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Útil veneno. Las TOXINAS ACTÚAN SOBRE los NERVIOSRusos químicos que van a estudiar más inusuales y poco investigadas venenos. ¿Por qué les es necesario y ¿de qué le sirve a la humanidad desde el estudio de los venenos?

Violeta пушистка ve suave, como las gotas de metal fundido de las mirillas. Del terreno que cubre el fondo de la jaula, además de sus ojos, salen oscuras peludas patas. En general, la araña de la especie пецилотерии normalmente vive en el árbol de sri lanka. Él construye aire nidos en los árboles, y si el imprudente es un amante de los plátanos o los cocos inquietar su paz, la araña rápidamente пикирует un abusador прокусывает la piel y se inyecta unos miligramos de veneno. El hombre sigue vivo, pero sufre los calambres dolorosos — durante mucho tiempo, a veces durante muchas semanas.





 

— En la actualidad, las arañas, el veneno de los cuales representa un peligro mortal para el hombre, está bastante bien estudiado, dice antonina el águila real, el empleado de un grupo de herramientas moleculares para la neurobiología del Instituto de биоорганической química (ИБХ). M. M. Шемякина y s a. de fase de las heridas. — Nos interesamos por las inusuales venenos como la que se distinguen estas arañas. Es interesante estudiar su composición y de entender, por lo que durante tanto tiempo se manifiesta toxicidad.

Precisamente en el estudio de las inusuales propiedades de los venenos, así como de los venenos poco estudiados de los animales han recibido una beca РНФ científicos de la ИБХ heridas bajo la dirección de биохимика alejandro Василевского. Los ciempiés, las medusas, erizos de mar, rayas-хвостоколы y escarabajos листоеды debido a diversas circunstancias rara la atrajo hacia sí la atención de los científicos, alguien que parecía no es muy peligroso, otros vivían allí, donde el tiempo no ha puesto un pie en europa y terceros en general, durante mucho tiempo pensaron неядовитыми. Los científicos conocerán qué es la sustancia responden a desconocidos ядах por la toxicidad, y la determinación del peso molecular, el mecanismo de acción. En el futuro, gracias a este conocimiento, no sólo se pueden crear antídotos, pero y desarrollar, en base a las toxinas de la medicación.

— Pensamos que si en la famosa ядах descubrió una gran cantidad de interesantes desde el punto de vista de la aplicación de sustancias, es, tal vez, nos encontraremos con algo similar el olvidadas de los animales, — dice alexander vasilevski. La selección de los criterios que hemos utilizado varios criterios. Además de que debe ser muy poco, el animal debe ser accesible, es decir, habitar en el territorio de rusia o venden en viveros o tiendas de mascotas. Bueno, y necesario, para que sea una indicación de algo inusual acción de las toxinas.

Tanto puede matar a un brasileño araña errante de una porción de su veneno.

Los venenos de los animales para los científicos que quieren resolver los misterios de la naturaleza, un verdadero klondike. El propio fenómeno de la ядовитости — la antiquísima forma de protección y químicas de la comunicación ha generado tal cantidad de toxinas y las formas de protección que comprender en ellos durante décadas. Por ejemplo, es interesante saber por qué щелезубы — mamíferos con вздорным la naturaleza — no tienen inmunidad a su propio veneno y mueren de pequeños arañazos, que a veces ponen a sí mismos en el momento de la riña? O żcómo es que algunas especies, por ejemplo, regular el cerdo, tranquilamente lleva la picadura de rattle snake? ¿Por qué los venenos de las arañas contienen miles de componentes, y el veneno de la abeja — sólo dos?

— Se sabe que en el sur de áfrica habitan los escarabajos диамфидии, dice pedro Опарин, también trabaja en el grupo de herramientas moleculares para la neurociencia. — Los aborígenes extraen высокотоксичное la sustancia. Es, con toda probabilidad, una de las más venenosas, toxinas ambientales, así como envenenada la flecha golpea adultos de los elefantes y las jirafas. Pero qué es esta sustancia y cómo funciona, nadie lo sabe. Así como en rusia, estos los escarabajos nadie se ocupa, hemos decidido estudiar sus familiares — колорадских de los escarabajos. Su гемолимфа también tiene un efecto tóxico en los animales actúa de forma selectiva.

Ordeñar паукаВ laboratorio, donde estudian las toxinas peligrosas criaturas tratan de mantener. Es el único animal que aquí habita constantemente, — шпорцевая la rana, белесое la creación, similar a un gran cocido пельмень c patas. Ella no es venenosa en absoluto, pero con su ayuda para evaluar la toxicidad de los venenos.

