Skorpiona indes savienojumi var iznīcināt bīstamās baktērijas
Pētniekiem ir izdevies sintezēt divus skorpiona indes savienojumus, kas ir efektīvi pret dažiem ļoti infekciozu baktēriju celmiem. Maz ticams, ka savienojumi kaitēs arī cilvēkiem, zinātnieki mūs mierina.
Attēlu kredīts: Edson N. Carcamo-Noriega
Tūkstošiem dzīvnieku sugu visā pasaulē ir indīgas, sākot no zirnekļiem līdz lapsenēm, zivīm, čūskām un vardēm.
Dažu dzīvnieku inde ir tikai pietiekami spēcīga, lai izraisītu vieglu kairinājumu un atturētu potenciālos plēsējus, savukārt citu dzīvnieku, piemēram, mazā zilā gredzena astoņkāja, inde dažu minūšu laikā varētu viegli nogalināt pieaugušo cilvēku.
Tomēr pētnieki apgalvo, ka daudzām nāvējošām dzīvnieku indēm var būt arī atbilde uz infekciju un slimībām.
Piemēram, Tropidolaemus wagleri, odžu suga, kuras dzimtene ir Dienvidaustrumāzija, varētu uzlabot asins recekļu ārstēšanu, un piltuves tīkla zirnekļa indes galvenā sastāvdaļa varētu palīdzēt novērst smadzeņu bojājumus pēc insulta.
Zinātnieki no Stenfordas universitātes Kalifornijā un Meksikas Nacionālās autonomās universitātes Mehiko nesen ir veikuši vēl vienu daudzsološu atklājumu: divi savienojumi no skorpiona indes, kura dzimtene ir Meksikas austrumi, Diplocentrus melici, var cīnīties pret sarežģītām baktērijām, neradot kaitējumu veseliem audiem.
Komanda veica pētījumus ar pelēm, kā arī audu paraugiem, lai pārbaudītu savienojumu efektivitāti un drošību. Pētījuma secinājumi tagad parādās PNAS.
2 jaunu savienojumu atklāšana
Prof. Ričards Zare no Stenfordas, prof. Lourival Possani no Meksikas Nacionālās autonomās universitātes un viņu komandas veica intriģējošu atklājumu pēc dažu D. melici Prof. Possani pētniecības studenti Meksikā.
Prof. Possani pētījumi ir vērsti uz jaunu ārstniecības līdzekļu atklāšanu, kuru pamatā ir skorpiona inde. Prof. Zare specializējas ķīmisko reakciju noteikšanā molekulārā līmenī.
Abi vecākie pētnieki un viņu komandas sadarbojās, lai identificētu galvenos savienojumus, kas to radīja D. melici inde ir svarīgs farmakoloģiskais svins. Viss process bija ļoti darbietilpīgs, un pat skorpionu atrašana, pirmkārt, bija grūts.
“Šīs skorpiona sugas savākšana ir sarežģīta, jo ziemas un sausās sezonās skorpions tiek apglabāts. Mēs to varam atrast tikai lietainā sezonā, ”skaidro prof. Possani.
Lai "slauktu" skorpionus viņu indēm, pētniekiem zirnekļu astēs bija jāpielieto maigi elektriskie stimuli. Pēc šīs procedūras komanda redzēja, ka inde kļūst brūngana, tiklīdz tā nonāk gaisā.
Pēc vairāku jutīgu testu veikšanas pētnieki uzskatīja, ka par šīm izmaiņām ir atbildīgi divi ķīmiski 1,4-benzohinona savienojumi, kurus viņi varēja sintezēt no neliela daudzuma skorpiona indes. Katrs no šiem savienojumiem, nonākot saskarē ar gaisu, ieguva atšķirīgu krāsu - vienu sarkanu un otru zilu.
“Mums bija tikai 0,5 mikrolitri indes, ar kuru strādāt. Tas ir 10 reizes mazāks nekā asiņu daudzums, ko moskīts iesūks vienā porcijā, ”atzīmē prof. Zare.
