Как работает Змеиный яд

Яд змеи - это ядовитая, обычно желтая жидкость, хранящаяся в измененных слюнных железах ядовитых змей. Существуют сотни ядовитых видов змей, которые используют яд, который они производят, чтобы ослабить и обездвижить свою добычу. Яд состоит из комбинации белков, ферментов и других молекулярных веществ. Эти ядовитые вещества разрушают клетки, разрушают нервные импульсы или и то, и другое. Змеи используют свой яд осторожно, вводя количество, достаточное, чтобы отключить добычу или защищаться от хищников. Яд змеи действует, разрушая клетки и ткани, что может привести к параличу, внутреннему кровотечению и смерти жертвы укуса змеи. Чтобы яд вступил в силу, его необходимо ввести в ткани или ввести в кровоток. Хотя яд змеи ядовит и смертелен, исследователи также используют компоненты яда змеи для разработки лекарств для лечения заболеваний человека.

Основным компонентом змеиного яда является белок. Эти токсичные белки являются причиной большинства вредных воздействий змеиного яда. Он также содержит

Дополнительным компонентом яда змеи является полипептидный токсин. Полипептиды представляют собой цепочки аминокислот, состоящие из 50 или менее аминокислоты. Полипептидные токсины нарушают функции клеток, что приводит к их гибели. Некоторые токсичные компоненты змеиного яда обнаружены у всех ядовитых видов змей, в то время как другие компоненты встречаются только у определенных видов.

Хотя змеиные яды состоят из сложного набора токсинов, ферментов и нетоксичных вещества, они исторически были классифицированы на три основных типа: цитотоксины, нейротоксины и гемотоксины. Другие типы токсинов змей влияют на определенные типы клеток и включают кардиотоксин, миотоксины и нефротоксины.

цитотоксинам Ядовитые вещества, которые разрушают клетки организма. Цитотоксины приводят к гибели большинства или всех клеток в ткани или органе, состояние, известное как некроз. Некоторые ткани могут испытывать разжижающий некроз, при котором ткань частично или полностью разжижается. Цитотоксины помогают частично переваривать добычу еще до того, как ее съели. Цитотоксины обычно специфичны для типа клеток, на которые они воздействуют. Кардиотоксины - это цитотоксины, которые повреждают клетки сердца. Миотоксины нацелены и растворяют мышечные клетки. Нефротоксины разрушают клетки почек. Многие виды ядовитых змей имеют комбинацию цитотоксинов, а некоторые могут также продуцировать нейротоксины или гемотоксины. Цитотоксины разрушают клетки, повреждая клеточную мембрану и вызывая лизис клеток. Они также могут вызывать запрограммированную гибель клеток или апоптоз. Большая часть видимого повреждения тканей, вызванного цитотоксинами, происходит в месте укуса.

Нейротоксины являются химическими веществами, которые ядовиты для нервной системы. Нейротоксины работают, разрушая химические сигналы (нейротрансмиттеры), передаваемые между нейронами. Они могут снижать выработку нейротрансмиттеров или блокировать места приема нейротрансмиттеров. Другие нейротоксины змей работают путем блокирования управляемых напряжением кальциевых каналов и управляемых напряжением калиевых каналов. Эти каналы важны для передачи сигналов вдоль нейронов. Нейротоксины вызывают паралич мышц, что также может привести к затруднению дыхания и смерти. Змеи семьи Elapidae обычно производят нейротоксичный яд. Эти змеи имеют маленькие, прямые клыки и включают в себя кобры, мамбы, морские змеи, смертельные гадюки, и коралловые змеи.

гемотоксины Яды крови, которые оказывают цитотоксическое действие, а также нарушают нормальные процессы свертывания крови. Эти вещества действуют, вызывая раскрытие эритроцитов, воздействуя на факторы свертывания крови и вызывая гибель тканей и повреждение органов. Разрушение эритроцитов и неспособность крови свернуться вызывают серьезное внутреннее кровотечение. Накопление мертвых эритроцитов также может нарушить нормальную функцию почек. В то время как некоторые гемотоксины ингибируют свертывание крови, другие вызывают слипание тромбоцитов и других клеток крови. Получающиеся сгустки блокируют кровообращение через кровеносные сосуды и могут привести к сердечной недостаточности. Змеи семьи Viperidae, в том числе гадюки и ямные гадюки, производят гемотоксины.

