319
Корисна отрута.
Корисна отрута. Токсини працюють на нервахРосійські хіміки навчать найбільш незвичайних і слабо вивчених отруй. Чому це потрібно і що таке користь вивчення отрути?
Фіолетовий пуховик виглядає гладко, як краплі рідких металевих очей. З грунту покривають дно терарії, крім очей, з'являються темні хутряні ніжки. В цілому цей павук з роду Peciloteria зазвичай живе на пальмових деревах Шрі-Ланці. Він будує гнізда в деревах, і якщо небайдужий коханець бананів або кокосів порушує свій спокій, павутин швидко занурює на відступнику, прикусає через шкіру і вводить кілька міліграмів отрути. Людина залишається живою, але страждає від екструзуючих судів - протягом тривалого часу, іноді протягом багатьох тижнів.
- В даний час добре вивчені павуки, чия венома позує смертну небезпеку для людини, говорить Антоніна Беркут, членом групи молекулярних інструментів для нейробіології Інституту біоорганічної хімії (ІБХ) імені М. М. Шемякіна та Ю. Овчинніков РАН. Ми зацікавлені в незвичайних отрутах, таких як павуки виділяються. Цікаво вивчити її склад і зрозуміти, чому токсичність проявляється саме так довго.
Для вивчення незвичайних властивостей отруй, а також отруйок мало вивчених тварин отримали грант від вчених РФС від ІБХ РАС під керівництвом біохімікаста Олександра Василевського. Відцентрові, медузи, морські урчини, промені та лавки з листом, через різні обставини, рідко привертали увагу вчених: хтось здавалася не дуже небезпечно, інші жили, де європейський не встановив стопу протягом тривалого часу, а третини, як правило, вважаються неоднорідними протягом тривалого часу. Вчені розуміють, які речовини відповідають за токсичність в невідомих отрутах, і визначають молекулярний механізм їх дії. У майбутньому завдяки цим знанням можна не тільки створювати антидоти, а й розробити препарати на основі токсинів.
до Ми думали, що якщо є багато цікавих речовин, знайдених в відомих отруєннях з точки зору застосування, то, можливо, ми знайдемо щось схоже на бідно вивчених тварин, говорить Олександр Васильєвський. При виборі ми направлялися кількома критеріями. На додаток до того, що вона повинна бути мало вивчена, тварина повинна бути доступна, тобто жити в Росії або продається в дитячій або домашніх магазинах. Добре, необхідно, щоб було показання деяких незвичайних ефектів токсинів.
Ось скільки бразильського блукання павука може вбити з однією порцією вени.
Тваринні отрути для вчених, які люблять розкрити таємниці природи, є справжнім Клондайком. Дуже феномен отрути – найстаріша форма захисту та хімічного спілкування – створювала так багато токсинів і способів захисту від них, які можна зрозуміти їх протягом десятиліть. Наприклад, цікаво знати, чому лужники - ссавці з змістом природи - не імунітет до власної веноми і відмирають від дрібних подряпин, які іноді запалюють себе під час боротьби? Або як це таке, що деякі види, як поширена свиня, може перенести растровий прикус? Чому павутинні веноми містять тисячі сполук під час бджільництва містять лише два?
до Відомий, що на південній частині Африки живі діампірійські помилки, говорить Пітер Опарін, також працює в групі молекулярних інструментів для нейронауки. Аборігін екстракт високотоксичної речовини з них. Це, мабуть, один з найбільш отруйних натуральних токсинів, оскільки отруйовані стріли інфіковані дорослі слони і жирафи. Але що таке речовина і як працює, ніхто не знає. З тих пір, як ніхто не займається цими жилетами в Росії, ми вирішили вивчити їх родичами – колорадські жуки. Його гемолемф також має токсичний ефект і діє селективно на тварин.
У лабораторії, де навчаються отрути, небезпечні істоти намагаються не тримати. Єдина тварина, яка живе тут постійно, є спритомним жаком, що виглядає як велика варена пельменя з ніжками. Не отруйно, але зручно оцінити токсичність отруйок за допомогою його допомоги.