Benzohinoniem, kā skaidro zinātnieki, piemīt pretmikrobu īpašības, un divi grupas identificētie savienojumi iepriekš nebija zināmi. Viņi tikai smalki atšķiras viens no otra.
"Abi savienojumi ir strukturāli saistīti, bet, tā kā sarkanajam vienā no zariem ir skābekļa atoms, zilajā ir sēra atoms," skaidro Ph.D. Shibdas Banerjee, viens no pētījuma autoriem, kas atbildīgs par nesen atklāto ķīmisko vielu struktūra.
Dzēliens astē ... pret baktērijām
Ņemot vērā faktu, ka benzohinoni var iznīcināt baktēriju celmus, profesori Zare laboratorijas pētnieki nosūtīja divu nesen atklāto savienojumu paraugus Dr Rogelio Hernández-Pando un viņa kolēģiem Salvadoras Zubirán Nacionālajā veselības zinātņu un uztura institūtā Mehiko , turpmākai pārbaudei.
Salvadoras Zubirānas komanda atklāja, ka sarkanais 1,4-benzohinons faktiski tiek iznīcināts Staphylococcus aureus, kas ir ļoti infekciozs, savukārt zilais 1,4-benzohinons spēja iznīcināt dažādus celmus Mycobacterium tuberculosis, kas ir atbildīgi par tuberkulozi.
Tas ietvēra M. tuberkuloze celmi, kuriem bija izveidojusies rezistence pret vairākām antibiotikām. Tomēr viens jautājums joprojām palika.
"Mēs atklājām, ka šie savienojumi iznīcināja baktērijas, bet pēc tam radās jautājums:" Vai tas arī jūs nogalinās? "," Atzīmē prof. Zare.
"Un atbilde ir nē: Ernandesa-Pando grupa parādīja, ka zilais savienojums iznīcina tuberkulozes baktērijas, bet peļu plaušu oderi atstāj neskartu."
Prof. Ričards Zare
Vairāk noslēpumu atklāt
Fakts, ka divi nesen identificētie savienojumi ir ļoti efektīvi pret nāvējošām baktērijām un šķietami droši lietojami, padara tos par ideāliem kandidātiem jaunām zālēm un terapijām. Tomēr, norāda prof. Possani, šis jaunais pētījumu ceļš nekad nebūtu kļuvis iespējams, ja ne prof. Zare un viņa komanda.
Tas ir pateicoties tam, ka prof. Zare un viņa kolēģi iemācījās sintezēt abus benzohinonus no D. melici ka pētnieki tagad varēs meklēt veidus, kā šos savienojumus izmantot dziedināšanas nolūkos.
“Indes komponentu daudzums, ko mēs varam iegūt no dzīvniekiem, ir ārkārtīgi mazs. Savienojumu sintēze bija izšķiroša šī darba panākumiem, ”skaidro prof. Possani.
“Pēc apjoma skorpiona inde ir viens no dārgākajiem materiāliem pasaulē. Lai to saražotu, tas maksātu 39 miljonus dolāru, ”atzīmē prof. Zare.
"Ja tā ražošana bija atkarīga tikai no skorpioniem, neviens to nevarēja atļauties, tāpēc ir svarīgi noteikt, kas ir kritiskās sastāvdaļas, un spēt tās sintezēt," viņš uzsver.
Nākotnē pētnieki plāno turpināt strādāt kopā, lai uzzinātu, kā to izmantot D. melici uz labu. Tajā pašā laikā prof. Zare un prof. Possani ir ieinteresēti, kāpēc šīs divas netoksiskās ķīmiskās vielas vispār atrodas skorpiona indē, un viņi vēlētos atklāt šo noslēpumu.
Šie savienojumi, iespējams, nav indes indīgā sastāvdaļa. Mums nav ne jausmas, kāpēc skorpions ražo šos savienojumus. Noslēpumu ir vairāk, ”saka prof. Zare.
