Erkundung des Doppelangriffs von Spinnengift
Die Spinnengiftforschung hat sich bisher auf ein relativ enges Gebiet konzentriert. Jetzt hat eine Gruppe von Wissenschaftlern in der Schweiz etwas tiefer gegraben, um herauszufinden, wie tödlich es ist.
Tiergift wird seit langem in der Medizin eingesetzt. Während sich die Industrie früher auf Schlangengift konzentrierte, werden Spinnen jetzt intensiv untersucht.
Die beiden Typen arbeiten sehr unterschiedlich. Schlangengift zielt auf das Herz-Kreislauf-System ab, während Spinnengift auf das Nervensystem abzielt.
Das genaue Verständnis der Wirkungsweise von Spinnengift könnte zu wirksamen Behandlungsmethoden für Epilepsie und Schlaganfall führen.
Wissenschaftler wissen bereits, dass das Spinnentiergift die Funktion von Ionenkanälen beeinträchtigt. Diese Kanäle müssen sich zu bestimmten Zeiten öffnen und schließen können, um Muskeln und andere kritische Körperprozesse zu steuern.
Wenn Spinnengift in einen Körper eindringt, stört es den üblichen Ionenkanalfluss, was zu Lähmungen und manchmal zum Tod führt. Die Konzentration auf die Beziehung zwischen diesen Kanälen und dem Gift könnte die Eintrittskarte für eine revolutionäre neue Behandlung sein.
Die Forschung zum Spinnengift wurde in den letzten Jahrzehnten fortgesetzt, aber ein Großteil davon drehte sich um die Auswirkungen von Neurotoxinen. Dies hat zur Entwicklung erfolgreicher Insektizide beigetragen, aber die Verwendung von Arzneimitteln wird noch untersucht.
Der Doppelschlag von Venom
Die Verwendung von Spinnengift zur Behandlung von Erkrankungen des menschlichen Nervensystems erfordert ein tieferes Verständnis der Giftkomponenten. Eine neue Studie des Instituts für Ökologie und Evolution (IEE) der Universität Bern in der Schweiz kombiniert jahrelange Forschung, um zu beweisen, wie komplex das Gift wirklich ist.
Das Gift von Cupiennius salei - besser bekannt als die tigerwandernde Spinne - steht im Mittelpunkt der Studie. Es ist eine relativ große Spinne mit einer Beinspannweite von etwa 10 Zentimetern und kommt normalerweise in Mittelamerika vor. Wenn es Beute fängt, überfällt es Gift und setzt es frei, anstatt ein Netz zu spinnen.
In der Studie veröffentlicht in ToxineDie Forscher untersuchten, wie die verschiedenen Inhaltsstoffe des Giftes zusammenwirken, um die Beute zu lähmen. Sie nennen es die Strategie der doppelten Beute-Inaktivierung, die nach den beiden Teilen benannt ist, aus denen der Prozess besteht.
Ein Teil ist entschieden neurotoxisch und der andere Teil zielt darauf ab, die Stabilität im Körper zu stören. „Beide Teile der Strategie arbeiten sehr eng zusammen“, erklärt die leitende Studienautorin Lucia Kuhn-Nentwig, Ph.D.
"Das Gift zielt nicht nur auf die Muskeln und das Nervensystem der Beute ab - die innere Homöostase, das physiologische Gleichgewicht eines Organismus, wird auch durch die Blockade von Ionenkanälen und verschiedenen Stoffwechselwegen gestört."
Lucia Kuhn-Nentwig, Ph.D.
Kurz gesagt, die Neurotoxine zielen auf Muskeln und das Nervensystem ab, was zu Lähmungen führt. Durch den Gewebetod kann sich das Gift im ganzen Körper ausbreiten, während der Stoffwechsel einen Blutzuckerspitzenwert verursacht, der zu einer erheblichen Schädigung der Körperfunktionen führt.
Kuhn-Nentwig beschreibt die Giftstrategie dieser besonderen Spinne als „sehr effektiv. [Es] verringert das Risiko, dass die Spinne die Beute verliert, sowie das Risiko, dass potenzielle Beute auf lange Sicht eine Resistenz gegen Spinnengift entwickelt. “
Mehr als nur ein Gift
Aber die Forscher waren dort nicht fertig. Um die Tödlichkeit des Spinnengiftes besser zu verstehen, untersuchten die IEE-Wissenschaftler jedes einzelne in den Giftdrüsen gefundene RNA-Molekül. Sie entdeckten, dass ein Protein namens Alpha-Amylase das Hauptprotein im Gift war.
„Auf dieser Grundlage konnten wir die Existenz vieler anderer Peptide und Proteine verstehen, die zur toxischen Wirkung von Spinnengift beitragen“, erklärt Kuhn-Nentwig.
Zusammenfassend fasst sie die Schlussfolgerungen des Teams zusammen: "Spinnengift ist mehr als nur ein Toxin - es ist eine ganze Armada von Substanzen, die einen Organismus auf maximal viele verschiedene Arten angreifen, lähmen und töten."
Einsicht darüber, wie sich ein ungiftiges Element zu einem toxischen Element entwickelt, kann die zukünftige medizinische Verwendung von Spinnengift unterstützen. Wissenschaftler glauben, dass die Giftstrategie der tigerwandernden Spinne auch von den meisten anderen Spinnenarten angewendet wird, was diese Entdeckung noch wichtiger macht.
