Scorpioni mürgiühendid võivad hävitada ohtlikke baktereid
Teadlastel on õnnestunud sünteesida kaks skorpionimürgiühendit, mis on efektiivsed mõnede ülinakkavate bakteritüvede vastu. Samuti ei kahjusta ühendid tõenäoliselt inimesi, rahustavad teadlased meid.
Pildikrediit: Edson N. Carcamo-Noriega
Tuhanded loomaliigid kogu maailmas on mürgised, alates ämblikest kuni herilaste, kalade, madude ja konnadeni.
Mõne looma mürk on piisavalt tugev, et tekitada kerget ärritust ja hoida ära potentsiaalseid kiskjaid, samas kui teiste loomade, näiteks pisikese sinise rõngaga kaheksajalgade mürk võib mõne minuti jooksul täiskasvanud inimese kergesti tappa.
Teadlased väidavad siiski, et paljudele surmavatele loomamürkidele võib olla vastus ka nakkusele ja haigustele.
Näiteks Tropidolaemus wagleri, Kagu-Aasia päritolu rästikuliik, võib parandada verehüüvete ravi ja lehterveeämblikmürgi põhikomponent võib aidata vältida insuldi järgseid ajukahjustusi.
Californias asuva Stanfordi ülikooli ja Mehhiko Riikliku Autonoomse Ülikooli teadlased on hiljuti teinud veel ühe paljulubava avastuse: Kaks ühendit Mehhiko idaosast pärit skorpioni mürgist, Diplocentrus melici, suudab võidelda raskete bakterite vastu, kahjustamata tervislikke kudesid.
Meeskond viis hiirte ja ka koeproovide uuringud läbi, et testida ühendite efektiivsust ja ohutust. Uuringu tulemused ilmuvad nüüd aastal PNAS.
2 uue ühendi avastamine
Stanfordi prof Richard Zare, Mehhiko Riikliku Autonoomse Ülikooli prof Lourival Possani ja nende meeskonnad tegid intrigeeriva avastuse pärast mõne isendi tabamist. D. melici autor Possani Mehhiko teadustudengid.
Prof Possani uurimistöö on keskendunud skorpionimürgil põhinevate uute ravimeetodite avastamisele. Prof Zare on spetsialiseerunud keemiliste reaktsioonide avastamisele molekulaarsel tasandil.
Kaks vanemteadurit ja nende meeskonnad tegid koostööd peamiste ühendite tuvastamisel D. melici mürk oluline farmakoloogiline plii. Kogu protsess oli väga vaevarikas ja isegi skorpionide leidmine oli esiteks keeruline.
“Selle skorpioniliigi kogumine on keeruline, sest talvisel ja kuival aastaajal on skorpion maetud. Leiame selle ainult vihmaperioodil, ”selgitab prof Possani.
Nende mürgi skorpionite “lüpsmiseks” pidid teadlased ämblikulaadsete sabadele rakendama kergeid elektrilisi stiimuleid. Pärast seda protseduuri nägi meeskond, et mürk muutus pruunikaks kohe, kui see õhku sattus.
Pärast mitmete tundlike testide läbiviimist leidsid teadlased, et selle muutuse eest vastutavad kaks 1,4-bensokinooni keemilist ühendit - mida nad suutsid sünteesida väikesest kogusest skorpionimürgist. Kõik need ühendid muutusid õhuga kokkupuutel erinevat värvi, üks punane ja teine sinine.
“Meil oli töötamiseks ainult 0,5 mikroliitrit mürki. See on kümme korda väiksem kui vere kogus, mida sääsk ühe portsjoni sisse imeb, ”märgib prof Zare.
Teadlased selgitavad, et bensokinoonidel on antimikroobsed omadused ja meeskonna tuvastatud kaks ühendit ei olnud varem teada. Need erinevad üksteisest vaid peenelt.
"Need kaks ühendit on omavahel struktuurselt seotud, kuid kui punase ühel oksal on hapniku aatom, siis sinisel on väävliaatom," selgitab Ph.D. Shibdas Banerjee, üks uuringu autoritest, kes vastutab äsja avastatud kemikaalide struktuur.
Saba nõelamine ... bakterite vastu
Arvestades asjaolu, et bensokinoonid võivad bakteritüvesid hävitada, saatsid prof Zare laboratooriumi teadlased kahe hiljuti avastatud ühendi proovid dr Rogelio Hernández-Pandole ja tema kolleegidele Salvador Zubiráni riiklikust terviseteaduste ja toitumisinstituudist Mexico Citys , edasiseks testimiseks.
Salvador Zubiráni meeskond leidis, et punane 1,4-bensokinoon hävis tõhusalt Staphylococcus aureus, mis on väga nakkav, samas kui sinine 1,4-bensokinoon suutis tappa erinevaid tüvesid Mycobacterium tuberculosis, mis vastutavad tuberkuloosi eest.
See sisaldas ka M. tuberculosis tüved, millel oli tekkinud resistentsus mitme antibiootikumi suhtes. Üks küsimus jäi siiski alles.
"Leidsime, et need ühendid tapsid baktereid, kuid siis tekkis küsimus:" Kas see tapab ka teid? "," Märgib prof Zare.
"Ja vastus on eitav: Hernández-Pando rühm näitas, et sinine ühend hävitab tuberkuloosibakterid, kuid jätab hiirte kopsukesta puutumatuks."
Prof Richard Zare
Veel saladusi, mida paljastada
Asjaolu, et kaks äsja tuvastatud ühendit on surmavate bakterite vastu väga tõhusad ja näiliselt ohutud manustada, muudab need ideaalseks kandidaadiks uutele ravimitele ja ravimeetoditele. Siiski märgib prof Possani, et see uus uurimistee poleks kunagi võimalikuks saanud, kui mitte prof Zare ja tema meeskond.
Tänu sellele, et prof Zare ja tema kolleegid õppisid sünteesima kahte bensokinooni D. melici et teadlased saavad nüüd otsida võimalusi nende ühendite kasutamiseks tervendamise eesmärgil.
“Mürgikomponentide kogus, mida loomadelt saame, on äärmiselt väike. Selle töö õnnestumisel oli määravaks ühendite süntees, ”selgitab prof Possani.
“Mahu järgi on skorpionimürk üks kõige kallimaid materjale maailmas. Selle galloni tootmine maksaks 39 miljonit dollarit, ”märgib prof Zare.
"Kui sõltusite selle tootmiseks ainult skorpionidest, ei saanud keegi seda endale lubada, seega on oluline kindlaks teha, mis on kriitilised koostisosad, ja osata neid sünteesida," rõhutab ta.
Tulevikus plaanivad teadlased jätkata koostööd, et teada saada, kuidas seda kasutada D. melici igaveseks. Samal ajal on prof Zare ja prof Possani huvitatud, miks need kaks mittetoksilist kemikaali skorpionimürgis üldse esinevad, ja nad sooviksid selle saladuse paljastada.
“Need ühendid ei pruugi olla mürgi mürgine komponent. Meil pole aimugi, miks skorpion neid ühendeid teeb. Saladusi on veel, ”ütleb prof Zare.
