Zlúčeniny jedu škorpióna môžu zabíjať nebezpečné baktérie
Vedcom sa podarilo syntetizovať dve zlúčeniny jedu škorpióna, ktoré sú účinné proti niektorým kmeňom vysoko infekčných baktérií. Vedci nás ubezpečujú, že je nepravdepodobné, že by tieto zlúčeniny poškodili človeka.
Obrazový kredit: Edson N. Carcamo-Noriega
Tisíce živočíšnych druhov na celom svete sú jedovaté, od pavúkov po osy, ryby, hady a žaby.
Jed niektorých zvierat je dostatočne silný na to, aby spôsobil mierne podráždenie a odradil potenciálnych predátorov, zatiaľ čo jed iných zvierat, ako je napríklad drobná chobotnica s modrými krúžkami, môže ľahko zabiť dospelého človeka v priebehu niekoľkých minút.
Vedci však tvrdia, že odpoveď na infekciu a choroby môže mať aj mnoho smrteľných zvieracích jedov.
Napríklad jed z Tropidolaemus wagleri, druh zmije pôvodom z juhovýchodnej Ázie, by mohol zlepšiť liečbu krvných zrazenín a kľúčová zložka jedu pavúčieho lievika by mohla pomôcť zabrániť poškodeniu mozgu po mozgovej príhode.
Vedci zo Stanfordovej univerzity v Kalifornii a Národnej autonómnej univerzity v Mexiku v Mexico City nedávno dosiahli ďalší sľubný objav: dve zlúčeniny z jedu škorpióna pôvodom z východného Mexika, Diplocentrus melici, dokáže bojovať s ťažkými baktériami bez poškodenia zdravého tkaniva.
Tím uskutočnil svoj výskum na myšiach, ako aj na vzorkách tkanív, s cieľom otestovať účinnosť a bezpečnosť týchto zlúčenín. Zistenia štúdie sa teraz objavujú v PNAS.
Objav 2 nových zlúčenín
Richard Zare zo Stanfordu, profesor Lourival Possani z Národnej autonómnej univerzity v Mexiku a ich tímy uskutočnili zaujímavý objav po zachytení niekoľkých exemplárov D. melici Possaniho študenti výskumu v Mexiku.
Výskum profesora Possaniho sa točil okolo objavenia nových liečebných postupov založených na jede škorpióna. Prof. Zare sa špecializuje na detekciu chemických reakcií na molekulárnej úrovni.
Dvaja starší vedci a ich tímy spolupracovali pri identifikácii kľúčových zlúčenín, ktoré ich vytvorili D. melici jed dôležitý farmakologický olovo. Celý proces bol veľmi namáhavý a dokonca aj nájdenie škorpiónov bolo v prvom rade zložité.
„Zber tohto druhu škorpióna je ťažký, pretože počas zimy a suchého obdobia je škorpión pochovaný. Nájdeme ho iba v období dažďov, “vysvetľuje profesor Possani.
Na „dojenie“ škorpiónov pre ich jed museli vedci pôsobiť na chvosty pavúkovcov miernymi elektrickými stimulmi. Po tomto postupe tím zistil, že jed hnedne, ako náhle bol vystavený vzduchu, hnedne.
Po vykonaní niekoľkých citlivých testov vedci usúdili, že za túto zmenu sú zodpovedné dve chemické zlúčeniny 1,4-benzochinónu, ktoré boli schopné syntetizovať z malého množstva jedu škorpióna. Každá z týchto zlúčenín nadobudla pri kontakte so vzduchom inú farbu, jednu červenú a druhú modrú.
"Na prácu sme mali iba 0,5 mikrolitra jedu." To je 10-krát menej ako množstvo krvi, ktoré komár nasaje v jednej dávke, “poznamenáva profesor Zare.
Vedci vysvetľujú, že benzochinóny majú antimikrobiálne vlastnosti a dve zlúčeniny, ktoré tím identifikoval, boli predtým neznáme. Líšia sa iba nenápadne.
"Tieto dve zlúčeniny sú štrukturálne príbuzné, ale zatiaľ čo červená má na jednej zo svojich vetiev atóm kyslíka, modrá má atóm síry," vysvetľuje Shibdas Banerjee, Ph.D., jeden z autorov štúdie zodpovedný za objasnenie štruktúra novoobjavených chemikálií.
Bodnutie v chvoste ... proti baktériám
Vzhľadom na skutočnosť, že benzochinóny môžu ničiť bakteriálne kmene, zaslali vedci v laboratóriu prof. Zare vzorky týchto dvoch novoobjavených zlúčenín Dr. Rogeliovi Hernándezovi-Pandovi a jeho kolegom z Národného ústavu zdravotných vied a výživy Salvadora Zubirána v Mexico City. , na ďalšie testovanie.
Tím v Salvadore Zubirán zistil, že červený 1,4-benzochinón účinne ničí Staphylococcus aureus, ktorý je vysoko infekčný, zatiaľ čo modrý 1,4-benzochinón dokázal zabiť rôzne kmene Mycobacterium tuberculosis, ktoré sú zodpovedné za tuberkulózu.
Toto zahŕňalo M. tuberculosis kmene, u ktorých sa vyvinula rezistencia na viaceré antibiotiká. Jedna otázka však stále zostávala.
„Zistili sme, že tieto zlúčeniny ničia baktérie, ale potom sa naskytla otázka:„ Zabije to aj vás? “Poznamenáva profesor Zare.
"A odpoveď je nie: skupina Hernández-Panda ukázala, že modrá zlúčenina ničí baktérie tuberkulózy, ale ponecháva neporušenú výstelku pľúc u myší."
Richard Zare
Ďalšie tajomstvá, ktoré treba odhaliť
Skutočnosť, že dve novo identifikované zlúčeniny sú vysoko účinné proti smrtiacim baktériám a zdá sa, že sú bezpečné pri podávaní, z nich robí ideálnych kandidátov na nové lieky a terapie. Profesor Possani napriek tomu poznamenáva, že táto nová výskumná cesta by nikdy nebola možná, nebyť profesora Zareho a jeho tímu.
Je to vďaka tomu, že sa profesor Zare a jeho kolegovia naučili syntetizovať dva benzochinóny z jedu D. melici že vedci budú teraz schopní hľadať spôsoby použitia týchto zlúčenín na liečivé účely.
"Množstvo zložiek jedu, ktoré môžeme zo zvierat získať, je extrémne nízke." Pre úspech tejto práce bola rozhodujúca syntéza zlúčenín, “vysvetľuje profesor Possani.
„Podľa objemu je jed škorpióna jedným z najcennejších materiálov na svete. Jeho výroba by stála 39 miliónov dolárov, “poznamenáva profesor Zare.
„Ak by ste sa pri jeho výrobe spoliehali iba na škorpióny, nikto by si to nemohol dovoliť, takže je dôležité zistiť, aké sú dôležité zložky, a vedieť ich syntetizovať,“ zdôrazňuje.
Vedci plánujú v budúcnosti pokračovať v spolupráci pri hľadaní spôsobov použitia D. melici nadobro. Profesora Zareho a prof. Possaniho súčasne zaujíma, prečo sú tieto dve netoxické chemikálie v škorpiónovom jede prítomné, a preto by chceli túto záhadu odhaliť.
"Tieto zlúčeniny nemusia byť jedovatou zložkou jedu." Netušíme, prečo tieto zlúčeniny vyrába škorpión. Záhad je viac, “hovorí profesor Zare.
