Kā darbojas čūskas inde

click fraud protection

Čūskas inde ir indīgs, parasti dzeltens šķidrums, kas glabājas indīgo čūsku modificētajos siekalu dziedzeros. Ir simtiem indīgu čūsku sugu, kuras paļaujas uz to ražotajām indēm, lai novājinātu un imobilizētu savu laupījumu. Indu veido olbaltumvielu, fermentu un citu molekulāro vielu kombinācija. Šīs toksiskās vielas darbojas, lai iznīcinātu šūnas, izjauktu nervu impulsus vai abus. Čūskas savu indi izmanto piesardzīgi, injicējot daudzumu, kas ir pietiekams, lai atspējotu laupījumu vai iznīcinātu to aizstāvēt pret plēsējiem. Čūskas inde noārda šūnas un audus, kas var izraisīt paralīzi, iekšēju asiņošanu un čūskas koduma upura nāvi. Lai inde stātos spēkā, tas jāinjicē audos vai jāievada asinsritē. Kaut arī čūskas inde ir indīga un nāvējoša, pētnieki arī izmanto čūskas inde komponentus, lai izstrādātu zāles cilvēku slimību ārstēšanai.

Čūskas indes galvenā sastāvdaļa ir olbaltumvielas. Šie toksiskie proteīni ir lielākās daļas čūsku inde kaitīgās ietekmes cēlonis. Tas satur arī fermenti, kas palīdz paātrināt ķīmiskās reakcijas, kas izjauc ķīmiskās saites starp lielām molekulām. Šie fermenti palīdz sadalīt

instagram viewer
ogļhidrāti, olbaltumvielas, fosfolipīdi, un nukleotīdi laupījumā. Toksiski fermenti arī samazina asinsspiedienu, iznīcina sarkanās asins šūnas un kavē muskuļu kontroli.

Čūskas indes papildu sastāvdaļa ir polipeptīdu toksīns. Polipeptīdi ir aminoskābju ķēdes, kas sastāv no 50 vai mazāk aminoskābes. Polipeptīdu toksīni izjauc šūnu funkcijas, izraisot šūnu nāvi. Daži toksiski čūskas inde komponenti ir sastopami visās indīgajās čūsku sugās, savukārt citi komponenti ir sastopami tikai konkrētās sugās.

Kaut arī čūsku inde sastāv no sarežģītas toksīnu, fermentu kolekcijas un nav toksiska vielas, tās vēsturiski ir klasificētas trīs galvenajos veidos: citotoksīni, neirotoksīni un hemotoksīni. Cita veida čūsku toksīni ietekmē noteiktus šūnu veidus un ietver kardiotoksīnus, miotoksīnus un nefrotoksīnus.

Citotoksīni ir indīgas vielas, kas iznīcina ķermeņa šūnas. Citotoksīni noved pie vairuma vai visu audu vai orgānu šūnu nāves - stāvokļa, kas pazīstams kā nekroze. Dažiem audiem var rasties sašķidrināta nekroze, kurā audi ir daļēji vai pilnīgi sašķidrināti. Citotoksīni palīdz daļēji sagremot laupījumu pirms tā pat ēšanas. Citotoksīni parasti ir raksturīgi šūnu tipam, kuru tie ietekmē. Kardiotoksīni ir citotoksīni, kas bojā sirds šūnas. Mitoksīni mērķē un izšķīst muskuļu šūnas. Nefrotoksīni iznīcina nieru šūnas. Daudzām indīgajām čūsku sugām ir citotoksīnu kombinācija, un dažas var radīt arī neirotoksīnus vai hemotoksīnus. Citotoksīni iznīcina šūnas, sabojājot šūnu membrānu un inducējot šūnu līzi. Tās var izraisīt arī šūnu ieprogrammētu šūnu nāvi vai apoptoze. Lielākā daļa novērojamo audu bojājumu, ko izraisa citotoksīni, rodas koduma vietā.