Жорсткі хутряні павуки з пілінгом від 15 сантиметрів живуть в московському зоопарку під наглядом арахнолога Данила Осіпова, звідки біохіміки, як правило, отримують бульбашки отрути на руках. На столі є тестова трубка з прозорою злегка в'язкою рідиною - це отрута одного з найнебезпечніших павуків для птахів. Він живе в Африці і надихнула паніку в місцях з агресивністю і стрімкістю руху. Вчені запропонують, що це через нього людство розвивалася арахнофобія. Отримання отрути з такого монстра є особливим мистецтвом. Для початку змазують павуки. Молочна машина є спеціальною коробкою для комах, вуглекислого газу та двох електродів.
Миття павука не така нова технологія, вона була розроблена в 50-х роках. Це зовсім інша річ, щоб молоко морським урчином.
Павук евтанізований з вуглекислим газом, потім електророзширений, і він випускає отруту. Якщо павутинка довго не змащена, урожай може бути 4 міліграми отрути. В середньому можна змити комаху два-три рази на тиждень, говорить Антоніна Беркут. Професіонал небезпечний, тому фахівець обов'язково зношує гумові рукавички і навіть зберігає спальний павук з довгими в'язками - просто в разі.
Незважаючи на екзотичну природу процесу, знежирення павука не така нова технологія. У 1950-х роках почали вивчати веноми павуків для пошуку антидотів. У відділі молекулярної нейробіології ІБХ РАН, очолював академік Е.В. Гришин.
Це зовсім інша річ, щоб молоко морським урчином. Навіть у науковому світі люди рідко стикаються з такою потребою. Для їжаків, біохіміки йдуть в магазин домашніх тварин. Однак, як правило, любителі акварелів купити їх один за одним, а велика кількість echinoderms обов'язкова для роботи в лабораторії, тому ви повинні замовляти заздалегідь і попросити зібрати велику партію в ім'я науки.
25% Це ймовірність того, що прикус в'язниці не призведе до розвитку інтоксикації і погіршення загального стану.
до Складність полягає в тому, що в їжаках не так багато отруйок, пояснює Марія Сачкова, членом групи молекулярних інструментів для нейронауки. Щоб отримати кілька грамів - чайну ложку - рідини, потрібно залучити десятки їжаків.
Не існує універсально визнаного способу видалення отрути тут, тому цей процес є безперервною творчістю. Ми спробували, наприклад, застосовувати електричну стимуляцію: важливо вибрати потрібну напругу, щоб небезпечити їжачок, але не вбити. Другий спосіб отрути полягає в тому, щоб зрізати отруйну педицелярію (спеціальні скелетні утворення) на тілі тварини, а потім витягти потрібну речовину з них. Але їжаки, звичайно, не вижити.
Деякі з отруй, отриманих науковцями, відразу ж йдуть на роботу, відпочивають на зберігання: в замороженій формі речовина зберігає свої властивості протягом місяця, а в сушених - протягом десятиліть. Для висихання отрута поміщається в спеціальний пристрій, який протягує вологу. Отрута сушена - розсіювання кристалів - жовтого або білого кольору, як свіжоспадають сніг.
до У нашому відділі знаходиться «магнітний грудей», де отрути зберігаються з 70-х років, Антоніна Беркут розкриває локальні секрети. По-перше, в Центральній Азії з'ясували веноми скрабів і змії. Іноді ми перетворюємо на ці порошки: для відновлення отрути, просто додайте певну кількість води.
«Магія грудей» з рідкісними отрутами стоїть в коридорі Інституту біоорганічної хімії. Це великий холодильник, миготливий номер -70 ° С. В ньому упаковані скляні банки і пластикові коробки, лежать отрути скрабів і змії. Вони зібралися, коли дослідження біополісонів переживало реальний бум. У СРСР, наприклад, дев'ять сотників постійно працювали, які зібрали 5-7 кілограмів сухої зміїної вени на рік.
7 разів. Веноми морських змій є більш токсичним, ніж у найбільш венозних землях змії.
