3 hátborzongató mászás, amely forradalmasíthatja az egészséget
Sokunkat félnek vagy taszítanak a „kisállatok”, például a rovarok és a pókok. Gyakran kártevőként tekintünk az ilyen ficánkokra, de ezek az apró lények a jobb egészség és a terápiák titkát rejthetik. Ebben a Spotlight szolgáltatásban elmagyarázzuk, hogyan hozhat forradalmat három „hátborzongató csúszás” az egészségügyi kutatásban.
Az emberek mindig is szeretet-gyűlöletben éltek a fickókkal, amelyek hajlamosak ugyanolyan mértékben elbűvölni és taszítani minket.
Egy, 2017-ben publikált tanulmány, amelyre kiterjedt Orvosi hírek ma megállapította, hogy az emberek félelmét a hátborzongató kúszásoktól „belenyomhatjuk” az agyunkba, és ez a bizalmatlanság még a csecsemőkorban is fennállhat a lények, például a pókok iránt.
Mégis, a rovarok, pókféle és más fickók is elbűvölik az embereket - talán azért, mert annyira különböznek tőlünk. Hiszen a pillangók a lábukkal kóstolhatnak, a pókok a lábukon lévő kis szőrszálakon keresztül „hallhatnak”, a kettévágott féreg pedig regenerálhatja testének „farkát”.
Írók és más művészek évszázadok óta bekukkantanak a rovarvilágba, rettegve attól, amit ott találtak.
A 18. századi költőt és festőt, William Blake-et annyira elragadta a csekély lények száma, hogy állítólag egyszer azt hitte, álmában látta egy bolha szellemét, amelyet aztán megfestett.
A századforduló szerzője, Franz Kafka viszont híresen arra az undorra épített, amelyet sokan tapasztalnak, amikor a „Metamorfózis” című történet megírásával szeretett otthonuk hibáival találkoznak.
Ebben a mesében a főszereplő, Gregor Samsa egyik reggel arra ébred, hogy nem érzi magát. „Ungeheures Ungeziefer” lett, ami nagyjából németből lefordítva „ijesztő kártevőt” jelent - egy hajmeresztő rovart.
De a legújabb kutatások szerint a fickók lenyűgözőek és érdemes őket tanulmányozni nemcsak „túlvilági életük” miatt, vagy pedig az emberekkel és más fajokkal való kapcsolatuk miatt.
Ezeknek a kisállatoknak valóban sok mindent lehet tanítaniuk és felajánlaniuk a klinikai kutatások keretében. Ebben a Spotlight szolgáltatásban azt vizsgáljuk, hogyan változtathatja meg három hátborzongató csúszás az egészségügyi és az orvosi terápia arcát.
1. A pókok új kezeléseket szőhetnek
Az irritábilis bél szindróma (IBS) a gyomor-bélrendszeri tünetek együttes csoportjára utal, beleértve a hasmenést és a hasi fájdalmat, amelyek súlyosan befolyásolhatják az ember életminőségét. A 2014-ben közzétett adatok szerint a világ népességének körülbelül 11% -a él IBS-sel.
2016-ban az ausztráliai Adelaide Egyetem, a Baltimore-i Johns Hopkins Egyetem és más együttműködő intézmények kutatói új potenciális célpontot találtak az IBS-sel kapcsolatos fájdalomkezelésben - a pókméregben.
Pontosabban, a csoport megállapította, hogy a tarantula, Heteroscodra makulálódik, képesek voltak aktiválni egy fehérjét (ioncsatornát), a NaV1.1-et, amely a bélidegekben jelen van és fájdalomjeleket küld.
A kutatók úgy vélték, hogy ez a felfedezés célzottabb kezelést eredményezhet az IBS-fájdalom kezelésében. És valóban, 2018-ban a kezdeti csoport tagjai új tanulmányt tettek közzé, amelyben arról számoltak be, hogy megtalálták a fájdalomjel blokkolásának módját az IBS egérmodelljeiben.
Szintén 2018-ban a Queenslandi Egyetem és a Florey Idegtudományi és Mentális Egészségügyi Intézet kutatói - mind Ausztráliában - nullázták a pókméregben jelen lévő peptid terápiás tulajdonságait: Hm1a.
A Glenn King professzor, a Queenslandi Egyetem vezetésével a csapat a Hm1a-t használta a NaV1.1 szelektív aktiválására Dravet-szindróma, az epilepszia súlyos formájának egérmodelljeiben. Ezzel a kutatók képesek voltak kiküszöbölni a görcsrohamokat a pókméreg-molekulával kezelt egerekben.
"A pókok az idegrendszert megcélzó méregvegyületek révén ölik meg zsákmányukat" - jegyzi meg a tanulmány társszerzője, Prof. Steven Petrou.
"Az evolúció milliói éveken át finomították a pókmérget, hogy specifikusan megcélozzanak bizonyos ioncsatornákat, anélkül, hogy mellékhatásokat okoznának másoknak, és a pókmérgekből származó gyógyszerek megőrzik ezt a pontosságot" - folytatja Prof. Petrou, azzal érvelve, hogy csapata jelenlegi eredményei további eredményekhez vezethetnek. a rohamok hatékony kezelése Dravet-szindrómában.
A pókselyem titkai és lehetőségei
De az orvostudományi kutatásban nem csak a pókméreg áll a középpontban. "A pók selyem a legkeményebb biológiai anyag" - mondja Jessica Garb, aki a Massachusetts Lowelli Egyetem Biológiai Tudományok Tanszékének docense.