Terribles arañas peludas con una de las patas de 15 centímetros viven en el zoológico de moscú bajo la supervisión de un арахнолога daniel osipova, y de allí, bioquímicos, como regla general, reciben en la mano un frasco de veneno. Sobre la mesa hay tubo transparente ligeramente viscoso líquido es el veneno de una de las más peligrosas arañas-птицеедов. Él habita en áfrica y dije allí panico y terror a la población local su agresividad y rapidez de movimiento. Los científicos suponen que es debido a ella, la humanidad se ha desarrollado la aracnofobia. Obtener el veneno de este monstruo — un arte especial. Comencemos con el hecho de que la araña de ordeña. "La maquina de ordeño" es un especial de la caja de un insecto, el dióxido de carbono y dos electrodos.

El ordeño de la araña, que no es una tecnología nueva, construido en los 50 h, otra cosa es ordeñar de mar).

— La araña de la eutanasia con la ayuda de dióxido de carbono, luego lo golpean eléctrica, y extrae el veneno. Si la araña hace mucho que no ordeñada, el rendimiento lechero puede llegar hasta el 4 miligramos de veneno. En promedio, ordeñar el insecto se puede dos-tres veces a la semana", dice antonina el águila real. — La ocupación es peligroso, por lo que el especialista necesariamente se pone los guantes de goma e incluso la suspensión de la araña mantiene largas pinzas en cada caso.

Cuando todo экзотичности el proceso de ordeño de la araña no es una tecnología nueva. Diferentes metodologías de acero inventar desde entonces, como los químicos en la década de 1950 en serio se han ocupado de estudiar el veneno de las arañas de búsqueda противоядий. Sus tradiciones de la extracción de veneno se establecieron como en el brasileño Бутантане, el más antiguo instituto de estudios de animales de los venenos y de los nacionales de los científicos, por ejemplo, en el departamento de neurobiología molecular de la ИБХ heridas, возглавляемом elegida miembro de la E. S. Гришиным.

Otra cosa es ordeñar de mar). Con esa necesidad, incluso en el mundo científico de las personas se enfrentan a menudo. Por erizos bioquímicos van a una tienda de mascotas. La verdad, normalmente los amantes de la acuarística compran uno por uno, y en el trabajo en el laboratorio requiere una gran cantidad de grandes invertebrados de los, por lo que es necesario llamar con antelación y pedir a recoger en nombre de la ciencia un gran partido.

El 25%Es la probabilidad de que la mordedura de la víbora no conduciría al desarrollo de la intoxicación y deterioro del estado general.

— La dificultad es que en ежах veneno no es mucho", explica un empleado de un Grupo de herramientas moleculares para la neurociencia maría Сачкова. — Para obtener unos gramos — una cucharadita — líquido, es necesario atraer docenas de erizos.

Un método universalmente aceptado tomar veneno aquí no existe, por lo tanto, este proceso continuo de creación. Intentamos, por ejemplo, utilizar la electroestimulación: es importante recoger el voltaje correcto para enojar a un erizo, pero no abandonar. La segunda manera de conseguir el veneno обстричь tóxicos педицеллярии (especiales esquelético de la educación) en el cuerpo del animal y, a continuación, de ellos extraerse la sustancia deseada. Pero erizos de mar al este, por supuesto, ya no sobreviven.

Parte de los científicos de los venenos de inmediato va al trabajo, el resto se envía a almacenamiento refrigerado de una sustancia que conserva sus propiedades durante meses, y en высушенном — decenas de años. Para secar el veneno, se coloca en un dispositivo especial, вытягивающее la humedad. El veneno es una dispersión de cristales, amarillos o blancos, como la nieve recién caída.

— En nuestro departamento hay un "cofre mágico", donde las toxinas se almacenan desde los años 70, — revela locales misterio antonina el águila real. — En general el veneno de los escorpiones y serpientes capturadas en asia Central. A veces nos referimos a este порошкам: para restaurar el veneno, basta con añadir una cierta cantidad de agua.

Responsabilidades de"el cofre Mágico" con раритетными venenos vale la pena en el pasillo del Instituto de биоорганической de la química. Es una nevera grande, el parpadeo de la cifra de -70°C. En ella, envasados en frascos de vidrio y de plástico de la cajita, se encuentran venenos de escorpiones y serpientes. Se juntaron entonces, cuando el estudio de биоядов cae en un verdadero boom. En la urss, por ejemplo, trabajaban continuamente nueve серпентариев, que por el año recogían 5-7 kilos en seco el veneno de las serpientes.

7 veces.En tanto el veneno de las serpientes marinas токсинее el veneno de la más venenosa de la serpiente terrestre.