Визначено, що отрути є складними коктейлями десятків і іноді сотні і тисячі різних токсинів. Значною складовою є нейротоксини, тобто речовини, які діють на нервові клітини. Зовні, їх дія дуже схожа: людина має м'язовий параліч, і він гине або від серцевого арешту або від дихального арешту. Але незважаючи на схожість симптомів, структура токсинів і механізм їх дії відрізнялися. Важливо, що близькість інтересу біологів і хіміків до нейротоксинів дозволило зробити одну з найважливіших відкриттів ХХ століття: описати молекулярну систему, яка забезпечує роботу нервової клітини.
- Використання нейротоксинів змій і скрабів, учені навчалися структурам, які вони впливають – каналами натрію і кальцію в клітинних мембранах, говорить Олександр Васильєвський. У тілі вони відповідальні за проведення нервових імпульсів і скорочення м'язів. Токсини прикріплюють до певного типу каналу, блокують свою роботу або, навпаки, активують його і тим самим вводять дисбаланс в роботі клітин.
З часом стало зрозуміло, що мембрани нервових клітин, здавалося б, бути спеціально «підготовленими» з величезною кількістю рецепторів різних типів, які можуть взаємодіяти з величезною кількістю токсинів. Це, нейротоксини є високоточним молекулярним інструментом для впливу нервової системи людини. Знаючи структуру іонних каналів можна штучно створити речовини, які можуть регулювати роботу нервової клітини, наприклад, блокувати проходження нервових імпульсів.
Для людини достатньо отримати нанограми ботулінової токсину і він загине.
Одним з цікавих речовин з цієї точки зору є latrotoxin, названий павук latrodectus (karakurt, або чорний widow). Це один з небагатьох високо отруйних архроподів, що мешкають на території Росії - він знаходиться в глистівно-критих Астраханських степах, Чорноморському регіоні та Азовському регіоні. Тим не менш, у спекотних роках деякі відчайдушні особи отримують до передмістя. Особливо небезпечний для людини, веноз цього невеликого павука робить його латротоксином, який відрізняється від інших токсинів в структурі і дії.
до Як правило, нейротоксини є невеликими білками, пептидами, які мають власну ціль в організмі жертви - іонних каналів, говорить біохімік Пітер Опарін. Латротоксин, на відміну від них, є великим білком, який, як виявилося, сам утворює білкові комплекси і з них «продукти» власний канал, інтегруючи в клітинну мембрану. Точно як це відбувається ще невідомо. В результаті нейротрансмітери починають масивно виводитися з нервового закінчення, що призводить до виснаження нервового закінчення і, в результаті повного паралічу. Ми вивчаємо саме те, як працює latrotoxin, оскільки це унікальний екзогенний позаклітинний іонний канал, надзвичайно складна транспортна система. Цікаво, що веноми чорного вдови містить подібні токсини, нешкідливі для людини, але смертельно комах. Цей ефект можна використовувати для створення нового типу інсектициду, який інфікує шкідливі комахи. У випадках, коли шкідники навчилися адаптуватися до діючих препаратів, на цьому напрямку розміщені великі надії.
Вчені, які займаються отрутами, постійно просять, що є найсильнішим. І вони завжди реагують по-різному, тому що різні організми реагують по-різному. Деякі називають palitoxin, який міститься в коралах і виробляється вірусом symbiote. Активно впливає на коронарні судини і зупиняє серце. Інші згадують тетродотоксин, який фарширований всередині японської делікатеси - рибу фуг. Дотепер кілька людей за рік відмирають від отруєння риби цієї сім'ї: вони не встигли взяти їх з ресторану до лікарні. Але найбільш потужні токсини бактеріальні. Вони виробляються бактеріями Clostridium botulinum - крихітними мікроорганізмами, які люблять поселитися в грибах бабуся і консервованих м'яса. Для того, щоб бути отрутовані до смерті, достатньо для людини отримати кілька сотень тисяч молекул цієї речовини, це мільйон грам грам грам.
Однак в деяких випадках найбільш страшний токсин може вилікувати. Не дивно оригінальне слово «Фармак» у грецьких умовах означає як ліки, так і отруту.
