Spojice strupenega škorpijona lahko uničijo nevarne bakterije
Raziskovalci so uspeli sintetizirati dve spojini strupov škorpijona, ki sta učinkoviti proti nekaterim sevom zelo nalezljivih bakterij. Tudi spojine verjetno ne bodo škodovale človeku, nas pomirjajo znanstveniki.
Podoba slike: Edson N. Carcamo-Noriega
Na tisoče živalskih vrst po vsem svetu je strupenih, od pajkov do os, rib, kač in žab.
Strup nekaterih živali je dovolj močan, da povzroči blago draženje in odvrne potencialne plenilce, medtem ko lahko strup drugih živali, kot je majhna modro obročasta hobotnica, zlahka ubije odraslega človeka v nekaj minutah.
Vendar pa raziskovalci trdijo, da je lahko tudi mnogo smrtonosnih živalskih strupov odgovor na okužbo in bolezen.
Na primer strup Tropidolaemus wagleri, vrsta viperja, ki izvira iz jugovzhodne Azije, bi lahko izboljšala zdravljenje krvnih strdkov, ključna sestavina strupa pajkovega strupa pa bi lahko pomagala preprečiti poškodbe možganov po možganski kapi.
Znanstveniki s kalifornijske univerze Stanford in z avtonomne univerze v Mehiki v Mehiki so nedavno odkrili še eno obetavno odkritje: dve spojini iz strupa škorpijona, ki izvira iz vzhodne Mehike, Diplocentrus melici, se lahko borijo proti težkim bakterijam, ne da bi škodovali zdravemu tkivu.
Skupina je izvedla raziskave na miših in vzorcih tkiv, da bi preizkusila učinkovitost in varnost spojin. Ugotovitve študije so zdaj prikazane v PNAS.
Odkritje dveh novih spojin
Profesor Richard Zare iz Stanforda, prof. Lourival Possani z Nacionalne avtonomne univerze v Mehiki in njihove ekipe so po zajetju nekaj osebkov odkrili zanimivo odkritje. D. melici študentov prof. Possanija iz Mehike.
Raziskave profesorja Possanija so se vrtele okoli odkrivanja novih zdravil, ki temeljijo na strupu škorpijona. Profesor Zare je specializiran za odkrivanje kemijskih reakcij na molekularni ravni.
Starejša raziskovalca in njihovi skupini sta sodelovali pri določanju ključnih spojin, ki so nastale D. melici strup pomemben farmakološki svinec. Celoten postopek je bil zelo naporen in celo iskanje škorpijonov je bilo v prvi vrsti zapleteno.
»Zbiranje te vrste škorpijonov je težko, saj je v zimskem in sušnem obdobju škorpijon pokopan. Najdemo ga le v deževni sezoni, «pojasnjuje prof. Possani.
Da bi škorpijone "pomolzli" za njihov strup, so morali raziskovalci na rep arahnidov uporabiti blage električne dražljaje. Po tem postopku je ekipa videla, da strup postane rjavkast, takoj ko je izpostavljen zraku.
Po izvedbi več občutljivih testov so raziskovalci menili, da sta za to spremembo odgovorni dve kemični spojini 1,4-benzokinona, ki sta ju lahko sintetizirala iz majhne količine škorpijonovega strupa. Vsaka od teh spojin se je ob stiku z zrakom obarvala drugačno, ena rdeča in druga modra.
»Za delo smo imeli le 0,5 mikrolitra strupa. To je 10-krat manj od količine krvi, ki jo bo v enem obroku sesal komar, «ugotavlja prof. Zare.
Znanstveniki pojasnjujejo, da imajo benzokinoni protimikrobne lastnosti in dve spojini, ki ju je skupina identificirala, prej nista bili znani. Med seboj se le neznatno razlikujejo.
"Obe spojini sta strukturno povezani, medtem ko ima rdeča na svoji veji atom kisika, modra pa atom žvepla," pojasnjuje dr. Shibdas Banerjee, eden od avtorjev študije, odgovoren za razjasnitev struktura novoodkritih kemikalij.
Pik v repu ... proti bakterijam
Glede na dejstvo, da benzokinoni lahko uničijo bakterijske seve, so raziskovalci v laboratoriju prof. Zareja poslali vzorce dveh novoodkritih spojin dr. Rogeliu Hernández-Pandu in njegovim kolegom z Nacionalnega inštituta za zdravstvene vede in prehrano Salvador Zubirán v Mehiki. , za nadaljnje preskušanje.
Ekipa Salvadorja Zubirána je ugotovila, da je rdeči 1,4-benzokinon učinkovito uničen zlati stafilokok, ki je zelo nalezljiv, medtem ko je modri 1,4-benzokinon lahko ubil različne seve Mycobacterium tuberculosis, ki so odgovorni za tuberkulozo.
To je vključevalo M. tuberculosis sevi, ki so razvili odpornost na več antibiotikov. Vendar je eno vprašanje še vedno ostalo.
"Ugotovili smo, da so te spojine ubijale bakterije, nato pa se je postavilo vprašanje:" Ali bo tudi vas ubilo? ", Ugotavlja prof. Zare.
"In odgovor je ne: skupina Hernández-Pando je pokazala, da modra spojina ubija bakterije tuberkuloze, a pljuča pri miših pušča nedotaknjeno."
Prof. Richard Zare
Odkriti še več skrivnosti
Dejstvo, da sta na novo identificirani spojini zelo učinkoviti proti smrtonosnim bakterijam in na videz varni za uporabo, sta idealna kandidata za nova zdravila in terapije. Vendar, ugotavlja prof. Possani, ta nova raziskovalna pot ne bi bila nikoli mogoča, če ne bi prof. Zare in njegova ekipa.
Zahvaljujoč dejstvu, da so se prof. Zare in sodelavci naučili sintetizirati dva benzokinona iz strupa D. melici da bodo raziskovalci zdaj lahko iskali načine uporabe teh spojin v zdravilne namene.
»Količina sestavin strupa, ki jo lahko dobimo od živali, je izredno majhna. Sinteza spojin je bila odločilna za uspeh tega dela, «pojasnjuje prof. Possani.
»Po obsegu je škorpijonov strup eden najdragocenejših materialov na svetu. Če bi ga proizvedli v galoni, bi stalo 39 milijonov dolarjev, «ugotavlja prof. Zare.
"Če ste bili odvisni samo od škorpijonov, si ga nihče ni mogel privoščiti, zato je pomembno, da ugotovite, katere so ključne sestavine, in jih lahko sintetizirate," poudarja.
V prihodnosti nameravajo raziskovalci še naprej sodelovati, da bi ugotovili, kako jih uporabiti D. melici za vedno. Profesorja Zareja in prof. Possanija obenem zanima, zakaj sta obe nestrupeni kemikaliji sploh prisotni v škorpijonovem strupu, in bi radi odkrili to skrivnost.
»Te spojine morda niso strupena sestavina strupa. Nimamo pojma, zakaj škorpijon proizvaja te spojine. Skrivnosti je več, «pravi prof. Zare.
