Съединенията на отровата на скорпиона могат да убият опасни бактерии
Изследователите са успели да синтезират две съединения на отрова на скорпион, които са ефективни срещу някои щамове на силно инфекциозни бактерии. Съединенията също е малко вероятно да навредят на хората, успокояват ни учените.
Кредит за изображение: Edson N. Carcamo-Noriega
Хиляди животински видове по света са отровни - от паяци до оси, риби, змии и жаби.
Отровата на някои животни е достатъчно силна, за да предизвика леко дразнене и да обезсърчи потенциалните хищници, докато отровата на други животни, като малкия синьопръстен октопод, може лесно да убие възрастен човек за минути.
Въпреки това, изследователите твърдят, че много смъртоносни отрови на животни също могат да имат отговор на инфекцията и болестта.
Например отровата на Tropidolaemus wagleri, вид усойница, роден в Югоизточна Азия, би могъл да подобри лечението на кръвни съсиреци, а ключов компонент на отровата на паякообразната отрова може да помогне за предотвратяване на мозъчно увреждане след инсулт.
Учени от Станфордския университет в Калифорния и Националния автономен университет в Мексико в Мексико Сити наскоро направиха едно обещаващо откритие: Две съединения от отровата на скорпион, роден в Източно Мексико, Diplocentrus melici, могат да се борят с трудни бактерии, без да причиняват вреда на здравата тъкан.
Екипът провежда изследванията си върху мишки, както и върху тъканни проби, за да тества ефективността и безопасността на съединенията. Констатациите от изследването вече се появяват в PNAS.
Откриването на 2 нови съединения
Проф. Ричард Заре от Станфорд, проф. Луривал Посани от Националния автономен университет в Мексико и техните екипи направиха интригуващото откритие след залавянето на няколко екземпляра от D. melici от студенти-изследователи на проф. Посани в Мексико.
Изследванията на проф. Посани се въртят около откриването на нови лечения, базирани на отрова на скорпион. Проф. Заре е специализиран в откриването на химични реакции на молекулярно ниво.
Двамата старши изследователи и техните екипи си сътрудничат при идентифицирането на ключовите съединения, които са направени D. melici отровата важен фармакологичен олово. Целият процес беше много трудоемък и дори намирането на скорпионите на първо място беше сложно.
„Събирането на този вид скорпион е трудно, тъй като през зимата и сухите сезони скорпионът е погребан. Можем да го открием само в дъждовния сезон “, обяснява проф. Посани.
За да „доят“ скорпионите за тяхната отрова, изследователите трябваше да прилагат леки електрически стимули към опашките на паякообразните. Следвайки тази процедура, екипът видя, че отровата става кафеникава веднага щом е изложена на въздух.
След провеждането на няколко чувствителни теста, изследователите счетоха, че две химични съединения на 1,4-бензохинон - които те са успели да синтезират от малко количество отрова на скорпион - са отговорни за тази промяна. Всяко от тези съединения се превръща в различен цвят, единият червен, а другият син, когато влизат в контакт с въздуха.
„Имахме само 0,5 микролитра отрова, с които да работим. Това е 10 пъти по-малко от количеството кръв, което един комар ще изсмуче за една порция “, отбелязва проф. Заре.
Бензохиноните, обясняват учените, имат антимикробни свойства и двете съединения, които екипът е идентифицирал, преди са били неизвестни. Те са едва доловимо различни един от друг.
„Двете съединения са структурно свързани, но докато червеното има кислороден атом на единия си клон, синьото има серен атом“, обяснява д-р Шибдас Банерджи, един от авторите на изследването, отговорен за изясняването на структура на новооткритите химикали.
Убождане в опашката ... срещу бактерии
Предвид факта, че бензохиноните могат да убият бактериални щамове, изследователите в лабораторията на проф. Заре изпратиха проби от двете новооткрити съединения на д-р Рогелио Хернандес-Пандо и неговите колеги от Националния институт по здравни науки и хранене Салвадор Зубиран, Мексико Сити , за по-нататъшно тестване.
Екипът на Салвадор Зубиран установи, че червеният 1,4-бензохинон ефективно унищожава Стафилококус ауреус, който е силно заразен, докато синият 1,4-бензохинон успява да убие различни щамове на Mycobacterium tuberculosis, които са отговорни за туберкулозата.
Това включваше М. туберкулоза щамове, които са развили резистентност към множество антибиотици. Все пак оставаше един въпрос.
„Установихме, че тези съединения убиват бактериите, но тогава въпросът стана:„ Ще убие ли и вас? “, Отбелязва проф. Заре.
„И отговорът е не: групата на Hernández-Pando показа, че синьото съединение убива туберкулозните бактерии, но оставя лигавицата на белите дробове при мишки непокътната.“
Проф. Ричард Заре
Още мистерии за разкриване
Фактът, че двете новоидентифицирани съединения са високо ефективни срещу смъртоносни бактерии и изглеждат безопасни за прилагане, ги прави идеални кандидати за нови лекарства и терапии. И все пак, отбелязва проф. Посани, този нов изследователски път никога не би станал възможен, ако не беше проф. Заре и неговият екип.
Благодарение на факта, че проф. Заре и колегите се научиха как да синтезират двата бензохинона от отровата на D. melici че изследователите вече ще могат да търсят начини за използване на тези съединения за лечебни цели.
„Количеството отровни компоненти, които можем да получим от животните, е изключително ниско. Синтезът на съединенията беше решаващ за успеха на тази работа “, обяснява проф. Посани.
„По обем отровата на скорпиона е един от най-ценните материали в света. За производството на галон от него ще струва 39 милиона долара “, отбелязва проф. Заре.
„Ако зависехте само от скорпионите, за да го произведете, никой не можеше да си го позволи, така че е важно да определите кои са критичните съставки и да можете да ги синтезирате“, подчертава той.
В бъдеще изследователите планират да продължат да работят заедно, за да разберат как да използват D. melici за добро. В същото време проф. Заре и проф. Посани са заинтригувани защо двете нетоксични химикали присъстват на първо място в отровата на скорпион и те биха искали да разкрият тази загадка.
„Тези съединения може да не са отровният компонент на отровата. Нямаме представа защо скорпионът прави тези съединения. Има още загадки “, казва проф. Заре.