Наприклад, хлоротоксин тепер розглядається як засіб для лікування раку. Знаходиться в шлунку жовтої палестинської скрабії. Його ін'єкції вбивають десятки людей в Північній Африці щороку, переважно дітей. Однак це хлоротоксин в невеликих кількостях, що взаємодіє з клітинами гліома - пухлинами мозку - і блокує їх рухливість, тобто припиняє розвиток метастазів.
до Вчені Інституту біоорганічної хімії 70-х років, розповідає Марія Сачкова. Але потім вони просто визначили, що це нетоксичний до ссавців. Коли ми побачили публікації, які свідчать про протиракову активність хлоротоксину, ми вирішили перевірити наш токсин в цьому напрямку і отримати аналогічні результати. Ми працюємо з культурами клітин і підготовкам матеріалів для видання.
Не менш цікаві результати дають робота біохімікатів з отрутами інших скрабів. Виявилося, що токсини можуть застосовуватися для лікування аутоімунних захворювань - багаторазового склерозу, ревматоїдного артриту і цукрового діабету.
до Хоча причина багатьох цих захворювань ще невідомо, механізм їх розвитку досить схожий, говорить Олексій Кузменков, учасник групи молекулярних інструментів для нейронауки. Наприклад, доведено, що певні Т-лімфоцити відповідають за аутоімунність, а якщо блокувати канали калію в цих клітинах, хвороба припиняється. Цей ефект був показаний на початку 2000-х, і сьогодні кілька препаратів проходять клінічні дослідження. І в той же час лікарі постійно шукають нові формули: так як ще немає ефективних препаратів для деяких аутоімунних захворювань, фармацевтичні компанії вкладають величезні кошти в цій області.
Токсини торкнулися в ліки, але, допущено, специфічні фармакологічні препарати на основі біотоксинів не часто виникають випадки. Однією з найяскравіших прикладів такого успіху є болезавкілля на основі конотоксину, виділених з конуса молюскової вени. Продається в 2004 році і вважається більш потужним, ніж морфін. Інші токсини, які знаходяться на стадії доклінічних випробувань або вже пройшли їх, виділені співробітниками ІБХ РАС.
до Основні труднощі розвитку таких препаратів – їх токсичність і низька ефективність, пояснює Олександр Васильєвський. Коли ми оцінюємо ефект речовини на ізольовану клітинну культуру, все добре йде, і коли речовина надходить в організм, десятки інших чинників впливають на це, що пригнічує його дію. В результаті підходить один з потенційних тисяч сполук. Знаходження цієї «магічної» молекули вимагає місяців роботи та сучасного обладнання. Після того, як вчені вибирають кілька перспективних речовин з точки зору впливу, специфіка їх токсичності перевіряється на ооцити подряпинного жаба - вони великі, і вони практично не мають власних іонних каналів. Якщо мова йде про препарат для людини, людська МРНК попередньо вводять в ооцит, що зашифрує іонні канали інтересу до науковців. Якщо токсин виходить ефективним, вчені визначають свою структуру і для подальшої роботи відтворюють його методами генетичної інженерії - клонових бактерій в гені. В іншому випадку ви не отримаєте ніяких павуків.
Риба фуга. Більшість вчених схильні вірити, що отрута - тетродотоксин - вона не виробляє себе. Це викликано бактеріями, які живуть в симбіозі з рибою.
Як отримати бібліотеку?
З одного боку, пошук правого токсину схожий на пошук голки в кістаці. З іншого боку, вона нагадує, що голка може бути величезною кількістю, і сама ходака має дійсно універсальні розміри.
до Кількість токсинів практично нескінченна, говорить Василевський. Якщо є тисячі токсинів в шлунку одного павука, і є 40 000 видів павуків, ми отримуємо мільйони речовин. Це величезна бібліотека, створена природою. Ми тестуємо амбітну ідею, яка в нервовій системі ви можете вибрати будь-який рецептор і знайти свій ключ до нього. Хочу, якщо це було підтверджено.
Особливо небезпечний і отруйний: «чорний вдово» і жовтий скраб
P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!
