Skorpiono nuodų junginiai gali sunaikinti pavojingas bakterijas
Mokslininkams pavyko sintetinti du skorpiono nuodų junginius, kurie yra veiksmingi prieš kai kurias labai infekcinių bakterijų padermes. Junginiai taip pat mažai tikėtina, kad pakenks žmonėms, mokslininkai mus nuramina.
Vaizdo kreditas: Edson N. Carcamo-Noriega
Tūkstančiai gyvūnų rūšių visame pasaulyje yra nuodingi, pradedant vorais ir baigiant vapsvomis, žuvimis, gyvatėmis ir varlėmis.
Kai kurių gyvūnų nuodai yra tik pakankamai stiprūs, kad sukeltų lengvą dirginimą ir atbaidytų galimus plėšrūnus, o kitų gyvūnų, pavyzdžiui, mažo mėlynos žiedo aštuonkojo, nuodai per kelias minutes gali lengvai nužudyti suaugusį žmogų.
Tačiau mokslininkai teigia, kad daugybė mirtinų gyvūnų nuodų taip pat gali padėti atsakyti į infekcijas ir ligas.
Pavyzdžiui, Tropidolaemus wagleri, viperų rūšis, kilusi iš Pietryčių Azijos, galėtų pagerinti kraujo krešulių gydymą, o pagrindinis piltuvėlių tinklo vorų nuodų komponentas gali padėti išvengti smegenų pažeidimų po insulto.
Mokslininkai iš Stanfordo universiteto Kalifornijoje ir Nacionalinio Meksikos autonominio universiteto Meksike neseniai padarė dar vieną daug žadantį atradimą: du junginiai iš rytinėje Meksikoje kilusio skorpiono nuodų, Diplocentrus melici, gali kovoti su sunkiomis bakterijomis, nepakenkiant sveikiems audiniams.
Komanda atliko tyrimus su pelėmis, taip pat su audinių mėginiais, kad patikrintų junginių efektyvumą ir saugumą. Tyrimo išvados dabar rodomos PNAS.
2 naujų junginių atradimas
Richardas Zare'as iš Stanfordo, prof. Lourivalas Possani iš Meksikos nacionalinio autonominio universiteto ir jų komandos padarė intriguojantį atradimą, užfiksavus keletą egzempliorių. D. melici pateikė prof. Possani mokslo studentai Meksikoje.
Prof. Possani tyrimai sukosi apie naujų medicinos metodų, pagrįstų skorpiono nuodais, atradimą. Prof. Zare specializuojasi cheminių reakcijų aptikime molekuliniu lygiu.
Du vyresnieji tyrėjai ir jų komandos bendradarbiavo nustatydami pagrindinius junginius D. melici nuodai yra svarbus farmakologinis švinas. Visas procesas buvo labai sunkus, ir net rasti skorpionus, visų pirma, buvo keblu.
„Šios rūšies skorpioną rinkti sunku, nes žiemos ir sausojo sezono metu skorpionas yra palaidotas. Jį galime rasti tik lietaus sezonu “, - aiškina prof. Possani.
Norėdami „melžti“ savo nuodų skorpionus, mokslininkai voragyvių uodegoms turėjo pritaikyti lengvus elektrinius dirgiklius. Po šios procedūros komanda pamatė, kad nuodai tapo rudi, kai tik pateko į orą.
Atlikę kelis jautrius tyrimus, mokslininkai nusprendė, kad du cheminiai 1,4-benzochinono junginiai, kuriuos jie galėjo sintetinti iš nedidelio kiekio skorpiono nuodų, buvo atsakingi už šį pokytį. Kiekvienas iš šių junginių, susilietęs su oru, tapo skirtinga spalva: vienas raudonas, kitas mėlynas.
„Dirbti turėjome tik 0,5 mikrolitrus nuodų. Tai yra 10 kartų mažiau nei kraujo, kurį uodas išsiurbs per vieną porciją “, - pažymi prof. Zare.
