Nuodingos kempinės apsaugo nuodingus paukščius ir varles nuo savo toksinų

Auksinė nuodų varlė filobatai siaubingi

Auksinė nuodų varlė, Phyllobates terribilis. Kreditas: Chris Wellner, Smithsonian nacionalinis zoologijos sodas

Kalifornijos universiteto, San Francisko (UCSF), Stanfordo universiteto ir Kalifornijos mokslų akademijos (CAS) mokslininkų komanda atskleidė naujus įkalčius, kaip nuodingos varlės ir paukščiai negali apsvaigti. Jų tyrimas, paskelbtas šiandien (2021 m. Rugpjūčio 5 d.) Žurnale Bendrosios fiziologijos žurnalas (JGP), rodo, kad gyvūnai, užuot sukūrę atsparias toksino tikslinio baltymo versijas, gamina „nuodų kempines“, kurios gali pasiimti nuodus ir neleisti jiems sukelti mirtino poveikio.

Daugelis nuodingų gyvūnų apsisaugo nuo plėšrūnų toksinais, sukeliančiais paralyžių ir širdies sustojimą, įtempdami prisijungdami prie natrio kanalų, svarbių baltymų, kurie tarpininkauja elektriniams impulsams neuronuose, raumenyse ir širdyje. Pavyzdžiui, batrachotoksinas yra labai stiprus toksiškas natrio kanalo toksinas. Pitohui paukščių Naujojoje Gvinėjoje, taip pat kelių rūšių nuodingų varlių Kolumbijoje. Auksinė nuodų varlė Filobatai nuostabūs Manoma, kad odos liaukose yra 1 miligramas batrachotoksino, kurio užtenka 10–20 žmonių žudymui.

Tačiau nepaisant to, kad jie turi savo natrio kanalus, Pitohui paukščiai ir nuodingos varlės gauna batrachotoksiną iš vabzdžių, kuriuos jie valgo, ir ilgą laiką saugo nuodus. Kaip tada šie gyvūnai vengia savęs?

Nuodingas Pitohui paukštis

Nuodingas Pitohui paukštis. Kreditas: Dr. Jackas Dumbacheris, Kalifornijos mokslų akademija

Viena iš galimybių yra tai, kad gyvūnai sukūrė batrachotoksinams atsparius natrio kanalus. “Tačiau nėra funkcinių nuodų gebenių ar Pitohui natrio kanalų, t. y. ar gyvūnai, nešiojantys batrachotoksiną, priklauso nuo natrio kanalų pokyčių ar alternatyvių atsparumo mechanizmų, lieka neaiškus “, – sako profesorius Danielis L. Minoras, UCSF profesorius, jaunesnysis.

Naujajame tyrime Minor, doktorantė Fayal Abderemane-Ali, Justin Du Bois (Stanfordo universitetas), Lauren O’Connell (Stanfordo universitetas), Jackas Dumbacheris (CAS) ir kolegos nurodo, kad Pitohui paukščiai ir A. nuostabus varlės neturi batrachotoksinams atsparių natrio kanalų. Lygindami batrachotoksino poveikį saksitoksinui, gerai žinomam paralyžiuotam vėžiagyvių toksinui, Minoras ir jo kolegos teigia, kad šios nuodingos paukščių ir varlių rūšys veikiau gali pasikliauti „kempininiais“ baltymais, kurie kaupia toksinus ir neleidžia jiems prisijungti prie natrio kanalų.

Tyrimui komanda iš abiejų išskyrė natrio kanalus Pitohui paukščiai ir A. nuostabus. Jie nustatė, kad yra labai jautrūs batrachotoksinui. Pavyzdžiui, padžio natrio kanalai buvo daugiau nei dešimt kartų jautresni batrachotoksinų kiekiui nei A. nuostabus gamtoje.

