Miks Scorpion Stings nii haiget teeb

Mürgi ja happe segu suurendab valureaktsiooni

Skorpion Mesobuthus martensii kasutab nutikat topeltstrateegiat, et muuta oma tikk eriti valusaks. © Shilong Yang
ettelugemist

Valulik topeltlöök: Skorpioni nõelad on äärmiselt valusad, kuid mürk üksi ei suuda seda seletada. Teadlased on nüüd paljastanud tõelise põhjuse: skorpionide mürgikokteil sisaldab ainet, mis ärritab happe juuresolekul valuretseptoreid 100 korda rohkem kui tavaliselt. Kuna skorpion süstib oma mürgi kergelt happelisse vedelikku, võib ta selle topeltsündmusega oma ohvri valu halvata.

Skorpionid on kurikuulsad oma mürgituse pärast: Nurga all või ärrituse korral torgivad nad ja süstivad oma ohvrisse tugeva mürgikokteili. Närvi kahjustavate ja kudesid lagundavate ainete segu võib mõnes skorpioniliigis isegi inimese tappa. Kuid neil kõigil on ühine äärmine valu: piinav valu on piisav, et halvata isegi suured loomad ja meid, inimesi, pärast pauku.

Liiga vähe mürki selle valu jaoks

Kuid miks valutab skorpioni nõel nii palju? On teada, et paljude liikide toksiinikokteil sisaldab toksiini BmP01, mis kinnitub olulisele selgroogsete valuretseptorile. Retseptor TRPV1 istub närvirakkude membraanis ja reageerib potentsiaalselt kahjulikele stiimulitele nagu kuumus ja hape, samuti keemilistele ärritajatele nagu kapsaitsiin.

Kummaline on see, et skorpioni nõel ei süsti kehasse piisavalt BmP01 toksiini, et selgitada selle valuretseptori tugevat reageerimist. Selle reageerimislävi on nii kõrge, et isegi mitu õmblust suudavad selle valulüliti vaevalt tappa, nagu Shilong Yang Hiina Teaduste Akadeemiast ja tema kolleegid leidsid.

Hape muudab selle 100 korda hullemaks

Selgitust otsides on teadlased uurinud biokeemilisi protsesse skorpionimürgi ja valuretseptori vahel. See näitas: toksiin kinnitub retseptorile erinevalt, kui arvatakse. See seostub kahega prootonite jaoks mõeldud dokkimiskohaga - ja seega valuretseptori happesensoriga, nagu analüüsid näitavad. kuva

Skorpion vs hiir: skorpioni nõelamine pole tingimata surmav, kuid halvab ohvri selle põhjustatud äärmise valu tõttu. Shilong Yang

Tähtsündmus: kui hapete prooton on nüüd teise dokkimiskoha külge kinnitatud, siis avaneb retseptori ioonkanal lai - ja genereeritakse vastavalt tugev valusignaal. Laborikatsed näitasid, et pH alandamine vaid ühe ühiku võrra suurendas toksiini toksilisust 100 korda. Seetõttu, kui hiirtele anti toksiini happega, olid nad märkimisväärses valus. Ilma happeta reaktsioon ei olnud.

Geniaalne topeltlöök

"See valuretseptori kahekordne aktiveerimine paljastab leidliku strateegia, mida skorpionid kasutavad enda kaitseks, " ütlevad Yang ja tema kolleegid. Nad kasutavad ära asjaolu, et nende toksiinid on looduslikult kergelt happelised ja lisaks toodavad nad peptiidtoksiini, mis teeb selle topeltvõidu võimalikuks valuretseptori juures. "

Teadlaste sõnul võiksid seda topelthappesuse ja rätsepatööna valmistatud toksiini ära kasutada ka teised mürgised loomad. Siis ei pruugi olla juhus, et loomariigis on enamus teadaolevaid toksiine looduslikult kergelt happelised. "Prootonite abil abistav sünergiline efekt võib kujutada loomadele üldist strateegiat, et maksimeerida nende mürgi tugevust, " ütlesid teadlased. (Science, Advances, 2017; doi: 10.1126 / sciadv.1700810)

(AAAS, 08.08.2017 - MTÜ)