Después de recibir la oportunidad de aprender de la sustancia en el nivel molecular, los científicos han determinado que los venenos son sofisticados cócteles de decenas y a veces cientos de miles de diferentes toxinas. La gran mayoría de ellas neurotoxinas, es decir, sustancias que actúan sobre las células nerviosas. Externamente, su acción es muy similar: el hombre viene de la parálisis de los músculos, y él muere, o de un paro cardíaco o paro respiratorio. Pero, a pesar de la similitud de los síntomas, la estructura de las toxinas, así como el mecanismo de su acción fue diferente. Es de destacar que estrecha el interés de los biólogos y químicos, precisamente, a las neurotoxinas permitió hacer uno de los más importantes descubrimientos del siglo xx: describir molecular de un sistema que garantice el trabajo de la célula nerviosa.

— Con la ayuda de neurotoxinas de las serpientes y sobre los escorpiones, los científicos han estudiado la estructura en la que actúan, — de sodio y кальциевые canales en las membranas de las células", explica alexander vasilevski. En el cuerpo, son responsables de la realización de los impulsos nerviosos y la contracción muscular. Las toxinas se fijan a un determinado tipo de canales, bloquean su funcionamiento o, por el contrario, activan y por tanto aportan un desequilibrio en el funcionamiento de las células.

Con el tiempo quedó claro que la membrana de las células nerviosas parece especialmente "infestados" la enorme cantidad de receptores de diferentes tipos, que pueden interactuar con una gran cantidad de toxinas. Es decir, neurotoxinas es de alta precisión molecular de la herramienta de impacto en el sistema nervioso de la persona. Conociendo la estructura de los canales iónicos, se puede crear artificialmente una sustancia capaz de regular el funcionamiento de la célula nerviosa, por ejemplo, bloquear el paso de los impulsos nerviosos.

Basta con que una persona obtener нанограммы de la toxina botulínica — y que va a morir.

Uno de los interesantes desde este punto de vista de sustancias латротоксин, llamado así en honor de la araña латродектуса (каракурта, o viuda). Es uno de los pocos сильноядовитых de artrópodos que habitan en el territorio de rusia, — él es llevado en los ajenjos астраханских las estepas, Причерноморье y Приазовье. Sin embargo, en los años, algunos desesperados de la especie llegan hasta la provincia de moscú. Especialmente peligroso para los humanos, el veneno de esta pequeña araña hace exactamente латротоксин, que se distingue de la de otras toxinas de la estructura y de la acción.

— Como regla general, neurotoxinas son pequeñas proteínas, péptidos, que tiene su objetivo en el cuerpo de la víctima — canales iónicos, dice el bioquímico pedro Опарин. — Латротоксин, a diferencia de ellos, una proteína que, como se vio después, la propia forma de proteínas de los complejos y de ellos "fabrica" su propio canal, встраиваясь en la membrana de la célula. Como esto pasa, hasta ahora desconocido. Como resultado de la terminación nerviosa comienzan masivamente liberen neurotransmisores, lo que conduce al agotamiento de la terminación nerviosa y, como consecuencia, la completa parálisis. Estudiamos cómo exactamente funciona el латротоксин, porque él es el único exógeno внеклеточным de iones de canal, es decir, el fabuloso complejo sistema de transporte. Es interesante que en el veneno de la viuda negra contiene similares toxinas, inofensivo para el hombre, pero letal para los insectos. Este efecto se puede usar posteriormente para la creación de un nuevo tipo de insecticidas que afectan a los insectos nocivos. En condiciones en que las plagas han aprendido a adaptarse a los existentes en los medicamentos, en esa dirección depositan grandes esperanzas.

Nervioso работаУченых que se ocupan de los venenos, todo el tiempo me preguntan, por que de ellos es el más fuerte. Y los de todo el tiempo responden diferente, porque los diferentes organismos responden a la misma el veneno de diferentes maneras. Algunos llaman палитоксин, que figura en los corales y продуцируется virus симбиотом. Él activamente afecta los vasos coronarios y detiene el corazón. Otros encontrarán тетродотоксин que infestados interior japonés manjar — pez globo. Hasta ahora el veneno de los peces de esta familia mueren varias personas en un año: los que no tienen tiempo de caída desde el restaurante hasta el hospital. Pero, de todos modos el más fuerte de las toxinas — bacterianas. Se hacen de la bacteria Clostridium botulinum son pequeños microorganismos que quieren establecerse en el caldo de la abuela грибочках y conservado la carne. Para envenenar a la muerte, basta con que una persona obtener varios cientos de miles de moléculas de esta sustancia, millonésimas de gramo.