Mokslininkai paaiškina, kad benzochinonai turi antimikrobinių savybių, o du grupės nustatyti junginiai anksčiau nebuvo žinomi. Jie tik subtiliai skiriasi vienas nuo kito.
"Šie du junginiai yra struktūriškai susiję, tačiau, nors raudonojo junginio šakoje yra deguonies atomas, mėlyname - sieros atomas", - aiškina Ph.D. Shibdas Banerjee, vienas iš tyrimo autorių, atsakingą už naujai atrastų cheminių medžiagų struktūra.
Geluonis uodegoje ... nuo bakterijų
Atsižvelgiant į tai, kad benzochinonai gali sunaikinti bakterijų padermes, prof. Zare'o laboratorijos mokslininkai išsiuntė dviejų naujai atrastų junginių pavyzdžius dr. Rogelio Hernández-Pando ir jo kolegoms Salvadoro Zubirán nacionaliniame sveikatos mokslų ir mitybos institute, Meksike. , tolesniems bandymams.
Salvadoro Zubirano komanda nustatė, kad raudonasis 1,4-benzochinonas veiksmingai sunaikintas Staphylococcus aureus, kuris yra labai užkrečiamas, o mėlynasis 1,4-benzochinonas sugebėjo sunaikinti skirtingas štamas Mycobacterium tuberculosis, kurie yra atsakingi už tuberkuliozę.
Tai apėmė M. tuberculosis padermės, kurios turėjo atsparumą keliems antibiotikams. Tačiau vis tiek liko vienas klausimas.
"Mes nustatėme, kad šie junginiai sunaikino bakterijas, bet tada kilo klausimas:" Ar tai taip pat jus nužudys? ", - pažymi prof. Zare.
"Ir atsakymas yra neigiamas: Hernándezo-Pando grupė parodė, kad mėlynasis junginys naikina tuberkuliozės bakterijas, bet pelių plaučių gleivinę nepažeidžia".
Richardas Zare'as prof
Daugiau paslapčių, kurias reikia atskleisti
Tai, kad du naujai nustatyti junginiai yra labai veiksmingi prieš mirtinas bakterijas ir, atrodo, yra saugūs, daro juos idealiais kandidatais į naujus vaistus ir terapiją. Vis dėlto, pastebi prof. Possani, šis naujas tyrimų kelias niekada nebūtų įmanomas, jei ne prof. Zare ir jo komanda.
Profesorius Zare ir jo kolegos išmoko sintetinti du benzochinonus iš D. melici kad mokslininkai dabar galės ieškoti būdų, kaip šiuos junginius naudoti gydymo tikslais.
„Nuodų komponentų kiekis, kurį galime gauti iš gyvūnų, yra labai mažas. Junginių sintezė buvo lemiama šio darbo sėkmei “, - aiškina prof. Possani.
„Pagal tūrį skorpiono nuodai yra viena iš brangiausių medžiagų pasaulyje. Jo galonas pagaminti kainuotų 39 milijonus dolerių “, - pažymi prof. Zare.
„Jei jį gaminote tik nuo skorpionų, niekas negalėjo sau leisti, todėl svarbu nustatyti svarbiausius ingredientus ir mokėti juos sintetinti“, - pabrėžia jis.
Ateityje mokslininkai planuoja tęsti bendrą darbą, kad sužinotų, kaip juos naudoti D. melici visam laikui. Tuo pačiu metu prof. Zare ir prof. Possani domisi, kodėl skorpiono nuoduose visų pirma yra dvi netoksiškos cheminės medžiagos, ir jie norėtų atskleisti šią paslaptį.
„Šie junginiai gali būti nuodingas nuodų komponentas. Mes neįsivaizduojame, kodėl skorpionas gamina šiuos junginius. Paslapčių yra ir daugiau “, - sako prof. Zare.
