Akrep zehiri bileşikleri tehlikeli bakterileri öldürebilir
Araştırmacılar, oldukça bulaşıcı bazı bakteri türlerine karşı etkili olan iki akrep zehiri bileşiğini sentezlemeyi başardılar. Bilim insanları, bileşiklerin insanlara da zarar verme olasılığının düşük olduğunu söylüyor.
Resim kredisi: Edson N. Carcamo-Noriega
Örümceklerden eşekarısına, balıklara, yılanlara ve kurbağalara kadar dünyanın dört bir yanındaki binlerce hayvan türü zehirlidir.
Bazı hayvanların zehiri, yalnızca hafif tahriş oluşturacak ve potansiyel yırtıcıları caydıracak kadar güçlüdür; diğer hayvanların zehiri, küçük mavi halkalı ahtapot gibi, yetişkin bir insanı dakikalar içinde kolayca öldürebilir.
Bununla birlikte, araştırmacılar, birçok ölümcül hayvan zehirinin enfeksiyon ve hastalıklara cevap verebileceğini savunuyorlar.
Örneğin, zehiri Tropidolaemus wagleriGüneydoğu Asya'ya özgü bir engerek türü olan, kan pıhtılarının tedavisini iyileştirebilir ve huni ağı örümcek zehirinin önemli bir bileşeni, felç sonrasında beyin hasarını önlemeye yardımcı olabilir.
Kaliforniya'daki Stanford Üniversitesi ve Mexico City'deki Meksika Ulusal Özerk Üniversitesi'nden bilim adamları, yakın zamanda başka bir umut verici keşif yaptılar: Doğu Meksika'ya özgü bir akrep zehrinden iki bileşik, Diplocentrus melici, sağlıklı dokuya zarar vermeden zor bakterilerle savaşabilir.
Ekip, bileşiklerin etkinliğini ve güvenliğini test etmek için araştırmalarını farelerde ve doku örneklerinde gerçekleştirdi. Çalışmanın bulguları artık şurada görünüyor: PNAS.
2 yeni bileşiğin keşfi
Stanford'dan Prof. Richard Zare, Meksika Ulusal Özerk Üniversitesi'nden Prof. Lourival Possani ve ekipleri, D. melici Prof. Possani’nin Meksika’daki araştırma öğrencileri tarafından.
Prof. Possani’nin araştırması, akrep zehirine dayalı yeni tıbbi tedavileri keşfetme etrafında dönüyor. Prof. Zare, moleküler düzeyde kimyasal reaksiyonları tespit etmede uzmanlaşmıştır.
İki kıdemli araştırmacı ve ekipleri, D. melici zehir önemli bir farmakolojik öncüdür. Tüm süreç çok zahmetliydi ve ilk başta akrepleri bulmak bile zordu.
“Bu akrep türünün toplanması zordur çünkü kış ve kurak mevsimlerde akrep gömülüdür. Onu ancak yağmurlu mevsimde bulabiliriz, ”diye açıklıyor Prof. Possani.
Akrepleri zehirleri için "sağmak" için, araştırmacılar örümceğin kuyruklarına hafif elektriksel uyarılar uygulamak zorunda kaldılar. Bu prosedürü takiben ekip, zehrin havaya maruz kalır kalmaz kahverengiye döndüğünü gördü.
Birkaç hassas test yaptıktan sonra, araştırmacılar bu değişiklikten çok az miktarda akrep zehirinden sentezleyebildikleri 1,4-benzokinonun iki kimyasal bileşiğinin sorumlu olduğunu düşündüler. Bu bileşiklerin her biri hava ile temas ettiğinde biri kırmızı diğeri mavi olmak üzere farklı bir renge dönüştü.
Çalışmak için sadece 0,5 mikrolitre zehirimiz vardı. Bu, bir sivrisineğin tek bir porsiyonda emeceği kandan 10 kat daha az ”diyor Prof. Zare.
