2021. június. 19., szombat - Gyárfás.
hirdetés

 

Ölés helyett tudomány

A növény- és állatvilágban fellelhető mérgek az emberi betegségek kutatásának és gyógyításának fontos eszközei. Mire jó a korallkígyó és a madárpók különleges toxinja?


Korallkígyó

12 évnyi kutatás révén egy nemzetközi tudóscsapat feltárta egy közép-amerikai kígyófajta, a Costa Rica-i korallkígyó halált okozó mérgének titkát. A méreg az első ismert állati toxin, ami a GABA receptorok működését befolyásolja, ráadásul kötődése az összes eddig ismert GABA(A)-receptor módosító szerénél legalább százszor erősebb. A Proceedings of the National Academy of Sciences című szaklapban megjelent tanulmány szerint a toxin hatása annak köszönhető, hogy a receptorhoz kötődve többé már nem válik le onnan, és a receptorokat tartalmazó idegsejtek ezt követően folyamatosan aktivált állapotban maradnak (Jean-Pierre Rosso és munkatársai: MmTX1 and MmTX2 from coral snake venom potently modulate GABAA receptor activity). Az áldozat halálát status epilepticus, azaz epilepsziás krízis okozza.

A kutatók feltárták a toxin kémiai szerkezetét is, és az egy ikerprotein, a micrurotoxin1 és micrurotoxin2, ami nevét a korallkígyó latin neve - Micrurus mipartitus - után kapta.

Mint Frank Bosmans, a tanulmány egyik szerzője elmondja, a legtöbb kígyóméreg az idegsejtek felszínén lévő acetilkolin receptorokra hat, és az ennek következtében kialakuló, szintén epilepsziára emlékeztető izomgörcs bénítja le az áldozatot. Amikor azonban a kutatók az MmTX1 és MmTX2 molekulákat tesztelték az acetilkolin receptorokon, semmi nem történt, holott az MmTX-ek ugyanúgy epilepsziát váltanak ki, mint az acetilkolin receptorokra ható mérgek.

A kutatók ezután radioaktív jelöléssel látták el a proteineket, így derült ki, hogy azok az agy- és gerincvelői neuronok GABA(A)-receptoraihoz kötődnek (a GABA a központi idegrendszer fő gátló neurotranszmittere), miáltal a receptor nyitva marad, folyamatosan klórionok áramolnak a sejt belsejébe, és az idegsejt képtelen helyreállítani nyugalmi állapotát. Az MmTX-fehérjék sokkal erősebben kötődnek a receptorokhoz, mint bármi eddig ismert anyag, a GABA(A)-gátlók prototípusának számító picrotoxinnál (PTX) százszor erősebben (picrotoxin keserű mérget jelent, és többek között a Délkelet-Ázsiában honos Anamirta Cocculus nevű kúszónövény termeli).

A szorongásgátló szerek, pl. a diazepam és az alprazolam, vagy az alkoholszintén a GABA(A)-receptorhoz kötődnek, de agonista hatásuknál fogva (pontosabb hatásmechanizmusuk: kis és nagy adagban a GABA(A)-receptor pozitív alloszterikus modulátorai) nem görcsöt, hanem relaxációt okoznak, túladagolásuk (anesztézia, altatás vagy öngyilkossági szándék) esetén antidotumként használják a PTX-et.

Az erős kötődés okát is kiderítették a kutatók: az MmTX-fehérjék a GABA(A)-receptor egy különleges helyéhez kapcsolódnak, és megváltoztatják annak alakját. A kutatók reményei szerint az MmTX-fehérjék receptor-kötődésének további tanulmányozása segíthet a receptor hibái következtében kialakuló betegségek – epilepszia, szkizofrénia, krónikus fájdalom – jobb megértésében, továbbá az MmTX-fehérjék olyan eszközzé fejleszthetők, amivel tesztelhetők az epilepszia-ellenes gyógyszerek, és módosításuk révén különböző, a GABA(A)-receptorokat moduláló szerek fejleszthetők ki.

 

Madárpók

A tarantula mérge segítségével amerikai kutatók ideg-, szív- és vázizomsejtek aktivitását tanulmányozzák. A toxinhoz - guangxitoxin-1E - fluoreszkáló molekulát kötnek, így a speciálisan az egyik féle feszültségfüggő káliumcsatornához (Kv2.1) kötődő méreg világít, amikor a csatorna kikapcsolt állapotba kerül. Amikor a csatorna aktiválódik, a méreg leválik, és a fluoreszkálás abbamarad.

A Proceedings of the National Academy of Sciences című szaklapban megjelent tanulmány (Chemoselective tarantula toxins report voltage activation of wild-type ion channels in live cells) egyik szerzője, Jon Sack kifejti: ez az első olyan eset, amikor képesek vagyunk láthatóvá tenni az elektromos jelátvitelt genetikai módosítás nélkül. A vizualizációs eszköz segítségével tanulmányozni lehet az epilepsziához, az izombetegségekhez és a szívritmuszavarhoz vezető ioncsatorna-diszfunkciókat. Mint a kutatók elmondják, a sejtek elektromos aktivitása egyéb módszerek révén pontosan mérhető, de mivel több, mint 40 féle káliumcsatorna létezik, fontos tudni, hogy melyik alkalommal melyik fajta csatorna kapcsol ki vagy be, hiszen ezáltal lehetővé válik azoknak az ioncsatornáknak az azonosítása, amelyeket egy-egy betegség kapcsán gyógyszercélpontként használhatunk.

Bár már napjainkban is több tucat channelopathiát ismerünk, a kutatók egyre több olyan betegséget fedeznek fel, amelyek hátterében az ioncsatornák rendellenességei állnak. Sack és munkatársai a továbbiakban más pókok mérgeit akarják vizsgálni, abban a reményben, hogy olyanokat találnak, amelyek egyéb káliumcsatornákhoz kötődnek.

Dr. Kazai Anita
a szerző cikkei

Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés

Könyveink