3 زحف زاحف قد يحدث ثورة في الصحة
يشعر الكثير منا بالخوف أو النفور من "البهائم الصغيرة" ، مثل الحشرات والعناكب. غالبًا ما ننظر إلى هذه المخلوقات على أنها آفات ، لكن هذه المخلوقات الصغيرة يمكن أن تخفي سر صحة وعلاجات أفضل. في ميزة Spotlight هذه ، نشرح كيف يمكن لثلاثة "عمليات زحف زاحفة" أن تحدث ثورة في البحوث الصحية.
لطالما كان للبشر علاقة حب وكراهية مع المخلوقات ، والتي تميل إلى إبهارنا وصدنا بنفس القدر.
نُشرت دراسة واحدة في عام 2017 وتمت تغطيتها على أخبار طبية اليوم وجدت أن خوف البشر من الزحف المخيف قد "يطبع" في أدمغتنا وأنه قد يكون لدينا عدم ثقة في المخلوقات ، مثل العناكب ، حتى في مرحلة الطفولة.
ومع ذلك ، فإن الحشرات والعناكب والمخلوقات الأخرى تبهر البشر أيضًا - ربما لأنهم مختلفون جدًا عنا. بعد كل شيء ، يمكن للفراشات أن تتذوق بأقدامها ، ويمكن للعناكب أن "تسمع" من خلال الشعيرات الصغيرة على أرجلها ، ويمكن للدودة المقطوعة إلى النصف تجديد "ذيل" جسدها.
كان الكتاب والفنانين الآخرين ينظرون إلى عالم الحشرات منذ مئات السنين ، في رهبة مما وجدوه هناك.
كان الشاعر والرسام ويليام بليك من القرن الثامن عشر مأخوذًا بمخلوقات صغيرة جدًا لدرجة أنه اعتقد ذات مرة أنه رأى شبح برغوث في أحلامه ، ثم شرع في رسمه.
من ناحية أخرى ، اشتهر مؤلف مطلع القرن ، فرانز كافكا ، بالاشمئزاز الذي يشعر به كثير من الناس عندما يصادفون الحشرات في منازلهم المحبوبة من خلال كتابة قصة "التحول".
في هذه الحكاية ، يستيقظ الشخصية الرئيسية ، جريجور سامسا ، ذات صباح وهو لا يشعر بنفسه. لقد أصبح "ungeheures Ungeziefer" ، والتي ترجمت تقريبًا من الألمانية تعني "الآفة المخيفة" - حشرة تثير الشعر.
لكن الأبحاث الحديثة تشير إلى أن المخلوقات رائعة وتستحق الدراسة ليس فقط بسبب "عالمها الآخر" أو بسبب علاقتها بالبشر والأنواع الأخرى.
قد يكون لدى هذه الكائنات الصغيرة في الواقع الكثير لتعليمه وتقديمه في سياق البحث السريري. في ميزة Spotlight هذه ، نلقي نظرة على الكيفية التي قد تؤدي بها ثلاث عمليات زحف زاحفة إلى تغيير وجه العلاج الصحي والطبي.
1. قد تحيك العناكب علاجات جديدة
تشير متلازمة القولون العصبي (IBS) إلى مجموعة متزامنة من أعراض الجهاز الهضمي ، بما في ذلك الإسهال وآلام البطن التي يمكن أن تؤثر بشدة على نوعية حياة الشخص. وفقًا للبيانات المنشورة في عام 2014 ، يعيش حوالي 11٪ من سكان العالم مع متلازمة القولون العصبي.
في عام 2016 ، وجد باحثون من جامعة أديلايد في أستراليا ، وجامعة جونز هوبكنز في بالتيمور ، ودكتوراه في الطب ، ومؤسسات متعاونة أخرى هدفًا جديدًا محتملًا لعلاج الآلام المرتبطة بـ IBS - في سم العنكبوت.