Приєднуйтесь до нас на Facebook і VKontakte, і ми в Однокласниках
Джерело: kot.sh/statya/213/poleznaya-otrava
Фіолетовий пуховик виглядає гладко, як краплі рідких металевих очей. З грунту покривають дно терарії, крім очей, з'являються темні хутряні ніжки. В цілому цей павук з роду Peciloteria зазвичай живе на пальмових деревах Шрі-Ланці. Він будує гнізда в деревах, і якщо небайдужий коханець бананів або кокосів порушує свій спокій, павутин швидко занурює на відступнику, прикусає через шкіру і вводить кілька міліграмів отрути. Людина залишається живою, але страждає від екструзуючих судів - протягом тривалого часу, іноді протягом багатьох тижнів.
- В даний час добре вивчені павуки, чия венома позує смертну небезпеку для людини, говорить Антоніна Беркут, членом групи молекулярних інструментів для нейробіології Інституту біоорганічної хімії (ІБХ) імені М. М. Шемякіна та Ю. Овчинніков РАН. Ми зацікавлені в незвичайних отрутах, таких як павуки виділяються. Цікаво вивчити її склад і зрозуміти, чому токсичність проявляється саме так довго.
Для вивчення незвичайних властивостей отруй, а також отруйок мало вивчених тварин отримали грант від вчених РФС від ІБХ РАС під керівництвом біохімікаста Олександра Василевського. Відцентрові, медузи, морські урчини, промені та лавки з листом, через різні обставини, рідко привертали увагу вчених: хтось здавалася не дуже небезпечно, інші жили, де європейський не встановив стопу протягом тривалого часу, а третини, як правило, вважаються неоднорідними протягом тривалого часу. Вчені розуміють, які речовини відповідають за токсичність в невідомих отрутах, і визначають молекулярний механізм їх дії. У майбутньому завдяки цим знанням можна не тільки створювати антидоти, а й розробити препарати на основі токсинів.
до Ми думали, що якщо є багато цікавих речовин, знайдених в відомих отруєннях з точки зору застосування, то, можливо, ми знайдемо щось схоже на бідно вивчених тварин, говорить Олександр Васильєвський. При виборі ми направлялися кількома критеріями. На додаток до того, що вона повинна бути мало вивчена, тварина повинна бути доступна, тобто жити в Росії або продається в дитячій або домашніх магазинах. Добре, необхідно, щоб було показання деяких незвичайних ефектів токсинів.
Ось скільки бразильського блукання павука може вбити з однією порцією вени.
Тваринні отрути для вчених, які люблять розкрити таємниці природи, є справжнім Клондайком. Дуже феномен отрути – найстаріша форма захисту та хімічного спілкування – створювала так багато токсинів і способів захисту від них, які можна зрозуміти їх протягом десятиліть. Наприклад, цікаво знати, чому лужники - ссавці з змістом природи - не імунітет до власної веноми і відмирають від дрібних подряпин, які іноді запалюють себе під час боротьби? Або як це таке, що деякі види, як поширена свиня, може перенести растровий прикус? Чому павутинні веноми містять тисячі сполук під час бджільництва містять лише два?
до Відомий, що на південній частині Африки живі діампірійські помилки, говорить Пітер Опарін, також працює в групі молекулярних інструментів для нейронауки. Аборігін екстракт високотоксичної речовини з них. Це, мабуть, один з найбільш отруйних натуральних токсинів, оскільки отруйовані стріли інфіковані дорослі слони і жирафи. Але що таке речовина і як працює, ніхто не знає. З тих пір, як ніхто не займається цими жилетами в Росії, ми вирішили вивчити їх родичами – колорадські жуки. Його гемолемф також має токсичний ефект і діє селективно на тварин.
У лабораторії, де навчаються отрути, небезпечні істоти намагаються не тримати. Єдина тварина, яка живе тут постійно, є спритомним жаком, що виглядає як велика варена пельменя з ніжками. Не отруйно, але зручно оцінити токсичність отруйок за допомогою його допомоги.
