Каждый год по всему миру около 5,4 миллиона человек подвергаются укусам змей, и до 2,7 миллиона из этих случаев связаны с передачей яда. В 2017 году Всемирная организация здравоохранения включила укусы змей в список забытых тропических болезней. Однако хитрая австралийская ящерица научилась блокировать попадание токсинов в мышцы и теперь может стать примером для разработки противоядий.
Согласно новому исследованию ученых Университета Квинсленда, австралийские ящерицы сцинки выработали особые приемы, позволяющие им противостоять смертельным укусам змей. Открытие, подробно описанное в Международном журнале молекулярных наук, может помочь разработать новые, более эффективные противоядия для людей.
Около 470 описанных видов сцинков обитают в Австралии, эти крошечные ящерицы в изобилии встречаются по всей стране. Когда змеи впервые появились на континенте около 25-30 миллионов лет назад, придя сюда из Азии, они могли быстро съесть всех беззащитных ящериц. Поэтому, чтобы не стать добычей, сцинкам пришлось выработать эффективные способы защиты от смертельного яда.
«То, что мы увидели у сцинков, было эволюцией в ее самом гениальном проявлении», — говорит старший автор исследования Брайан Фрай, зоолог из Университета Квинсленда.
Работая с образцами тканей, хранящимися в музеях, исследовательская группа изучила 45 видов сцинков и выявила 13 линий, устойчивых к змеиному яду. Они обнаружили 25 случаев, когда ящерицы самостоятельно вырабатывали мутации, противодействующие змеиным токсинам. Обычно яд подавляет способность сцинка двигаться, связываясь с рецепторами в мышцах ящерицы, что приводит к параличу и смерти. Но у этих животных развились мутации мышечных рецепторов, которые препятствуют прикреплению яда.
Были обнаружены случаи, когда ящерица блокирует яд молекулами сахара, заменяя их аминокислотой, строительным материалом белка. Для дальнейшего подтверждения своей работы исследователи использовали синтетические цепочки аминокислот и модельные рецепторы, имитирующие процесс укуса змеи.
«Данные были кристально чистыми, некоторые из модифицированных рецепторов просто не отреагировали вообще, — поясняет ведущая авторка исследования Утпала Чандрасекара, биотоксикологиня из Университета Квинсленда. — Удивительно, что одно крошечное изменение в белке может означать разницу между жизнью и смертью при столкновении с чрезвычайно ядовитым хищником».
Интересно, что исследование показало, что у одного вида — крупного сцинка (Bellatorias frerei) — есть та же мутация, которая обеспечивает медоедам устойчивость к яду кобры. Тот факт, что у ящерицы и млекопитающего развилась одна и та же мутация, «весьма примечателен», говорит Фрай. Еще одна мутация повторяет ту, что наблюдается у мангустов, которые, как и медоеды, питаются кобрами.
Ученые предполагают, что понимание механизмов устойчивости сцинков к укусам змей может помочь в разработке новых противоядий, а также в других биомедицинских вмешательствах. «Чем больше мы узнаем о том, как устойчивость к ядам работает в природе, тем больше у нас инструментов для разработки новых противоядий», — добавила Чандрасекара.
Поддержать работу блога донатом можно по ссылке.
Больше на Сто растений, которые нас убили
Подпишитесь, чтобы получать последние записи по электронной почте.