وبشكل أكثر تحديدًا ، وجد الفريق أن السموم التي ينتجها نوع من الرتيلاء ، البقعة الصفراء، تمكنوا من تنشيط بروتين (قناة أيونية) ، وهو NaV1.1 الموجود في الأعصاب المعوية التي ترسل إشارات الألم.
يعتقد الباحثون أن هذا الاكتشاف يمكن أن يؤدي إلى المزيد من العلاجات المستهدفة لألم القولون العصبي. وبالفعل ، في عام 2018 ، نشر أعضاء الفريق الأولي دراسة جديدة تفيد بأنهم وجدوا طريقة لمنع إشارة الألم في نماذج الفئران من متلازمة القولون العصبي.
في عام 2018 أيضًا ، ركز باحثون من جامعة كوينزلاند ومعهد فلوري لعلم الأعصاب والصحة العقلية - كلاهما في أستراليا - على الخصائص العلاجية للببتيد الموجود في سم العنكبوت: Hm1a.
تمكن الفريق ، بقيادة البروفيسور جلين كينج من جامعة كوينزلاند ، من استخدام Hm1a لتنشيط NaV1.1 بشكل انتقائي في نماذج الفئران لمتلازمة دريفت ، وهي شكل حاد من الصرع. من خلال القيام بذلك ، تمكن الباحثون من القضاء على النوبات في الفئران التي عالجوها بجزيء سم العنكبوت.
يلاحظ البروفيسور ستيفن بيترو ، المؤلف المشارك في الدراسة ، أن "العناكب تقتل فرائسها من خلال المركبات السامة التي تستهدف الجهاز العصبي".
يتابع البروفيسور بيترو قائلاً: "طورت ملايين السنين من التطور سم العنكبوت لاستهداف قنوات أيونية معينة على وجه التحديد ، دون التسبب في آثار جانبية على الآخرين ، وتحتفظ الأدوية المشتقة من سموم العنكبوت بهذه الدقة" ، مجادلًا بأن النتائج الحالية التي توصل إليها فريقه يمكن أن تؤدي إلى المزيد علاجات فعالة للنوبات في متلازمة دريفت.
أسرار وإمكانات حرير العنكبوت
لكن سم العنكبوت ليس المحور الوحيد في البحوث الطبية الحيوية. تقول جيسيكا غارب ، الأستاذة المشاركة في قسم العلوم البيولوجية بجامعة ماساتشوستس لويل: "إن حرير العنكبوت هو أصعب مادة بيولوجية".
وتتابع قائلة: "إنها أقوى من الفولاذ ، لكنها تزن أقل بكثير ، ويمكن شد بعض حرير العنكبوت حتى ثلاثة أضعاف طولها دون أن تنكسر". لهذه الأسباب ، كان Garbs وزملاؤه يدرسون هذه المادة الرقيقة والمرنة بشكل لا يصدق ، بهدف معرفة ما يمنح حرير العنكبوت قوته وتنوعه.
في عام 2018 ، تلقى Garb وزملاؤه منحة قدرها 335000 دولار من مؤسسة العلوم الوطنية لأبحاثهم حول حرير العنكبوت. من خلال الكشف عن سرها ، يأمل المحققون أن يكونوا قادرين على التوصل إلى صيغة للجيل القادم من المواد الحيوية.
"على سبيل المثال ، يمكن استخدام هذه المواد لتحسين الخوذات والدروع الواقية للبدن أو غيرها من معدات الحماية ، والأجهزة الطبية مثل الأطراف الصناعية والضمادات والخيوط ، وحتى المعدات الرياضية."
جيسيكا غارب
2. الصراصير: من حشرة إلى جرعة
يبدو أيضًا أن الصرصور الذي تعرض للضرر الشديد مليء بالإمكانيات عندما يتعلق الأمر بمساعدة البحوث الصحية. تشير التقارير من العام الماضي إلى وجود مزارع للصراصير في الصين ، حيث يسمح رواد الأعمال للصراصير بالتكاثر بحرية في بيئة نظيفة تمامًا.
