Compușii cu venin de scorpion pot ucide bacteriile periculoase
Cercetătorii au reușit să sintetizeze doi compuși cu venin de scorpion care sunt eficienți împotriva unor tulpini de bacterii extrem de infecțioase. Compușii sunt, de asemenea, puțin probabil să dăuneze oamenilor, oamenii de știință ne asigură.
Credit de imagine: Edson N. Carcamo-Noriega
Mii de specii de animale din întreaga lume sunt veninoase, de la păianjeni la viespi, pești, șerpi și broaște.
Veninul unor animale este suficient de puternic pentru a produce iritații ușoare și a descuraja potențiali prădători, în timp ce veninul altor animale, cum ar fi caracatița cu inel albastru, ar putea ucide cu ușurință un om adult în câteva minute.
Cu toate acestea, cercetătorii susțin că multe veninuri mortale de animale pot, de asemenea, să dețină răspunsul la infecții și boli.
De exemplu, veninul de Tropidolaemus wagleri, o specie de viperă originară din Asia de Sud-Est, ar putea îmbunătăți tratamentul cheagurilor de sânge, iar o componentă cheie a veninului de păianjen de pânză ar putea ajuta la prevenirea leziunilor cerebrale în urma unui accident vascular cerebral.
Oamenii de știință de la Universitatea Stanford, din California, și de la Universitatea Națională Autonomă din Mexic, din Mexico City, au făcut recent o altă descoperire promițătoare: doi compuși din veninul unui scorpion originar din estul Mexicului, Diplocentrus melici, poate combate bacteriile dificile fără a provoca leziuni la nivelul țesuturilor sănătoase.
Echipa și-a efectuat cercetările la șoareci, precum și la probe de țesut, pentru a testa eficacitatea și siguranța compușilor. Rezultatele studiului apar acum în PNAS.
Descoperirea a 2 noi compuși
Prof. Richard Zare, de la Stanford, Prof. Lourival Possani, de la Universitatea Națională Autonomă din Mexic, și echipele lor au făcut descoperirea intrigantă în urma capturării câtorva exemplare de D. melici de studenții prof. Possani din Mexic.
Cercetările prof. Possani s-au rotit în jurul descoperirii de noi tratamente medicale bazate pe venin de scorpion. Prof. Zare este specializată în detectarea reacțiilor chimice la nivel molecular.
Cei doi cercetători seniori și echipele lor au colaborat la identificarea compușilor cheie care au produs D. melici veninul este un factor farmacologic important. Întregul proces a fost foarte laborios și chiar găsirea scorpionilor, în primul rând, a fost dificilă.
„Colecția acestei specii de scorpion este dificilă, deoarece în timpul iernii și anotimpurilor uscate, scorpionul este îngropat. O putem găsi doar în sezonul ploios ”, explică prof. Possani.
Pentru a „mulge” scorpionii pentru veninul lor, cercetătorii au trebuit să aplice stimuli electrici ușori pe cozile arahnidelor. În urma acestei proceduri, echipa a văzut că veninul a devenit maroniu imediat ce a fost expus la aer.
După efectuarea mai multor teste sensibile, cercetătorii au considerat că doi compuși chimici ai 1,4-benzoquinonei - pe care au fost capabili să-i sintetizeze dintr-o cantitate mică de venin de scorpion - au fost responsabili de această modificare. Fiecare dintre acești compuși a devenit de o culoare diferită, unul roșu și celălalt albastru, când a intrat în contact cu aerul.
„Aveam doar 0,5 microlitri de venin cu care să lucrăm. Aceasta este de 10 ori mai mică decât cantitatea de sânge pe care o va ține țânțarul într-o singură porție ”, notează prof. Zare.
Benzoquinonele, explică oamenii de știință, au proprietăți antimicrobiene, iar cei doi compuși identificați de echipă erau necunoscuți anterior. Ele sunt doar subtil diferite unul de altul.
„Cei doi compuși sunt înrudiți structural, dar în timp ce cel roșu are un atom de oxigen pe una dintre ramurile sale, cel albastru are un atom de sulf”, explică Shibdas Banerjee, Ph.D., unul dintre autorii studiului responsabili de elucidarea structura substanțelor chimice nou descoperite.
O înțepătură în coadă ... împotriva bacteriilor
Având în vedere faptul că benzoquinonele pot distruge tulpinile bacteriene, cercetătorii din laboratorul prof. Zare au trimis probe din cei doi compuși nou descoperiți doctorului Rogelio Hernández-Pando și colegilor săi de la Institutul Național de Științe ale Sănătății și Nutriției Salvador Zubirán, din Mexico City. , pentru teste ulterioare.
Echipa de la Salvador Zubiran a descoperit că 1,4-benzoquinona roșie a fost distrusă în mod eficient Staphylococcus aureus, care este extrem de infecțios, în timp ce albastru 1,4-benzoquinona a fost capabil să omoare diferite tulpini de Mycobacterium tuberculosis, care sunt responsabili de tuberculoză.
Aceasta a inclus M. tuberculoza tulpini care dezvoltaseră rezistență la antibiotice multiple. Cu toate acestea, a mai rămas o întrebare.
„Am constatat că acești compuși au ucis bacteriile, dar apoi întrebarea a devenit:„ Te va ucide și pe tine? ”, Notează prof. Zare.
„Și răspunsul este nu: grupul lui Hernández-Pando a arătat că compusul albastru ucide bacteriile tuberculozei, dar lasă intactă mucoasa plămânilor la șoareci”.
Prof. Richard Zare
Mai multe mistere de descoperit
Faptul că cei doi compuși nou identificați sunt extrem de eficienți împotriva bacteriilor mortale și aparent siguri de administrat îi face să fie candidați ideali pentru noi medicamente și terapii. Totuși, observă prof. Possani, această nouă cale de cercetare nu ar fi devenit niciodată posibilă dacă nu ar fi fost pentru prof. Zare și echipa sa.
Datorită faptului că prof. Zare și colegii au învățat cum să sintetizeze cele două benzoquinone din veninul D. melici că cercetătorii vor putea acum să caute modalități de utilizare a acestor compuși în scopuri de vindecare.
„Cantitatea de componente de venin pe care le putem obține de la animale este extrem de redusă. Sinteza compușilor a fost decisivă pentru succesul acestei lucrări ”, explică prof. Possani.
„După volum, veninul de scorpion este unul dintre cele mai prețioase materiale din lume. Ar costa 39 de milioane de dolari pentru a produce un galon din acesta ”, notează prof. Zare.
„Dacă ați depinde doar de scorpioni pentru a-l produce, nimeni nu și-ar putea permite, deci este important să identificați care sunt ingredientele critice și să le puteți sintetiza”, subliniază el.
În viitor, cercetătorii intenționează să continue să lucreze împreună pentru a afla cum să folosească D. melici pentru bine. În același timp, prof. Zare și prof. Possani sunt intrigați de ce cele două substanțe chimice netoxice sunt prezente în veninul scorpionului, în primul rând și ar dori să descopere acest mister.
„Este posibil ca acești compuși să nu fie componenta otrăvitoare a veninului. Nu avem nicio idee de ce scorpionul produce acești compuși. Există mai multe mistere ”, spune prof. Zare.
