Hur Snake Venom fungerar

Ormgiften är den giftiga, vanligtvis gula vätskan som lagras i de modifierade salivkörtlarna hos giftiga ormar. Det finns hundratals giftiga ormarter som förlitar sig på giftet som de producerar för att försvagas och immobilisera sitt byte. Venom består av en kombination av proteiner, enzymer och andra molekylära substanser. Dessa toxiska ämnen arbetar för att förstöra celler, störa nervimpulser eller båda. Ormar använder deras gift försiktigt och injicerar mängder som är tillräckliga för att inaktivera rov eller för försvara sig mot rovdjur. Ormgift fungerar genom att nedbryta celler och vävnader, vilket kan leda till förlamning, inre blödningar och dödsfall för ormbettofferet. För att gift ska träda i kraft måste det injiceras i vävnader eller komma in i blodomloppet. Även om ormgift är giftigt och dödligt, använder forskare också ormgiftkomponenter för att utveckla läkemedel för att behandla mänskliga sjukdomar.

Den primära komponenten i ormgiften är protein. Dessa giftiga proteiner är orsaken till de flesta av de skadliga effekterna av ormgift. Den innehåller också

En ytterligare komponent i ormgiften är polypeptidtoxin. Polypeptider är kedjor av aminosyror, bestående av 50 eller färre aminosyror. Polypeptid-toxiner stör cellfunktioner som leder till celldöd. Vissa giftiga komponenter av ormgift finns i alla giftiga ormarter, medan andra komponenter endast finns i specifika arter.

Även om ormgifter består av en komplex samling toxiner, enzymer och icke-toxiska ämnen har de historiskt klassificerats i tre huvudtyper: cytotoxiner, neurotoxiner och hemotoxin. Andra typer av ormtoxiner påverkar specifika typer av celler och inkluderar kardiotoxin, myotoxiner och nefrotoxiner.

cellgifter är giftiga ämnen som förstör kroppens celler. Cytotoxiner leder till att de flesta eller alla celler dör i en vävnad eller organ, ett tillstånd som kallas nekros. Vissa vävnader kan uppleva flytande nekros där vävnaden är partiellt eller fullständigt kondenserad. Cytotoxiner hjälper till att delvis smälta bytet innan det ens äts. Cytotoxiner är vanligtvis specifika för den typ av cell de påverkar. Kardiotoxiner är cytotoxiner som skadar hjärtceller. Myotoxiner riktar in sig och löser upp muskelceller. Nefrotoxiner förstör njurceller. Många giftiga ormarter har en kombination av cytotoxiner och vissa kan också producera neurotoxiner eller hemotoxiner. Cytotoxiner förstör celler genom att skada cellmembranet och inducera celllys. De kan också få celler att genomgå programmerad celldöd eller apoptos. De flesta av de observerbara vävnadsskadorna orsakade av cytotoxiner inträffar på bettplatsen.

nervgifter är kemiska ämnen som är giftiga för nervsystemet. Neurotoxiner fungerar genom att störa kemiska signaler (neurotransmittorer) som skickas mellan neuroner. De kan minska produktion av neurotransmitter eller blockera mottagningsplatser för neurotransmitter. Andra ormneurotoxiner fungerar genom att blockera spänningsgrindade kalciumkanaler och spänningsgrindade kaliumkanaler. Dessa kanaler är viktiga för överföring av signaler längs neuroner. Neurotoxiner orsakar muskelförlamning som också kan leda till andningssvårigheter och dödsfall. Familjen ormar Elapidae producerar typiskt neurotoxiskt gift. Dessa ormar har små, upprättstående tänder och inkluderar kobras, mambor, hav ormar, dödstillsatser, och korall ormar.

hemotoxin är blodgifter som har cytotoxiska effekter och som också stör normala blodkoagulationsprocesser. Dessa ämnen fungerar genom att få röda blodkroppar att spridas, genom att störa blodkoagulationsfaktorer och genom att orsaka vävnadsdöd och organskada. Förstörelse av röda blodkroppar och blodets oförmåga att koagulera orsakar allvarlig inre blödning. Uppsamling av döda röda blodkroppar kan också störa korrekt njurfunktion. Medan vissa hemotoxiner hämmar blodkoagulation, orsakar andra blodplättar och andra blodkroppar att klumpas samman. De resulterande koagulerna blockerar blodcirkulationen genom blodkärlen och kan leda till hjärtsvikt. Familjen ormar Viperidae, inklusive huggormar och grop-huggormar, producerar hemotoxiner.