ومع ذلك ، فإن المزرعة تحدد مصير هؤلاء المخلوقات الفقيرة. عندما يصلون إلى مرحلة النضج ، يقوم "مزارعو الصراصير" بطحنهم في عجينة من المفترض أن تساعد في علاج مشاكل الجهاز الهضمي.
تعود جذور هذه الممارسة إلى التقاليد الصينية القديمة التي تدعي أن الصراصير يمكن أن يكون لها استخدام علاجي. لكن هل هذا صحيح؟
وفقًا لبحث أولي أجراه باحثون من جامعة نوتنغهام في المملكة المتحدة عام 2010 ، فإن أدمغة الصراصير والجراد تحتوي على ما لا يقل عن تسعة جزيئات يمكنها قتل البكتيريا القوية المقاومة للمضادات الحيوية. اختبر المحققون الصرصور الأمريكي ، بالإضافة إلى نوعين مختلفين من الجراد.
نأمل أن يتم تطوير هذه الجزيئات في نهاية المطاف إلى علاجات من أجل الإشريكية القولونية و MRSA [مقاومة للميثيسيلين المكورات العنقودية الذهبية] الالتهابات التي تقاوم بشكل متزايد الأدوية الحالية ، "يلاحظ سايمون لي ، أحد الباحثين المشاركين في هذه الدراسة.
يجادل لي: "يمكن أن توفر هذه المضادات الحيوية الجديدة بدائل للأدوية المتوفرة حاليًا والتي قد تكون فعالة ولكن لها آثار جانبية خطيرة وغير مرغوب فيها".
ماذا يمكن أن تعلمنا أمهات الصراصير
يمكن أن تكون الصراصير أيضًا مصدرنا الكبير التالي للبروتين ، وفقًا لدراسة واردة في مجلة الاتحاد الدولي لعلم البلورات في عام 2016. نوع واحد من الصراصير ، ديبلوبترا بنكتاتا (صرصور خنفساء المحيط الهادئ) ،تنتج في الواقع شكلاً من أشكال الحليب لإطعام صغارها الأحياء.
وجد الباحثون أن هذا الحليب يشكل بلورات بروتينية في أمعاء الشباب. تحتوي هذه البلورات على كمية عالية من البروتين ، عالية جدًا ، في الواقع ، أشار المؤلف المشارك في الدراسة سوبرامانيان راماسوامي إليها على أنها "طعام كامل".
على الرغم من أن المحقق قد اقترح أن حليب الصراصير يمكن أن يصبح جزءًا من ساحة مشروبات البروتين الجديدة ، فقد اعترف أيضًا أن هذه العملية ستكون صعبة. نظرًا لأنه لا يمكن حلب الحشرات ، سيتعين على الباحثين إيجاد طريقة لإنتاج الحليب صناعياً.
D. النقاط يمكن أيضًا أن يصبح النموذج الحيواني الجديد المفضل لبعض جوانب البحث السريري ، وفقًا لإميلي جينينغز وزملائها من جامعة سينسيناتي في أوهايو.
درس جينينغز العلامات الجينية للأنثى الحامل د نقاط النقاط لفهم ما يحدث في مراحل مختلفة أثناء حمل الحشرة.
يأمل الباحث أن يكون للنموذج الجديد تطبيقات أكبر ، ويمكن أن توفر الصراصير حيوانات أرخص يسهل التعامل معها من الثدييات ، مثل الفئران.
"لدينا أكثر من 1000 صرصور في مساحة صغيرة نسبيًا ، عدد هائل من السكان مقارنة بما يمكنك الاحتفاظ به مع الفئران. نظام تغذية الصراصير هو تكلفة كيس كبير من طعام الكلاب يمكن أن يستمر لسنوات ، "يلاحظ جينينغز.
3. كل الضجة حول سم الدبابير
يشعر الكثير منا بالرعب من الدبابير ، ويرجع ذلك أساسًا إلى سلوكها العدواني العشوائي على ما يبدو ، ولأن لدغتها يمكن أن تنتج تفاعلات حساسية ، والتي يمكن أن تتراوح من التورم الخفيف إلى الحساسية المفرطة.
