Spojevi otrova škorpiona mogu ubiti opasne bakterije
Istraživači su uspjeli sintetizirati dva spoja otrova škorpiona koji su učinkoviti protiv nekih sojeva visoko zaraznih bakterija. Znanstvenici nas uvjeravaju da spojevi također neće naštetiti ljudima.
Zasluga za sliku: Edson N. Carcamo-Noriega
Tisuće životinjskih vrsta širom svijeta otrovne su, od pauka do osa, riba, zmija i žaba.
Otrov nekih životinja dovoljno je jak da proizvede blagu iritaciju i obeshrabri potencijalne grabežljivce, dok bi otrov drugih životinja, poput malene hobotnice s plavim prstenom, mogao lako ubiti odraslog čovjeka u roku od nekoliko minuta.
Međutim, istraživači tvrde da mnogi smrtonosni životinjski otrovi također mogu imati odgovor na infekciju i bolest.
Na primjer, otrov Tropidolaemus wagleri, vrsta poskoka porijeklom iz jugoistočne Azije, mogla bi poboljšati liječenje krvnih ugrušaka, a ključna komponenta otrova paukovitog lijevka mogla bi spriječiti oštećenje mozga nakon moždanog udara.
Znanstvenici sa Sveučilišta Stanford u Kaliforniji i Nacionalnog autonomnog sveučilišta u Meksiku u Mexico Cityju nedavno su otkrili još jedno obećavajuće otkriće: dva spoja iz otrova škorpiona porijeklom iz istočnog Meksika, Diplocentrus melici, mogu se boriti protiv teških bakterija bez nanošenja štete zdravom tkivu.
Tim je proveo svoja istraživanja na miševima, kao i na uzorcima tkiva, kako bi testirao učinkovitost i sigurnost spojeva. Nalazi studije sada se pojavljuju u PNAS.
Otkriće 2 nova spoja
Richard Zare sa Stanforda, prof. Lourival Possani s Nacionalnog autonomnog sveučilišta u Meksiku i njihovi timovi došli su do intrigantnog otkrića nakon hvatanja nekoliko primjeraka D. melici od strane studenata istraživanja prof. Possanija u Meksiku.
Istraživanje prof. Possanija vrtilo se oko otkrivanja novih medicinskih tretmana na bazi otrova škorpiona. Profesor Zare specijalizirao se za otkrivanje kemijskih reakcija na molekularnoj razini.
Dvoje starijih istraživača i njihovi timovi surađivali su u identificiranju ključnih spojeva koji su nastali D. melici otrov važan farmakološki olovo. Čitav postupak bio je vrlo naporan, a čak je i pronalazak škorpiona, u prvom redu, bio lukav.
“Prikupljanje ove vrste škorpiona je teško jer je tijekom zime i sušnog doba škorpion pokopan. Možemo ga naći samo u kišnoj sezoni ”, objašnjava prof. Possani.
Kako bi "pomuzeli" škorpione za njihov otrov, istraživači su morali primijeniti blage električne podražaje na repove paučnjaka. Nakon ovog postupka, tim je vidio da je otrov postao smećkast čim je postao izložen zraku.
Nakon provođenja nekoliko osjetljivih testova, istraživači su smatrali da su dva kemijska spoja 1,4-benzokinona - koja su uspjeli sintetizirati iz male količine otrova škorpiona - odgovorna za ovu promjenu. Svaki od ovih spojeva dobivao je drugačiju boju, jednu crvenu, a drugu plavu, kada je dolazio u kontakt sa zrakom.
„Imali smo samo 0,5 mikrolitara otrova za rad. To je 10 puta manje od količine krvi koju će komarci usisati u jednoj porciji ”, napominje prof. Zare.
Znanstvenici objašnjavaju da benzokinoni imaju antimikrobna svojstva, a dva spoja koja je tim utvrdio ranije su bila nepoznata. Oni se međusobno samo suptilno razlikuju.
"Dva spoja su strukturno povezana, ali dok crveni ima atom kisika na jednoj od svojih grana, plavi ima atom sumpora", objašnjava dr. Sc. Shibdas Banerjee, jedan od autora studije koji je odgovoran za pojašnjavanje struktura novootkrivenih kemikalija.
Ubod u repu ... protiv bakterija
S obzirom na činjenicu da benzokinoni mogu ubiti bakterijske sojeve, istraživači u laboratoriju prof. Zarea poslali su uzorke dva novootkrivena spoja dr. Rogeliu Hernández-Pandu i njegovim kolegama iz Nacionalnog instituta za zdravstvene znanosti i prehranu Salvador Zubirán u Mexico Cityju , za daljnja ispitivanja.
Tim Salvadora Zubirána otkrio je da je crveni 1,4-benzokinon učinkovito uništen Staphylococcus aureus, koji je vrlo zarazan, dok je plavi 1,4-benzokinon uspio ubiti različite sojeve Mycobacterium tuberculosis, koji su odgovorni za tuberkulozu.
Ovo je uključivalo M. tuberculosis sojevi koji su razvili rezistenciju na više antibiotika. Međutim, jedno pitanje je i dalje ostalo.
"Otkrili smo da su ti spojevi ubili bakterije, ali onda je postalo pitanje:" Hoće li i vas ubiti? ", Napominje prof. Zare.
"A odgovor je ne: skupina Hernández-Panda pokazala je da plavi spoj ubija bakterije tuberkuloze, ali ostavlja sluznicu pluća kod miševa netaknutom."
Prof. Richard Zare
Otkriti još misterija
Činjenica da su dva novootkrivena spoja vrlo učinkovita protiv smrtonosnih bakterija i naizgled sigurna za primjenu čini ih idealnim kandidatima za nove lijekove i terapije. Ipak, primjećuje prof. Possani, ovaj novi istraživački put nikada ne bi bio moguć da nisu prof. Zare i njegov tim.
Zahvaljujući činjenici da su prof. Zare i kolege naučili kako sintetizirati dva benzokinona iz otrova D. melici da će istraživači sada moći tražiti načine korištenja tih spojeva u ljekovite svrhe.
“Količina komponenata otrova koje možemo dobiti od životinja izuzetno je mala. Sinteza spojeva bila je presudna za uspjeh ovog rada ”, objašnjava prof. Possani.
„Otrov škorpiona je po volumenu jedan od najdragocjenijih materijala na svijetu. Njegova proizvodnja galona koštala bi 39 milijuna dolara ”, napominje prof. Zare.
"Ako ste se oslanjali samo na škorpione, nitko si to ne može priuštiti, pa je važno prepoznati koji su ključni sastojci i moći ih sintetizirati", naglašava.
U budućnosti istraživači planiraju nastaviti zajednički rad kako bi saznali kako koristiti D. melici za dobro. Istodobno, prof. Zare i prof. Possani zaintrigirani su zašto su dvije netoksične kemikalije uopće prisutne u otrovu škorpiona i oni bi željeli otkriti ovu tajnu.
“Ti spojevi možda nisu otrovna komponenta otrova. Nemamo pojma zašto škorpion stvara ove spojeve. Ima još misterija ”, kaže prof. Zare.