Жорсткі хутряні павуки з пілінгом від 15 сантиметрів живуть в московському зоопарку під наглядом арахнолога Данила Осіпова, звідки біохіміки, як правило, отримують бульбашки отрути на руках. На столі є тестова трубка з прозорою злегка в'язкою рідиною - це отрута одного з найнебезпечніших павуків для птахів. Він живе в Африці і надихнула паніку в місцях з агресивністю і стрімкістю руху. Вчені запропонують, що це через нього людство розвивалася арахнофобія. Отримання отрути з такого монстра є особливим мистецтвом. Для початку змазують павуки. Молочна машина є спеціальною коробкою для комах, вуглекислого газу та двох електродів.
Миття павука не така нова технологія, вона була розроблена в 50-х роках. Це зовсім інша річ, щоб молоко морським урчином.
Павук евтанізований з вуглекислим газом, потім електророзширений, і він випускає отруту. Якщо павутинка довго не змащена, урожай може бути 4 міліграми отрути. В середньому можна змити комаху два-три рази на тиждень, говорить Антоніна Беркут. Професіонал небезпечний, тому фахівець обов'язково зношує гумові рукавички і навіть зберігає спальний павук з довгими в'язками - просто в разі.
Незважаючи на екзотичну природу процесу, знежирення павука не така нова технологія. У 1950-х роках почали вивчати веноми павуків для пошуку антидотів. У відділі молекулярної нейробіології ІБХ РАН, очолював академік Е.В. Гришин.
Це зовсім інша річ, щоб молоко морським урчином. Навіть у науковому світі люди рідко стикаються з такою потребою. Для їжаків, біохіміки йдуть в магазин домашніх тварин. Однак, як правило, любителі акварелів купити їх один за одним, а велика кількість echinoderms обов'язкова для роботи в лабораторії, тому ви повинні замовляти заздалегідь і попросити зібрати велику партію в ім'я науки.
25% Це ймовірність того, що прикус в'язниці не призведе до розвитку інтоксикації і погіршення загального стану.
до Складність полягає в тому, що в їжаках не так багато отруйок, пояснює Марія Сачкова, членом групи молекулярних інструментів для нейронауки. Щоб отримати кілька грамів - чайну ложку - рідини, потрібно залучити десятки їжаків.
Не існує універсально визнаного способу видалення отрути тут, тому цей процес є безперервною творчістю. Ми спробували, наприклад, застосовувати електричну стимуляцію: важливо вибрати потрібну напругу, щоб небезпечити їжачок, але не вбити. Другий спосіб отрути полягає в тому, щоб зрізати отруйну педицелярію (спеціальні скелетні утворення) на тілі тварини, а потім витягти потрібну речовину з них. Але їжаки, звичайно, не вижити.
Деякі з отруй, отриманих науковцями, відразу ж йдуть на роботу, відпочивають на зберігання: в замороженій формі речовина зберігає свої властивості протягом місяця, а в сушених - протягом десятиліть. Для висихання отрута поміщається в спеціальний пристрій, який протягує вологу. Отрута сушена - розсіювання кристалів - жовтого або білого кольору, як свіжоспадають сніг.
до У нашому відділі знаходиться «магнітний грудей», де отрути зберігаються з 70-х років, Антоніна Беркут розкриває локальні секрети. По-перше, в Центральній Азії з'ясували веноми скрабів і змії. Іноді ми перетворюємо на ці порошки: для відновлення отрути, просто додайте певну кількість води.
«Магія грудей» з рідкісними отрутами стоїть в коридорі Інституту біоорганічної хімії. Це великий холодильник, миготливий номер -70 ° С. В ньому упаковані скляні банки і пластикові коробки, лежать отрути скрабів і змії. Вони зібралися, коли дослідження біополісонів переживало реальний бум. У СРСР, наприклад, дев'ять сотників постійно працювали, які зібрали 5-7 кілограмів сухої зміїної вени на рік.
7 разів. Веноми морських змій є більш токсичним, ніж у найбільш венозних землях змії.