ولكن هناك أيضًا إمكانية علاجية في لسعتهم - على الأقل وفقًا لمجموعة من الدراسات السريرية التي أجريت في السنوات القليلة الماضية. على سبيل المثال ، نشرت إحدى الدراسات في المجلة السموم في عام 2015 ، حددت ثلاثة ببتيدات موجودة في سم النحل والدبابير ، والتي ، كما يقول المؤلفون ، لها تطبيقات في الطب الحيوي.
أحد هذه الببتيدات ، ماستوباران ، موجود في سم الدبابير ، والدبابير الورقية ، والدبابير الاجتماعية. له خصائص مضادة للميكروبات والفيروسات ، من بين أنواع أخرى من الإمكانات العلاجية.
كتب مؤلفو الدراسة: "يمكن أن يكون Mastoparan بمفرده أو بالاشتراك مع المضادات الحيوية الأخرى بديلاً واعدًا لمكافحة البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية المتعددة في الممارسة السريرية".
ومع ذلك ، يحذر الباحثون أيضًا من أن هذا الببتيد يمكن أن يكون سامًا للأنسجة السليمة ، ويهاجم البكتيريا والخلايا المحيطة على حد سواء. "وبالتالي ، فإن تطوير استراتيجيات جديدة للحد من الآثار الجانبية السامة للماستوباران ، وبالتالي تحسين جدوى التطبيقات السريرية ،" يشير مؤلفو الدراسة.
اقترحت دراسة أخرى ، من عام 2015 أيضًا ، أن Polybia-MP1 - حيوان ماستوباران موجود في سم الدبور الاجتماعي بوليبيا بوليستا - كان قادرًا على منع تكاثر خلايا سرطان المثانة والبروستاتا ، وكذلك خلايا سرطان الدم المقاومة للأدوية.
يقوم الببتيد بذلك عن طريق إحداث ثقوب في أغشية الخلايا السرطانية ، مما يجعلها "تتسرب" من محتواها الجزيئي.
والأكثر إثارة للدهشة أن بحثًا من جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد نُشر العام الماضي في الكيمياء الحيوية - تحديد فئة جديدة من ببتيدات سم الدبابير ، الأمبوليكسين ، التي تنتجها Ampulex ضغط (دبور جوهرة الزمرد) ، والذي يمكن أن يفتح مسارًا جديدًا لعلاج مرض باركنسون.
دبور جوهرة الزمرد سيئ السمعة - فهو يلدغ الصراصير ، أولاً لشلهم ثم "التحكم" في دماغهم حتى تصبح الصراصير خاملة ويسهل التلاعب بها.
في النهاية ، يسمح هذا للدبابير بإدخال بيضها في أجسام الصراصير بحيث عندما تفقس ، يمكن ليرقات الدبابير استخدام هذا كمصدر أول للغذاء.
على الرغم من بشاعة هذه العملية ، فقد أعطت جامعة كاليفورنيا تقدمًا مهمًا - فالحالة غير المتحركة للصراصير اللاذعة تشبه بعض أعراض مرض باركنسون.
نظرًا لأن الأمبوليكسينات تبدو مسؤولة عن إحداث عدم الحركة ، فإن الباحثين يهدفون إلى دراستها على أمل أن تسمح لهم بالعثور على هدف خلوي جديد لعلاجات باركنسون.
ربما لم تفعل ميزة Spotlight هذه الكثير للتخفيف من عدم ثقتك في المخلوقات الصغيرة. ومع ذلك ، بعد قراءته ، ربما في المرة القادمة التي تريد فيها الهروب بعيدًا عن مشهد دبور أو إلقاء شبشب على عنكبوت ، ستفكر مرة أخرى وتفكر في أن هذا الحيوان الصغير الفقير قد يقودك يومًا ما إلى الطريق الطبي العظيم التالي اكتشاف.