Neirotoksīni ir ķīmiskas vielas, kas ir indīgas nervu sistēmai. Neirotoksīni darbojas, izjaucot ķīmiskos signālus (neirotransmiteri), kas tiek sūtīti starp neironiem. Tie var samazināt neiromediatora ražošanu vai bloķēt neirotransmiteru uztveršanas vietas. Citi čūsku neirotoksīni darbojas, bloķējot kalcija kanālus ar spriegumu un kālija kanālus. Šie kanāli ir svarīgi signālu pārraidei gar neironiem. Neirotoksīni izraisa muskuļu paralīzi, kas var izraisīt arī elpošanas grūtības un nāvi. Ģimenes čūskas Elapidae parasti rada neirotoksisku indi. Šīm čūskām ir mazi, taisni dīgļi, un tajās ietilpst kobras, mambas, jūras čūskas, nāves palielinātāji un koraļļu čūskas.

Hemotoksīni ir asins indes, kurām ir citotoksiska iedarbība, kā arī tiek traucēti normāli asins sarecēšanas procesi. Šīs vielas darbojas, izraisot sarkano asins šūnu plīsumus, traucējot asins recēšanas faktorus un izraisot audu nāvi un orgānu bojājumus. Sarkano asins šūnu iznīcināšana un asins nespēja sarecēt izraisa nopietnu iekšēju asiņošanu. Mirušo sarkano asins šūnu uzkrāšanās var arī traucēt pareizu nieru darbību. Kaut arī daži hemotoksīni kavē asins recēšanu, citi izraisa trombocītu un citu asins šūnu salipšanu kopā. Iegūtie recekļi bloķē asinsriti caur asinsvadiem un var izraisīt sirds mazspēju. Ģimenes čūskas Viperidae, ieskaitot viperus un bedres viperus, ražo hemotoksīnus.

Lielākā daļa indīgo čūsku injicē indi viņu laupījumā ar savām spalvām. Magas ir ļoti efektīvas, lai nodrošinātu indi, jo tās caurdur audus un ļauj indēm ieplūst brūcē. Arī dažas čūskas kā aizsardzības mehānismu spēj izspļaut vai izdalīt indi. Indes iesmidzināšanas sistēmās ir četri galvenie komponenti: inde dziedzeri, muskuļi, kanāli un aizbāžņi.

Ģimenes čūskas Viperidae ir ļoti attīstīta iesmidzināšanas sistēma. Indu nepārtraukti ražo un uzglabā inde dziedzeros. Pirms vipers iekož savu laupījumu, viņi uzstāda priekšējos aizbāžņus. Pēc koduma muskuļi, kas atrodas ap dziedzeriem, daļu venas piespiež caur kanāliem un slēgtajos kanālu kanālos. Ievadītā inde daudzumu regulē čūska, un tas ir atkarīgs no laupījuma lieluma. Parasti vipers atbrīvo savu laupījumu pēc indes ievadīšanas. Čūska gaida, kamēr inde stājas spēkā un imobilizē laupījumu, pirms tā patērē dzīvnieku.

Ģimenes čūskas Elapidae (piem. kobras, mambas un piedevas) ir līdzīga indes ievadīšanas un ievadīšanas sistēma kā viperiem. Atšķirībā no viperiem, elapīdiem nav pārvietojamu priekšējo aizbāžņu. Nāves papildinātājs ir izņēmums starp elapīdiem. Lielākajai daļai elapīdu ir īsi, mazi ķegļi, kas ir fiksēti un paliek uz augšu. Pēc laupījuma nokošanas epidīmi parasti saglabā saķeri un košļājas, lai nodrošinātu optimālu iespiešanos indē.

