä esiintyy yleensä Keski-Amerikassa. Kun se saa saaliin, se tekee sen väijymällä ja vapauttamalla myrkkyä sen sijaan, että pyöritä verkkoa.
Tutkimuksessa, joka julkaistiin Toksiinit, tutkijat tarkastelivat, kuinka myrkkyn eri ainesosat ovat vuorovaikutuksessa saaliin lamauttamiseksi. He kutsuvat sitä kaksoissyöpä-inaktivointistrategiaksi, joka on nimetty prosessin muodostaville kahdelle osalle.
Yksi osa on selvästi neurotoksinen, ja toisen osan tarkoituksena on häiritä vakautta kehossa. "Strategian molemmat osat ovat hyvin läheisessä vuorovaikutuksessa", kertoo tutkimuksen johtava tutkija Lucia Kuhn-Nentwig.
"Myrkky ei kohdistu pelkästään saaliin lihaksiin ja hermostoon - myös sisäinen homeostaasi, eliön fysiologinen tasapaino, häiriintyy ionikanavien ja erilaisten aineenvaihduntareittien estolla."
Lucia Kuhn-Nentwig, Ph.D.
Lyhyesti sanottuna neurotoksiinit kohdentavat lihaksia ja hermostoa, mikä johtaa halvaantumiseen. Kudoskuoleman myrkky leviää koko kehoon, kun taas aineenvaihduntaosa aiheuttaa verensokeripiikin, mikä aiheuttaa merkittäviä vahinkoja kehon toiminnoille.
Kuhn-Nentwig kuvailee tämän erityisen hämähäkin myrkytysstrategiaa "erittäin tehokkaana. [Se] vähentää hämähäkin menetyksen riskiä saalista sekä riskiä mahdollisesta saalista, joka voi vastustaa hämähäkin myrkkyä pitkällä aikavälillä. "
Enemmän kuin vain toksiini
Mutta tutkijoita ei tehty siellä. Hämähäkin myrkyn kuolettavuuden ymmärtämiseksi IEE-tutkijat tutkivat jokaista myrkkyrauhasista löydettyä RNA-molekyyliä. He havaitsivat, että alfa-amylaasiksi kutsuttu proteiini oli myrkkyn tärkein proteiini.
"Tämän perusteella pystyimme ymmärtämään monien muiden peptidien ja proteiinien olemassaolon, jotka vaikuttavat hämähäkkimyrkyn myrkyllisiin vaikutuksiin", Kuhn-Nentwig toteaa.
Tiimin johtopäätösten yhteenvetona hän toteaa: "Hämähäkkimyrkky on enemmän kuin pelkkä toksiini - se on koko joukko aineita, jotka hyökkäävät, lamauttavat ja tappavat organismia enintään monilla eri tavoilla."
Oivallus siitä, miten myrkytön alkuaine kehittyy myrkylliseksi, voi tukea hämähäkkimyrkkyn tulevaa lääketieteellistä käyttöä. Tutkijat uskovat, että tiikerien vaeltavan hämähäkin käyttämää myrkkustrategiaa käyttää myös suurin osa muista hämähäkkilajeista, mikä tekee tästä löydöstä vieläkin tärkeämmän.