De flesta giftiga ormar injicerar gift i bytet med sina tänder. Fangs är mycket effektiva vid leverans av gift när de genomtränger vävnad och gör att gift kan rinna in i såret. Vissa ormar kan också spytte eller mata ut gift som en försvarsmekanism. Venominjektionssystem innehåller fyra huvudkomponenter: giftkörtlar, muskler, kanaler och tänder.

Familjen ormar Viperidae har ett injektionssystem som är mycket utvecklat. Gift produceras och lagras kontinuerligt i giftkörtlar. Innan huggormar biter sitt byte, reser de sina främre tänder. Efter bittet tvingar musklerna runt körtlarna en del av giftet genom kanalerna och in i de stängda fangkanalerna. Mängden injicerat gift regleras av ormen och beror på rovets storlek. Vanligtvis släpper huggormar sitt byte efter att giftet har injicerats. Ormen väntar på att giftet ska träda i kraft och immobilisera bytet innan den konsumerar djuret.

Familjen ormar Elapidae (ex. kobraer, mambor och tillsatser) har ett liknande giftförsörjnings- och injektionssystem som huggormar. Till skillnad från huggormar, har elapids inte rörliga främre tänder. Dödsadderaren är undantaget från detta bland elapider. De flesta elapider har korta, små huggar som är fixerade och förblir upprättstående. Efter att ha bitit sitt rov behåller elapider vanligtvis sitt grepp och tuggar för att säkerställa optimal penetrering av giftet.

Giftiga ormar i familjen Colubridae ha en enda öppen kanal på varje fång som fungerar som en passage för gift. Venomösa colubrids har vanligtvis fasta bakre tänder och tuggar sitt byte medan de injicerar gift. Colubrid gift har en tendens att ha mindre skadliga effekter på människor än gift för elapider eller huggormar. Gif från boomslangen och kvistormen har dock resulterat i mänskliga dödsfall.

Sedan några ormar använd gift för att döda sitt byte, varför skadas inte ormen när den äter det förgiftade djuret? Venomösa ormar skadas inte av giftet som används för att döda sitt byte eftersom den primära komponenten i ormgiften är protein. Proteinbaserade toxiner måste injiceras eller absorberas i kroppsvävnader eller i blodomloppet för att vara effektiva. Intag eller svälja ormgift är inte skadligt eftersom de proteinbaserade gifterna bryts ned av magsyror och matsmältningsenzymer i deras grundläggande komponenter. Detta neutraliserar proteintoxinerna och demonterar dem till aminosyror. Men om gifterna skulle komma in i blodcirkulationen kan resultaten bli dödliga.

Venomösa ormar har många skyddsåtgärder för att hjälpa dem att förbli immun mot eller mindre mottagliga för sitt eget gift. Ormgiftskörtlarna är placerade och strukturerade på ett sätt som förhindrar giftet att flyta tillbaka in i ormens kropp. Giftiga ormar har också antikroppar eller gifter mot sina egna toxiner för att skydda mot exponering, till exempel om de bitts av en annan orm av samma art.

Forskare har också upptäckt det kobror har modifierade acetylkolinreceptorer på sina muskler, vilket förhindrar att deras egna neurotoxiner binder till dessa receptorer. Utan dessa modifierade receptorer skulle ormneurotoxinet kunna binda till receptorerna vilket resulterar i förlamning och död. De modifierade acetylkolinreceptorerna är nyckeln till varför kobraer är immuna mot kobra gift. Medan giftiga ormar kanske inte är sårbara för sitt eget gift, är de känsliga för giftet med andra giftiga ormar.

Förutom utvecklingen av anti-gift, studien av ormgifter och deras biologiska handlingar har blivit allt viktigare för upptäckten av nya sätt att bekämpa mänskliga sjukdomar. Några av dessa sjukdomar inkluderar stroke, Alzheimers sjukdom, cancer och hjärtsjukdomar. Eftersom ormgifter riktar sig mot specifika celler undersöker forskarna de metoder som dessa toxiner arbetar för att utveckla läkemedel som kan rikta in sig på specifika celler. Analysering av ormgiftkomponenter har bidragit till utvecklingen av kraftfullare smärtstillande medel och effektivare blodförtunnare.

Forskare har använt anti-koagulationsegenskaperna hos hemotoxin att utveckla läkemedel för behandling av högt blodtryck, blodsjukdomar och hjärtattack. nervgifter har använts för utveckling av läkemedel för behandling av hjärtsjukdomar och stroke.

Det första giftbaserade läkemedlet som utvecklades och godkändes av FDA var captopril, härrört från den brasilianska huggormen och användes för behandling av högt blodtryck. Andra läkemedel härrörande från gift inkluderar eptifibatid (skallerorm) och tirofiban (afrikansk savskalad huggorm) för behandling av hjärtattack och bröstsmärta.