Veninul de șarpe! Cum funcționează, clasificare și utilizare în medicină

Veninul de șarpe! Cum funcționează, clasificare și utilizare în medicină

Veninul de șarpe este lichidul otrăvitor, de obicei galben, păstrat în glandele salivare ale șerpilor. Există sute de specii de șerpi veninoși care se folosesc de veninul pe care îl produc pentru a-și imobiliza prada. Veninul este compus dintr-o combinație de proteine, enzime și alte substanțe moleculare.

Aceste substanțe toxice lucrează pentru a distruge celulele, a perturba impulsurile nervoase. Șerpii își folosesc cu precauție veninul, injectând cantități suficiente pentru a-și imobiliza prada sau pentru a se apăra de prădători. Veninul de șarpe lucrează prin descompunerea celulelor și țesuturilor, ceea ce poate duce la paralizie, sângerare internă și chiar moarte.

Pentru ca veninul să intre lucreze, trebuie să fie injectat în țesuturi sau chiar în fluxul sanguin. În timp ce veninul de șarpe este otrăvitor și mortal, cercetătorii folosesc și componente din venin de șarpe pentru a dezvolta medicamente pentru tratarea bolilor.

Ce este veninul de șarpe?


Veninul de șarpe este compus din secrețiile fluide dezvoltate de glandele salivare ale șerpilor. Șerpii se folosesc de venin pentru a imobiliza prada dar și pentru a ajuta procesul digestiv.

Veninul de șarpe

Componenta principală a veninului de șarpe este proteina. Aceste proteine ​​toxice sunt cauza majorității efectelor nocive ale veninului de șarpe. De asemenea, conține enzime, care ajută la accelerarea reacțiilor chimice care rup legăturile chimice între moleculele. Aceste enzime ajută la descompunerea carbohidraților, proteinelor, fosfolipidelor și nucleotidelor din pradă. Enzimele toxice scad tensiunea arterială și distrug globulele roșii și a inhiba controlul muscular.

O componentă suplimentară a veninului de șarpe este toxina polipeptidică. Polipeptidele sunt lanțuri de aminoacizi, constând din 50 sau mai puțini aminoacizi . Toxinele polipeptidice perturbă funcțiile celulare care duc la moartea celulelor. Unele componente toxice ale veninului de șarpe se găsesc la toate speciile de șerpi veninoși, în timp ce alte componente se găsesc doar la anumite specii.

Trei tipuri de venin: citotoxine, neurotoxine și hemotoxine


Deși veninul de șarpe este compuse dintr-o colecție complexă de toxine, enzime și substanțe non-toxice, acestea au fost clasificate în trei tipuri principale:

  • citotoxine
  • neurotoxine
  • hemotoxine

Alte tipuri de toxine care afectează anumite tipuri de celule mau sunt:

  • cardiotoxina
  • miotoxina
  • nefrotoxina

Citotoxinele

Citotoxinele sunt substanțe otrăvitoare care distrug celulele corpului. Citotoxinele duc la moartea majorității sau a tuturor celulelor dintr-un țesut sau organ, afecțiune cunoscută sub numele de necroză. Unele țesuturi pot prezenta necroză lichefiantă în care țesutul este lichefiat parțial sau complet.

Veninul de șarpe

Citotoxinele ajută la digerarea parțială a pradei înainte de a fi mâncată. Citotoxinele sunt de obicei specifice tipului de celulă pe care au impact. Cardiotoxinele sunt citotoxine care afectează celulele inimii. Miotoxinele vizează și dizolvă celulele musculare. Nefrotoxinele distrug celulele renale. Multe specii de șerpi veninoși dețin o combinație de citotoxine, iar unele pot produce neurotoxine sau hemotoxine.

Citotoxinele distrug celulele prin deteriorarea membranei celulare și inducerea lizei celulare. De asemenea, ele pot determina celulele să sufere de moarte celulară programată sau apoptoza. Cea mai mare parte a deteriorării observabile a țesutului cauzat de citotoxine apare în locul mușcăturii.

Neurotoxinele

Neurotoxinele sunt substanțe chimice care sunt otrăvitoare pentru sistemul nervos. Neurotoxinele funcționează prin perturbarea semnalelor chimice (neurotransmițători) trimise între neuroni. Acestea pot reduce producția de neurotransmițători sau pot bloca locurile de recepție a neurotransmițătorilor.

Alte neurotoxine  funcționează prin blocarea canalelor sanguine. Aceste canale sunt importante pentru transducția semnalelor de-a lungul neuronilor. Neurotoxinele provoacă paralizie musculară care poate duce la dificultăți respiratorii și moarte. Șerpii din familie Elapidae produc de obicei venin neurotoxic.

Exemple de neurotoxine:

  • Calciseptina : această neurotoxină perturbă transducția impulsului nervos prin blocarea canalelor cu calciu. Mamba negru  folosește acest tip de venin.
  • Cobrotoxina, produsă de cobra , blochează receptorii nicotinici de acetilcolină, rezultând paralizie.
  • Calcicludină : Ca și calciseptina, această neurotoxină blochează tensiunea canalelor perturbând semnalele nervoase. Este produsă de Mamba Verde.
  • Calliotoxina , produsă de Șerpii Corali Albaștri produce paralizia întregului corp.

Hemotoxinele

Hemotoxinele sunt otrăvuri care au efecte citotoxice și perturbă procesele normale de coagulare a sângelui. Aceste substanțe acționează provocând distrugerea globulelor roșii. Distrugerea globulelor roșii și incapacitatea de coagulare a sângelui provoacă hemoragii interne grave. Acumularea de celule roșii moarte poate de asemenea perturba funcția renală corespunzătoare. În timp ce unele hemotoxine inhibă coagularea sângelui, altele ucid trombocitele și alte celule din sânge. Cheagurile rezultate blochează circulația sângelui prin vasele de sânge și pot duce la insuficiență cardiacă. Șerpii din familia Viperidae, adică viperele produc hemotoxine.