Es cierto que, en algunos casos, la más terrible, la toxina puede curar. No en vano el término original es "фармакон" en griego significa y la medicina, y el veneno.

Por ejemplo, хлоротоксин hoy en día se consideran como un agente para el tratamiento del cáncer. Que contiene el veneno amarillo palestino de un escorpión. De su pinchazos en el norte de áfrica cada año mueren decenas de personas, la mayoría niños. Sin embargo, es хлоротоксин en pequeñas cantidades interactúa con las células de glioma — tumores cerebrales — y bloquea su movilidad, es decir, detiene el desarrollo de la metástasis.

Es significativo que la cercana гомолог хлоротоксина los primeros destacaron los científicos en el Instituto биоорганической de la química todavía en los años 70, dice maría Сачкова. — Pero entonces, simplemente, han determinado que él no es tóxico para los mamíferos. Cuando vimos la publicación, que demuestran la противораковую actividad хлоротоксина, decidimos probar en este sentido nuestro toxina y obtuvieron resultados similares. Ahora estamos trabajando con клеточными culturas y preparando el material para su publicación.

No menos interesantes resultados da y el trabajo bioquímicos con los venenos de otros de los escorpiones. Resultó que las toxinas se puede utilizar para el tratamiento de enfermedades autoinmunes — de la esclerosis múltiple, la artritis reumatoide y la diabetes del primer tipo.

— Aunque la razón de que muchas de estas enfermedades hasta ahora se desconoce el mecanismo de su desarrollo es prácticamente lo mismo, dice un empleado de un grupo de herramientas moleculares para la neurociencia alexei Кузьменков. — Por ejemplo, se ha demostrado que por аутоиммунность cumplen con ciertos T, y si bloquear en estas células калиевые canales, la enfermedad se detiene. Este efecto fue demostrado en la década de 2000, y hoy en día varios medicamentos se someten a los ensayos clínicos. Y los médicos siempre están buscando nuevas fórmulas: ya que hasta la fecha efectiva de la terapia de algunas enfermedades autoinmunes no, farmkompanii invierten en esta área de la gigante de los medios.

Las toxinas triunfalmente irrumpieron en la medicina, pero hay que reconocer a los fármacos a base de biotoxinas el asunto hasta que llega a menudo. Uno de los ejemplos más destacados de este éxito — analgésico a base de конотоксина, que se asigna de veneno de la almeja de cono. Se recibió a la venta en el año 2004 y se considera más potente que la morfina. Otros analgésicos, y las toxinas que se encuentran en la fase de ensayos preclínicos o pasados de su distinguido personal ИБХ de las heridas.

— Principales dificultades para el desarrollo de estos medicamentos de su toxicidad y de baja eficiencia, explica aleksandr vasilevski. — Cuando evaluamos la acción de la sustancia aislada de la cultura de las células, todo va bien, y cuando una sustancia entra en el cuerpo, en él influyen decenas de otros factores que inhiben su acción. Finalmente, de los potenciales de miles de conexiones conveniente resulta ser uno.Para encontrar la misma "magia" de la molécula, se requieren meses de trabajo y los equipos más modernos. Después de que los científicos seleccionan varios prometedores desde el punto de vista de los efectos de las sustancias, el carácter específico de su toxicidad comprueban en ооцитах шпорцевой de la rana — que son grandes, y en ellos casi no disponen de sus propios canales iónicos. Si se trata de un remedio para el hombre, en ооцит previamente introducen arnm de la persona que codifica interesantes científicos de los canales de iones. Si la toxina es eficaz, los científicos determinan su estructura y para la futura labor de recrear sus métodos de ingeniería genética — clona en el gen de la bacteria. De lo contrario, ninguna de las arañas no ahorrará lo suficiente.

El pez globo. La mayoría de los científicos se inclinan a lo que el veneno тетродотоксин — produce, no es el propio. Lo producen las bacterias que viven en simbiosis con el pescado

Como pasar en la biblioteca?

Por un lado, detectar el toxina es como encontrar una aguja en un pajar. Por otro lado, es alentador el hecho de que las agujas puede ser un gran número, y el almiar de heno tiene verdaderamente universales dimensiones.

— La cantidad de toxinas casi infinitamente, dice vasilevski. — Piense en esto: si en el veneno de una araña del orden de miles de toxinas, y las arañas de 40 000 especies, recibimos millones de sustancias. Ante nosotros una enorme biblioteca, creada por la naturaleza. Comprobamos la ambiciosa idea de que en el sistema nervioso, puede seleccionar cualquier receptor y encontrar a él su "clave". Es interesante que hasta que se confirma.

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Fuente: kot.sh/statya/213/poleznaya-otrava