Визначено, що отрути є складними коктейлями десятків і іноді сотні і тисячі різних токсинів. Значною складовою є нейротоксини, тобто речовини, які діють на нервові клітини. Зовні, їх дія дуже схожа: людина має м'язовий параліч, і він гине або від серцевого арешту або від дихального арешту. Але незважаючи на схожість симптомів, структура токсинів і механізм їх дії відрізнялися. Важливо, що близькість інтересу біологів і хіміків до нейротоксинів дозволило зробити одну з найважливіших відкриттів ХХ століття: описати молекулярну систему, яка забезпечує роботу нервової клітини.
- Використання нейротоксинів змій і скрабів, учені навчалися структурам, які вони впливають – каналами натрію і кальцію в клітинних мембранах, говорить Олександр Васильєвський. У тілі вони відповідальні за проведення нервових імпульсів і скорочення м'язів. Токсини прикріплюють до певного типу каналу, блокують свою роботу або, навпаки, активують його і тим самим вводять дисбаланс в роботі клітин.
З часом стало зрозуміло, що мембрани нервових клітин, здавалося б, бути спеціально «підготовленими» з величезною кількістю рецепторів різних типів, які можуть взаємодіяти з величезною кількістю токсинів. Це, нейротоксини є високоточним молекулярним інструментом для впливу нервової системи людини. Знаючи структуру іонних каналів можна штучно створити речовини, які можуть регулювати роботу нервової клітини, наприклад, блокувати проходження нервових імпульсів.
Для людини достатньо отримати нанограми ботулінової токсину і він загине.
Одним з цікавих речовин з цієї точки зору є latrotoxin, названий павук latrodectus (karakurt, або чорний widow). Це один з небагатьох високо отруйних архроподів, що мешкають на території Росії - він знаходиться в глистівно-критих Астраханських степах, Чорноморському регіоні та Азовському регіоні. Тим не менш, у спекотних роках деякі відчайдушні особи отримують до передмістя. Особливо небезпечний для людини, веноз цього невеликого павука робить його латротоксином, який відрізняється від інших токсинів в структурі і дії.
до Як правило, нейротоксини є невеликими білками, пептидами, які мають власну ціль в організмі жертви - іонних каналів, говорить біохімік Пітер Опарін. Латротоксин, на відміну від них, є великим білком, який, як виявилося, сам утворює білкові комплекси і з них «продукти» власний канал, інтегруючи в клітинну мембрану. Точно як це відбувається ще невідомо. В результаті нейротрансмітери починають масивно виводитися з нервового закінчення, що призводить до виснаження нервового закінчення і, в результаті повного паралічу. Ми вивчаємо саме те, як працює latrotoxin, оскільки це унікальний екзогенний позаклітинний іонний канал, надзвичайно складна транспортна система. Цікаво, що веноми чорного вдови містить подібні токсини, нешкідливі для людини, але смертельно комах. Цей ефект можна використовувати для створення нового типу інсектициду, який інфікує шкідливі комахи. У випадках, коли шкідники навчилися адаптуватися до діючих препаратів, на цьому напрямку розміщені великі надії.
Вчені, які займаються отрутами, постійно просять, що є найсильнішим. І вони завжди реагують по-різному, тому що різні організми реагують по-різному. Деякі називають palitoxin, який міститься в коралах і виробляється вірусом symbiote. Активно впливає на коронарні судини і зупиняє серце. Інші згадують тетродотоксин, який фарширований всередині японської делікатеси - рибу фуг. Дотепер кілька людей за рік відмирають від отруєння риби цієї сім'ї: вони не встигли взяти їх з ресторану до лікарні. Але найбільш потужні токсини бактеріальні. Вони виробляються бактеріями Clostridium botulinum - крихітними мікроорганізмами, які люблять поселитися в грибах бабуся і консервованих м'яса. Для того, щоб бути отрутовані до смерті, достатньо для людини отримати кілька сотень тисяч молекул цієї речовини, це мільйон грам грам грам.
Однак в деяких випадках найбільш страшний токсин може вилікувати. Не дивно оригінальне слово «Фармак» у грецьких умовах означає як ліки, так і отруту.
