- Источник:
- Getty Images
Специалисты из Московского физико-технического института и Института биоорганической химии им. Шемякина-Овчинникова РАН с коллегами подробно исследовали нейротоксин Phα1β бразильского паука-солдата, яд которого очень опасен и может быть даже смертелен. Однако известно также, что составляющие яда — токсины — могут оказывать и полезное в медицине действие. Российские ученые выяснили, как работает один из них, снимающий острые и хронические боли, чтобы его можно было использовать в будущем для производства анальгетиков. Исследование, грантом РНФ, в журнале Toxins.
Паук-солдат, или странствующий бразильский паук Phoneutria nigriventer из семейства бегунов (ктенид) обитает в дикой природе в Южной Америке, хотя завезен людьми и на другие континенты. «Прославился» он тем, что его яд в больших концентрациях может приводить к таким последствиям, как потеря мышечного контроля, паралич, удушье и смерть. Более «легкие» концентрации вызывают головные и другие сильные боли, лихорадку, гипертонию, учащение пульса.
Для мелких животных, как мыши — это один из самых смертоносных ядов. У мужчин, кроме сильной боли, яд может провоцировать приапизм — болезненную многочасовую эрекцию, которая чревата импотенцией. Последнее свойство уже исследуется с целью применить его в лекарствах от эректильной дисфункции — этакой «паучьей виагры», которая будет работать совсем иным образом, чем имеющиеся сегодня лекарства.
Действие яда обусловлено свойствами как минимум пяти фракций с нейротоксическими пептидами (PhTx1 — PhTx5), которые он содержит. Каждый из них вызывает разные эффекты. Ранее считалось, что Phα1β — шестой пептид из третьей фракции яда (PnTx3—6), относится к блокаторам ионных каналов клеток животного, в результате чего может ослаблять болевые сигналы.
Российские исследователи опровергли это, изучив пространственную структуру и динамику нейротоксина при помощи ЯМР — спектроскопии (современного метода ядерного магнитного резонанса). И выяснили, как на самом деле он может работать. Эксперименты на животных доказали, что он действительно купирует острую и хроническую боль. Но более сложным путем.
По выводам ученых, Phα1β правда воздействует на ионные каналы TRPA1, связанные с передачей болевых сигналов (при сильном холоде, химических раздражителях, на медиаторы воспаления), воспалительными реакциями и переходом от острой боли к хронической. Но он не блокирует токи ионов через устье канала, как предполагали прежде. Оказалось, что токсин, наоборот, усиливает их, что, на первый взгляд, противоречит обезболивающему эффекту из экспериментов.
«Мы обнаружили, что токсин не ингибирует канал, а, напротив, активирует его, усиливая ионные токи. Мы предполагаем, что задействован более сложный механизм».
«Вероятно, усиленная активация каналов TRPA1 в присутствии токсина Phα1β уменьшает активность нейронов, что, в свою очередь, уменьшает ответ на внешний стимул, вызывающий болевые ощущения, и приводит к снижению воспалительных реакций», — рассказал Захар Шенкарев.
Авторы отмечают, что открытие — только часть большой работы: далее с помощью современнейших методов ЯМР и криоэлектронной микроскопии планируется получить новые данные о молекулярных процессах в ионных каналах под действием нейротоксинов. Это позволит в будущем использовать информацию для создания новых анальгетиков и, возможно, других лекарств на основе паучьего яда.