Kaitīgās ģimenes čūskas Colubridae katram kanālam ir viens atvērts kanāls, kas kalpo par eju indēm. Indīgajiem kolubrīdiem parasti ir fiksēti aizmugurējie aizbāžņi, un, ievadot inde, košļāt to laupījumu. Kolonda indei parasti ir mazāk kaitīga ietekme uz cilvēku nekā lapiņu vai viperu indēm. Tomēr strēles un zariņu čūskas inde ir izraisījusi cilvēku nāvi.

Tā kā daži čūskas Izmantojiet indi, lai nogalinātu viņu laupījumu. Kāpēc čūska nekaitē, ja tā ēd saindēto dzīvnieku? Indes, ko izmanto viņu laupījumu nogalināšanai, nekaitē indīgajām čūskām, jo ​​čūsku inde galvenā sastāvdaļa ir olbaltumvielas. Lai proteīni būtu efektīvi, tie jāinjicē vai jāabsorbē ķermeņa audos vai asinsritē. Čūskas inde norīšana vai norīšana nav kaitīga, jo toksīnus uz olbaltumvielu bāzes sadala kuņģa skābes un gremošanas enzīmi to pamatkomponentos. Tas neitralizē olbaltumvielu toksīnus un izjauc tos aminoskābēs. Tomēr, ja toksīni nonāktu asinsritē, rezultāti varētu būt nāvējoši.

Indīgajām čūskām ir daudz aizsardzības līdzekļu, kas palīdz tām saglabāt imunitāti vai mazāk pakļautību viņu pašu indēm. Čūskas inde dziedzeri ir novietoti un strukturēti tā, lai neļautu indēm atkal ieplūst čūskas ķermenī. Indīgajām čūskām ir arī antivielas vai anti-inde pret saviem toksīniem, lai aizsargātu pret iedarbību, piemēram, ja tos sakodusi cita tās pašas sugas čūska.

Pētnieki to arī ir atklājuši kobras muskuļos ir modificēti acetilholīna receptori, kas neļauj viņu pašu neirotoksīniem saistīties ar šiem receptoriem. Bez šiem modificētajiem receptoriem čūskas neirotoksīns spēs saistīties ar receptoriem, izraisot paralīzi un nāvi. Modificētie acetilholīna receptori ir atslēga, kāpēc kobras ir imūnas pret kobras indēm. Kaut arī indīgās čūskas var nebūt neaizsargātas pret viņu pašu indēm, tās ir neaizsargātas pret citu indīgo čūsku indēm.

Papildus pretsāpju līdzeklis, čūsku inde un to bioloģiskās darbības izpēte ir kļuvusi arvien nozīmīgāka, lai atklātu jaunus veidus, kā apkarot cilvēku slimības. Dažas no šīm slimībām ir insults, Alcheimera slimība, vēzis un sirdsdarbības traucējumi. Tā kā čūsku toksīni ir vērsti uz specifiskām šūnām, pētnieki pēta metodes, ar kuru palīdzību šie toksīni darbojas, lai izstrādātu zāles, kas spēj mērķēt uz noteiktām šūnām. Čūsku inde sastāvdaļu analīze ir palīdzējusi attīstīt jaudīgākus pretsāpju līdzekļus, kā arī efektīvākus asins atšķaidītājus.

Pētnieki ir izmantojuši anti-recēšanas īpašības hemotoksīni izstrādāt zāles paaugstināta asinsspiediena, asins slimību un sirdslēkmes ārstēšanai. Neirotoksīni ir izmantoti medikamentu izstrādē smadzeņu slimību un insulta ārstēšanai.

Pirmās uz inde balstītās zāles, kuras izstrādāja un apstiprināja FDA, bija kaptoprils, kas iegūts no Brazīlijas vipera un lietots paaugstināta asinsspiediena ārstēšanai. Citas zāles, kas iegūtas no inde, ir eptifibatīds (klaburčūska) un tirofibāns (Āfrikas zāģveida viperis) sirdslēkmes un sāpju novēršanai krūtīs.

instagram story viewer