Наприклад, хлоротоксин тепер розглядається як засіб для лікування раку. Знаходиться в шлунку жовтої палестинської скрабії. Його ін'єкції вбивають десятки людей в Північній Африці щороку, переважно дітей. Однак це хлоротоксин в невеликих кількостях, що взаємодіє з клітинами гліома - пухлинами мозку - і блокує їх рухливість, тобто припиняє розвиток метастазів.
до Вчені Інституту біоорганічної хімії 70-х років, розповідає Марія Сачкова. Але потім вони просто визначили, що це нетоксичний до ссавців. Коли ми побачили публікації, які свідчать про протиракову активність хлоротоксину, ми вирішили перевірити наш токсин в цьому напрямку і отримати аналогічні результати. Ми працюємо з культурами клітин і підготовкам матеріалів для видання.
Не менш цікаві результати дають робота біохімікатів з отрутами інших скрабів. Виявилося, що токсини можуть застосовуватися для лікування аутоімунних захворювань - багаторазового склерозу, ревматоїдного артриту і цукрового діабету.
до Хоча причина багатьох цих захворювань ще невідомо, механізм їх розвитку досить схожий, говорить Олексій Кузменков, учасник групи молекулярних інструментів для нейронауки. Наприклад, доведено, що певні Т-лімфоцити відповідають за аутоімунність, а якщо блокувати канали калію в цих клітинах, хвороба припиняється. Цей ефект був показаний на початку 2000-х, і сьогодні кілька препаратів проходять клінічні дослідження. І в той же час лікарі постійно шукають нові формули: так як ще немає ефективних препаратів для деяких аутоімунних захворювань, фармацевтичні компанії вкладають величезні кошти в цій області.
Токсини торкнулися в ліки, але, допущено, специфічні фармакологічні препарати на основі біотоксинів не часто виникають випадки. Однією з найяскравіших прикладів такого успіху є болезавкілля на основі конотоксину, виділених з конуса молюскової вени. Продається в 2004 році і вважається більш потужним, ніж морфін. Інші токсини, які знаходяться на стадії доклінічних випробувань або вже пройшли їх, виділені співробітниками ІБХ РАС.
до Основні труднощі розвитку таких препаратів – їх токсичність і низька ефективність, пояснює Олександр Васильєвський. Коли ми оцінюємо ефект речовини на ізольовану клітинну культуру, все добре йде, і коли речовина надходить в організм, десятки інших чинників впливають на це, що пригнічує його дію. В результаті підходить один з потенційних тисяч сполук. Знаходження цієї «магічної» молекули вимагає місяців роботи та сучасного обладнання. Після того, як вчені вибирають кілька перспективних речовин з точки зору впливу, специфіка їх токсичності перевіряється на ооцити подряпинного жаба - вони великі, і вони практично не мають власних іонних каналів. Якщо мова йде про препарат для людини, людська МРНК попередньо вводять в ооцит, що зашифрує іонні канали інтересу до науковців. Якщо токсин виходить ефективним, вчені визначають свою структуру і для подальшої роботи відтворюють його методами генетичної інженерії - клонових бактерій в гені. В іншому випадку ви не отримаєте ніяких павуків.
Риба фуга. Більшість вчених схильні вірити, що отрута - тетродотоксин - вона не виробляє себе. Це викликано бактеріями, які живуть в симбіозі з рибою.
Як отримати бібліотеку?
З одного боку, пошук правого токсину схожий на пошук голки в кістаці. З іншого боку, вона нагадує, що голка може бути величезною кількістю, і сама ходака має дійсно універсальні розміри.
до Кількість токсинів практично нескінченна, говорить Василевський. Якщо є тисячі токсинів в шлунку одного павука, і є 40 000 видів павуків, ми отримуємо мільйони речовин. Це величезна бібліотека, створена природою. Ми тестуємо амбітну ідею, яка в нервовій системі ви можете вибрати будь-який рецептор і знайти свій ключ до нього. Хочу, якщо це було підтверджено.
Особливо небезпечний і отруйний: «чорний вдово» і жовтий скраб
P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!
Приєднуйтесь до нас на Facebook і VKontakte, і ми в Однокласниках
Джерело: kot.sh/statya/213/poleznaya-otrava