Modul de injectare a veninului


Majoritatea șerpilor veninoși injectează venin în prada lor prin colții. Colții sunt foarte eficienți la eliberarea veninului, deoarece străpung țesutul și permit veninului să curgă în rană. Unii șerpi sunt capabili să scuipe sau să scoată veninul ca mecanism de apărare. Sistemele de injecție ale veninului se realizează prin patru componente principale: glandele veninoase, mușchii, canalele și colții.

  • Glandele veninice: Aceste glande specializate se găsesc în cap și servesc ca locuri de producție și depozitare a veninului.
  • Mușchi: Mușchii din capul șarpelui din apropierea glandelor veninice ajută la stoarcerea veninului din glande.
  • Conducte: conductele oferă o cale pentru transportul veninului de la glande la colți.
  • Canale: Aceste structuri sunt dinți modificați cu canale care permit injectarea veninului.

Șerpii din familia Viperidae au un sistem de injecție foarte dezvoltat. Veninul este produs continuu și depozitat în glande. Înainte ca viperele să-și muște prada, își scot colții din față. După mușcătură, mușchii din jurul glandelor scot o parte din venin prin conducte și în canalele închise ale coloanei. Cantitatea de venin injectat este reglementată de șarpe în funcție de mărimea pradei. De obicei, viperele își eliberează prada după ce veninul a fost injectat. Șarpele așteaptă ca veninul să aibă efect și să imobilizeze prada înainte de a consuma animalul.

Șerpii din familia Elapidae (ex. Cobra, mamba) au un sistem de administrare și injecție a veninului similar ca viperele. Spre deosebire de vipere, elapidele nu au colții frontale mobili. Majoritatea elapidelor au colții scurți și mici. După ce și-a mușcat prada, elapidii își mențin colții înfipți pentru ca veninul să pătrundă mai bine și în cantitate suficientă.

Șerpii veninoși din familia Colubridae au un singur canal deschis pe fiecare colț, care servește ca pasaj pentru venin.

Veninul de șarpe și medicină


Pe lângă dezvoltarea anti-veninului, studiul veninului de șarpe și acțiunile lui biologice a devenit tot mai important pentru descoperirea de noi modalități de combatere a bolilo. Unele dintre aceste boli includ accident vascular cerebral, boala Alzheimer, cancer și afecțiuni cardiace. Deoarece toxinele de șarpe vizează celule specifice, cercetătorii investighează metodele prin care aceste toxine lucrează pentru a dezvolta medicamente care sunt capabile să țintească anumite celule. Analiza componentelor veninului de șarpe a ajutat la dezvoltarea de calmante mai puternice, precum și la diluatori mai eficienți ai sângelui.

Veninul de șarpe

Cercetătorii au folosit proprietățile anti-coagulare ale hemotoxinelor pentru a dezvolta medicamente pentru tratamentul hipertensiunii arteriale, tulburări de sânge și atac de cord. Neurotoxinele au fost utilizate în dezvoltarea de medicamente pentru tratamentul bolilor creierului și accidentului vascular cerebral.

Primul medicament pe bază de venin dezvoltat a fost captopril, derivat din vipera braziliană și utilizat pentru tratamentul tensiunii arteriale ridicate. Alte medicamente derivate din venin includ eptifibatidă ( șobolan ) și tirofiban (viperă africană) pentru tratamentul atacului de cord și a durerii toracice.

Veninul de albine poate distruge HIV-ul?

Peste 34 de milioane de oameni din întreaga lume sunt infestați cu Virusul Imunodeficienței Umane (Human Immunodeficiency Virus – HIV). Numeroși specialiști au încercat elaborarea unui vaccin sau chiar unui tratament medicamentos pentru a pune capăt uneia dintre cele mai importante boli ale prezentului. Rezultatele au fost nesatisfăcătoare și astfel au continuat să moară numeroși oameni de-a lungul timpului.

O nouă speranță pentru combaterea virusului s-a născut în momentul în care cercetătorii din cadrul Universității din Washington a descoperit că veninul albinelor poate să fie cheia vindecării HIV. Substanța activă din venin, numită melitină, odată introdusă în organism prin metoda nanoparticulelor, este capabilă să distrugă virusul, lăsând funcționale celulele sănătoase.

Melitina este o proteină puternică care acționează în principal asupra învelișului protector format din proteine care înconjoară virusul HIV, precum și alte bacterii dăunătoare. Argumentul unor medici specialiști este că  HIV-ul nu  provoacă SIDA, dar chiar și așa, în fiecare an peste 3 milioane de minori sunt diagnosticați cu acest virus.

Dacă ar exista dovezi că HIV-ul provoacă SIDA, atunci ar trebui să se demonstreze științific. Nu s-a putut demonstra niciodată această teorie, fapt pentru care tindem să credem că este o idee falsă“, a declarat biochimistul Dr. Kary Mullis, laureat al Premiului Nobel pentru Chimie în 1993.

Chiar dacă melitina nu poate vindeca SIDA, cu toate acestea ea poate destabiliza un virus la fel de periculos, HIV-ul. Această descoperire este una importantă și dacă testele ulterioare se vor dovedi sigure, atunci în viitorul apropiat se pot elabora diverse tratamente pentru eradicarea unuia dintre cei mai periculoși viruși care există în prezent pe Terra.

Surse

CATEGORIES
TAGS
Share This

COMMENTS

Wordpress (0)