Большинство ядовитых змей вводят яд в свою жертву своими клыками. Клыки очень эффективны при доставке яда, поскольку они проникают в ткани и позволяют яду проникать в рану. Некоторые змеи также могут выплевывать или выбрасывать яд в качестве защитного механизма. Системы инъекции яда содержат четыре основных компонента: ядовитые железы, мышцы, протоки и клыки.

Змеи семьи Viperidae есть система впрыска, которая очень развита. Яд постоянно производится и хранится в ядовитых железах. Прежде чем гадюки кусают свою жертву, они поднимают передние клыки. После укуса мышцы вокруг желез выталкивают часть яда через протоки в закрытые каналы клыка. Количество вводимого яда регулируется змеей и зависит от размера жертвы. Как правило, гадюки выпускают свою жертву после введения яда. Змея ждет, пока яд вступит в силу и обездвижит добычу, прежде чем она поглотит животное.

Змеи семьи Elapidae (Напр. кобры, мамбы и сумматоры) имеют систему доставки и инъекции яда, аналогичную гадюкам. В отличие от гадюк, у элапидов нет подвижных передних клыков. Смертельный сумматор является исключением среди элапидов. У большинства elapids есть короткие, маленькие клыки, которые являются фиксированными и остаются прямыми. После укуса своей жертвы элапиды обычно сохраняют свою хватку и жуют, чтобы обеспечить оптимальное проникновение в яд.

Ядовитые змеи семьи Colubridae на каждом клыке есть один открытый канал, который служит проходом для яда. Ядовитые колибриды обычно имеют фиксированные задние клыки и жуют свою добычу, вводя яд. Колубридный яд, как правило, оказывает меньшее вредное воздействие на людей, чем яд элапидов или гадюк. Тем не менее, яд от зомби и веток змеи привел к человеческим жертвам.

Так как некоторые змеи использовать яд, чтобы убить свою жертву, почему змея не пострадает, когда съест отравленное животное? Ядовитые змеи не пострадали от яда, использованного для убийства своей жертвы, потому что основным компонентом яда змей является белок. Для эффективности токсины на основе белка должны вводиться или всасываться в ткани организма или кровоток. Попадание внутрь или проглатывание змеиного яда не вредно, поскольку токсины на основе белка расщепляются кислотами желудка и пищеварительными ферментами в их основные компоненты. Это нейтрализует белковые токсины и разбирает их на аминокислоты. Однако, если токсины попадут в кровообращение, результаты могут быть смертельными.

У ядовитых змей есть много мер предосторожности, помогающих им оставаться невосприимчивыми к своему яду или менее восприимчивыми к нему. Ядовитые железы змеи расположены и структурированы таким образом, чтобы предотвратить попадание яда обратно в тело змеи. У ядовитых змей также есть антитела или анти-яды к их собственным токсинам для защиты от воздействия, например, если они были укушены другой змеей того же вида.

Исследователи также обнаружили, что кобра имеют модифицированные ацетилхолиновые рецепторы на своих мышцах, которые препятствуют связыванию их собственных нейротоксинов с этими рецепторами. Без этих модифицированных рецепторов нейротоксин змеи мог бы связываться с рецепторами, приводя к параличу и смерти. Модифицированные рецепторы ацетилхолина являются ключом к тому, почему кобры невосприимчивы к яду кобры. Хотя ядовитые змеи могут не быть уязвимыми для своего собственного яда, они уязвимы для яда других ядовитых змей.

В дополнение к развитию анти-ядизучение ядов змей и их биологического действия становится все более важным для открытия новых способов борьбы с болезнями человека. Некоторые из этих заболеваний включают инсульт, болезнь Альцгеймера, рак и болезни сердца. Поскольку токсины змей нацелены на конкретные клетки, исследователи изучают методы, с помощью которых эти токсины работают над созданием лекарств, которые способны воздействовать на конкретные клетки. Анализ компонентов змеиного яда помог в разработке более мощных болеутоляющих средств, а также более эффективных разжижителей крови.

Исследователи использовали анти-свертывающие свойства гемотоксины разработать лекарственные препараты для лечения высокого кровяного давления, нарушений кровообращения и сердечного приступа. Нейротоксины были использованы при разработке препаратов для лечения заболеваний головного мозга и инсульта.

Первым лекарственным средством на основе яда, которое было разработано и одобрено FDA, был каптоприл, полученный из бразильской гадюки и используемый для лечения высокого кровяного давления. Другие лекарства, полученные из яда, включают эптифибатид (гремучая змея) и тирофибан (африканская чешуйчатая гадюка) для лечения сердечного приступа и боли в груди.