Ankstesniame tyrime buvo pranešta, kad kai kuriose nuodingose ​​varlėse, esančiose netoli batrachotoksinų surišimo vietos, nustatyta mutacija gali atsispirti žiurkių natrio kanalams iki toksino. Mažiau ir kolegos turi šią mutaciją Pitohui ir A. nuostabus natrio kanalus ir nustatė, kad jis nepadaro kanalų atsparių batrachotoksinui. Mutacija sutrikdė kanalų funkciją net ir nesant batrachotoksino. „Pas mus stebėjimai atima mintį, kad natrio kanalo mutacija yra batrachotoksinų autoresistencijos strategija nuodingiems paukščiams ir nuodingoms varlėms, pvz. A. nuostabus“, – sako Minoras.

Abderemane-Ali ir kt. siūlo alternatyvų automatinio atsparumo mechanizmą: gyvūnai gamina kempinės baltymus, kurie kaupia toksinus ir neleidžia jiems prisijungti prie natrio kanalų. Iš tiesų, jie nustatė, kad nors batrachotoksinas jungiasi prie izoliuotų varlių natrio kanalų, jis neturi įtakos kanalams, kai švirkščiamas į gyvas nuodingas varles.

Mokslininkai dar turi nustatyti baltymus, galinčius išdžiovinti batrachotoksiną. Tačiau jaučiai gamina baltymą, vadinamą saksifilinu, kuris gali tvirtai prisijungti prie susijusių nuodų saksifoksino. Mažiau ir kolegos nustatė, kad natrio kanalai yra izoliuoti A. nuostabus yra labai jautrus saksitoksinui, tačiau esant saksofilinui jis pasikeičia.

„Tai rodo, kad didelio afiniteto toksinų kempinės baltymai gali užkirsti kelią mažos molekulės toksinų, nukreiptų į natrio kanalus, veikimui, ir palaiko mintį, kad toksinų mechanizmai gali apsaugoti toksinius gyvūnus nuo autotoksiškumo“,-sako Abderemane-Ali.

Mažasis priduria: „Šios sekvestracijos strategijos ne tik suteikia bendrą būdą apsisaugoti nuo toksinų, bet ir gali veikti kelius, susijusius su saugiu toksinų transportavimu ir koncentracija svarbiuose gynybos organuose, pavyzdžiui, odoje. Suprasdami šiuos kelius, galite rasti priešnuodžių prieš įvairias toksiškas medžiagas.

Nuoroda: Abderemane-Ali ir kt., 2021 m. Rugpjūčio 5 d. Bendrosios fiziologijos žurnalas.
DOI: 10.1085 / jgp.202112872

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasukite 3D ritmą Marse ir ištirkite NASA ištvermę

NASA „Mars Perseverance“ roveris rodomas jo stotelėje prie Jezero kraterio, tokiu būdu peržiūrėjus iš „Naršykite ištvermingai“ 3D žiniatinklyje. Šis interaktyvus žiniatinklio įrankis turi...

Prieš 400 000 metų senovės žmonės išsaugotus dramblius pavertė nuostabiais kaulų instrumentais

Kaulų įrankiai buvo iškasti iš Castel di Guido Italijoje. Kreditas: Villa ir kt. 2021 PLOS TASI Senovės žmonės galėjo padaryti nuostabių dalykų su...

Šimtai erelio ruonių, apvyniotų meškerėmis ir tinklais, kasmet sukelia siaubingus sužalojimus ir skaudžias mirtis.

Žvejybos tinklai ir tinklai daro didelę įtaką kailių ruoniams (Arctocephalus pusillus), labiausiai paplitę jūrų žinduoliai, buvo pastebėti Pietų Afrikos ir Namibijos pakrantėse, kur jie...

FDP balsavo 16: 2 ir atmetė Piper vakcinos „oster A“ vakcinos platinimą plačiajai visuomenei.

Šiuo metu nėra trečiosios Kovid-19 vakcinos. Pirmaujanti Maisto ir vaistų administracijos (FDA) mokslinė patariamoji taryba balsavo už tai, kad plačiajai visuomenei būtų atsisakyta suteikti „Pfizer“...

Elon Musk Tesla Bot kelia rimtą susirūpinimą

„Tesla“ kitais metais ketina pristatyti humanoidinio roboto prototipą. Paskola: Tesla Elonas Muskas paskelbė apie humanoidinį robotą, skirtą padėti šioms pasikartojančioms, varginančioms užduotims, kurių žmonės...

Newsletter

Subscribe to stay updated.