استكشاف الهجوم المزدوج لسم العنكبوت

ركزت أبحاث سم العنكبوت حتى الآن على منطقة ضيقة نسبيًا. الآن ، قامت مجموعة من العلماء في سويسرا بحفر أعمق قليلاً لمعرفة مدى فتكها بالضبط.

هل يمكن لأسرار سم العنكبوت أن تساعد في تصميم عقاقير جديدة؟

لطالما استخدم سم الحيوان في الطب. بينما اعتادت الصناعة على التركيز على سم الأفعى ، تخضع العناكب الآن لفحص مكثف.

يعمل النوعان بطرق مختلفة جدًا ؛ يستهدف سم الأفعى الجهاز القلبي الوعائي ، بينما يستهدف سم العنكبوت الجهاز العصبي.

إن الفهم الدقيق لكيفية عمل سم العنكبوت يمكن أن يؤدي إلى طرق علاج فعالة لأمثال الصرع والسكتة الدماغية.

يعرف العلماء بالفعل أن سم العنكبوت يسبب انهيارًا في وظيفة القنوات الأيونية. يجب أن تكون هذه القنوات قادرة على الفتح والإغلاق في أوقات محددة من أجل التحكم في العضلات والعمليات الجسدية الحرجة الأخرى.

عندما يدخل سم العنكبوت إلى الجسم ، فإنه يعطل تدفق القناة الأيونية المعتاد ، مما يؤدي إلى الشلل وأحيانًا الموت. التركيز على العلاقة بين هذه القنوات والسم يمكن أن يكون تذكرة لعلاج ثوري جديد.

استمرت الأبحاث حول سم العنكبوت على مدى العقود القليلة الماضية ، لكن الكثير منها تمحور حول تأثيرات السموم العصبية. وقد ساهم هذا في تطوير مبيدات حشرية ناجحة ، ولكن لا تزال الاستخدامات المتعلقة بالأدوية قيد البحث.

ضربة السم المزدوجة

يتطلب استخدام سم العنكبوت لعلاج أمراض الجهاز العصبي البشري فهماً أعمق لمكونات السم. جمعت دراسة جديدة من معهد البيئة والتطور (IEE) التابع لجامعة برن في سويسرا ، سنوات من هذه الأبحاث لإثبات مدى تعقيد السم حقًا.

سم كوبينيوس سالي - المعروف أكثر باسم العنكبوت المتجول النمر - هو محور الدراسة الرئيسي. إنه عنكبوت كبير نسبيًا يبلغ طول ساقه حوالي 10 سنتيمترات ويوجد عادة في أمريكا الوسطى. عندما تصطاد فريسة ، فإنها تفعل ذلك عن طريق نصب الكمائن وإطلاق السم ، بدلاً من غزل شبكة.

في الدراسة المنشورة في السموم، نظر الباحثون في كيفية تفاعل مكونات السم المختلفة لشل الفريسة. يسمونها استراتيجية تعطيل الفريسة المزدوجة ، وقد سميت بهذا الاسم نسبة إلى الجزأين اللذين يتألف منهما العملية.

جزء واحد هو بالتأكيد سام للأعصاب ، والجزء الآخر يهدف إلى زعزعة الاستقرار داخل الجسم. توضح مؤلفة الدراسة الرئيسية Lucia Kuhn-Nentwig، Ph.D. "يتفاعل كلا الجزأين من الإستراتيجية بشكل وثيق للغاية".

"السم لا يستهدف فقط العضلات والجهاز العصبي للفريسة - فالتوازن الداخلي ، والتوازن الفسيولوجي للكائن الحي ، يتم تعطيله أيضًا بسبب الحصار المفروض على القنوات الأيونية ومسارات التمثيل الغذائي المختلفة."

لوسيا كون نينتويج ، دكتوراه.

باختصار ، تستهدف السموم العصبية العضلات والجهاز العصبي ، مما يؤدي إلى الإصابة بالشلل. يسمح موت الأنسجة للسم بالانتشار في جميع أنحاء الجسم ، بينما يتسبب الجزء الأيضي في ارتفاع نسبة السكر في الدم ، مما يؤدي إلى تلف كبير في وظائف الجسم.

يصف Kuhn-Nentwig إستراتيجية السم لهذا العنكبوت بأنها "فعالة جدًا. [إنه] يقلل من خطر فقدان العنكبوت للفريسة ، فضلاً عن خطر قيام الفريسة المحتملة بتطوير مقاومة لسم العنكبوت على المدى الطويل ".

أكثر من مجرد سم

لكن الباحثين لم يفعلوا هناك. لفهم مدى خطورة سم العنكبوت ، درس علماء IEE كل جزيء RNA موجود في غدد السم. اكتشفوا أن بروتينًا يسمى alpha-amylase كان البروتين الرئيسي في السم.

"بناءً على ذلك ، كنا في وضع يسمح لنا بفهم وجود العديد من الببتيدات والبروتينات الأخرى التي تساهم في التأثير السام لسم العنكبوت ،" يقول كوهن نينتويج.

تلخيصًا لاستنتاجات الفريق ، لاحظت أن "سم العنكبوت هو أكثر من مجرد سم - إنه أسطول كامل من المواد التي تهاجم وتشل وتقتل كائنًا حيًا بعدة طرق مختلفة كحد أقصى."

إن نظرة ثاقبة حول كيفية تطور عنصر غير سام إلى عنصر سام قد تدعم الاستخدام الطبي المستقبلي لسم العنكبوت. يعتقد العلماء أن استراتيجية السم التي يستخدمها العنكبوت المتجول النمر تستخدم أيضًا من قبل غالبية أنواع العنكبوت الأخرى ، مما يجعل هذا الاكتشاف أكثر أهمية.