Bilim adamları, benzokinonların antimikrobiyal özelliklere sahip olduğunu ve ekibin belirlediği iki bileşiğin daha önce bilinmediğini açıkladı. Birbirlerinden sadece ince bir şekilde farklıdırlar.
Araştırmanın yazarlarından Shibdas Banerjee, "İki bileşik yapısal olarak ilişkilidir, ancak kırmızı olanın dallarından birinde oksijen atomu varken mavinin kükürt atomu vardır" diye açıklıyor. yeni keşfedilen kimyasalların yapısı.
Kuyrukta bir iğne ... bakterilere karşı
Benzokinonların bakteri suşlarını öldürebildiği gerçeği göz önüne alındığında, Prof.Zare'nin laboratuvarındaki araştırmacılar, yeni keşfedilen iki bileşiğin örneklerini, Mexico City'deki Salvador Zubirán Ulusal Sağlık Bilimleri ve Beslenme Enstitüsü'nden Dr. Rogelio Hernández-Pando ve meslektaşlarına gönderdi. , daha ileri testler için.
Salvador Zubirán'daki ekip, kırmızı 1,4-benzokinonun etkili bir şekilde yok ettiğini buldu Staphylococcus aureusmavi 1,4-benzokinon, yüksek derecede bulaşıcıdır. Tüberküloztüberkülozdan sorumlu olan.
Bu dahil M. tuberculosis birden fazla antibiyotiğe direnç geliştiren suşlar. Ancak, hala bir soru kaldı.
Prof. Zare, “Bu bileşiklerin bakterileri öldürdüğünü bulduk ama sonra soru 'Sizi de öldürecek mi?'
"Ve cevap hayır: Hernández-Pando’nun grubu, mavi bileşiğin tüberküloz bakterilerini öldürdüğünü, ancak farelerde akciğerlerin iç yüzeyini sağlam bıraktığını gösterdi."
Prof. Richard Zare
Ortaya çıkarılacak daha fazla gizem
Yeni tanımlanan iki bileşiğin ölümcül bakterilere karşı oldukça etkili olması ve görünüşte güvenli olduğu gerçeği, onları yeni ilaçlar ve tedaviler için ideal adaylar haline getiriyor. Yine de Prof. Possani, Prof. Zare ve ekibi için olmasaydı bu yeni araştırma yolunun asla mümkün olmayacağını gözlemliyor.
Profesör Zare ve meslektaşlarının iki benzokuinonun zehrinden nasıl sentezleneceğini öğrendikleri gerçeği sayesindedir. D. melici Araştırmacılar artık bu bileşikleri iyileştirme amacıyla kullanmanın yollarını arayabilecekler.
Hayvanlardan alabileceğimiz zehir bileşenlerinin miktarı son derece düşük. Bileşiklerin sentezi, bu çalışmanın başarısı için belirleyici oldu ”diye açıklıyor Prof. Possani.
“Akrep zehiri hacim olarak dünyadaki en değerli malzemelerden biridir. Bir galon üretmek 39 milyon dolara mal olacak ”diyor Prof. Zare.
"Üretmek için sadece akreplere bağlı olsaydınız, hiç kimse bunu karşılayamazdı, bu nedenle kritik bileşenlerin neler olduğunu belirlemek ve bunları sentezleyebilmek önemlidir" diye vurguluyor.
Gelecekte, araştırmacılar nasıl kullanılacağını öğrenmek için birlikte çalışmaya devam etmeyi planlıyor. D. melici temelli olarak. Aynı zamanda Prof. Zare ve Prof. Possani, zehirli olmayan iki kimyasalın neden ilk etapta akrep zehirinde bulunduğunu merak ediyor ve bu gizemi ortaya çıkarmak istiyorlar.
“Bu bileşikler, zehrin zehirli bileşeni olmayabilir. Akrebin neden bu bileşikleri ürettiği hakkında hiçbir fikrimiz yok. Daha fazla gizem var ”diyor Prof. Zare.