"Keményebbek, mint az acél, mégis sokkal kisebb a súlyuk, és néhány pókoselyem hosszúságuk háromszorosáig is meghúzható törés nélkül" - folytatja. Ezen okokból kifolyólag Garbs és munkatársai tanulmányozták ezt a hihetetlenül vékony és ellenálló anyagot, amelynek célja annak kiderítése, hogy mi adja a pók selyem erejét és sokoldalúságát.
2018-ban Garb és munkatársai 335 000 dolláros támogatást kaptak a Nemzeti Tudományos Alapítványtól a pókselyem kutatására. A titok kinyitásával a nyomozók azt remélik, hogy képesek lesznek kidolgozni egy képletet a következő generációs biomasszákra.
"Ezeket az anyagokat például sisakok, páncélok vagy egyéb védőfelszerelések, orvostechnikai eszközök, például protézisek, kötszerek és varratok, sőt sportfelszerelések javítására is lehetne használni."
Jessica Garb
2. Csótányok: A kártevőtől a főzetig
Úgy tűnik, hogy az egészségkutatás segítésében a sokat haragudott csótány is tele van lehetőségekkel. A tavalyi jelentések szerint Kínában vannak csótányfarmok, amelyekben a vállalkozók lehetővé teszik a csótányok szabad szaporodását alaposan fertőtlenített környezetben.
A gazdaság azonban megpecsételi ezeknek a szegény fickóknak a sorsát. Az érettség elérésekor a „csótánytenyésztők” pasztává őrlik őket, amely állítólag segít a gyomor-bélrendszeri problémák kezelésében.
Ennek a gyakorlatnak az ősi kínai hagyományai gyökereznek, amelyek szerint a csótányoknak terápiás haszna lehet. De igaz ez?
Az Egyesült Királyságban, a Nottingham Egyetem kutatói által 2010-ben végzett előzetes kutatás szerint a csótányok és a sáskák agyában nem kevesebb, mint kilenc molekula található, amelyek képesek elpusztítani az erős, antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumokat. A nyomozók tesztelték az amerikai csótányt, valamint két különböző sáskafajt.
„Reméljük, hogy ezeket a molekulákat végül kezelésekké lehet fejleszteni Escherichia coli és MRSA [meticillin-rezisztens Staphylococcus aureus] a jelenlegi gyógyszerekkel szemben egyre ellenállóbb fertőzések ”- jegyzi meg Simon Lee, a tanulmányban részt vevő egyik kutató.
"Ezek az új antibiotikumok potenciálisan alternatívákat nyújthatnak a jelenleg elérhető gyógyszerekkel szemben, amelyek hatékonyak lehetnek, de súlyos és nem kívánt mellékhatásokkal járnak" - érvel Lee.
Amit a csótányanyák megtaníthatnak nekünk
A csótányok a következő nagyszerű fehérjeforrásunk is lehetnek - derül ki a International Union of Crystallography Journal egy csótányfaj, Diploptera punctata (a csendes-óceáni bogár csótány),valójában olyan tejet termel, amellyel élő fiataljait táplálja.
A kutatók azt találták, hogy ez a tej fehérjekristályokat képez a fiatalok bélében. Ezek a kristályok nagy mennyiségű fehérjét tartalmaznak, olyan magas, hogy a tanulmány egyik szerzője, a Subramanian Ramaswamy „teljes táplálékként” említette őket.
Bár a nyomozó azt javasolta, hogy a csótánytej az újdonságú fehérjeitalok részévé válhasson, azt is elismerte, hogy a folyamat kihívást jelentene. Mivel nem lehet fejni a rovarokat, a kutatóknak meg kellene találniuk a módját a tej mesterséges előállításának.
D. punctata Emily Jennings és az ohiói Cincinnati Egyetem munkatársai szerint a klinikai kutatások egyes szempontjainak előnyben részesítésének új állatmodelljévé is válhat.
Jennings a terhes nő genetikai markereit tanulmányozta D. punctata hogy megértsük, mi történik a rovar terhességének különböző szakaszaiban.
Az új modell - a kutató reményei szerint - nagyobb alkalmazási lehetőségekkel bírhat, a csótányok pedig olcsóbb állatokat biztosíthatnak, amelyekkel könnyebb dolgozni, mint az emlősökkel, például egerekkel.
- Több mint 1000 csótány van meglehetősen kicsi helyen, hatalmas populációval, ahhoz képest, amit egereknél tarthat. A csótányok etetési rendje egy nagy zsák kutyaeledel költsége, amely évekig eltarthat ”- jegyzi meg Jennings.
3. A darázsméreg minden zümmögése
Sokunkat rettegnek a darazsak, főleg a látszólag véletlenszerű agresszív viselkedésük miatt, valamint azért, mert a csípésük allergiás reakciókat okozhat, amelyek az enyhe duzzanattól a teljes erejű anafilaxiáig terjedhetnek.
De a gyógyulásukban gyógyító potenciál is rejlik - legalábbis az elmúlt években elvégzett számos klinikai tanulmány szerint. Például egy, a folyóiratban megjelent tanulmány Toxinok 2015-ben három peptidet azonosított a méh- és darázsmérgekben, amelyek a szerzők szerint biomedicinában alkalmazhatók.
Ezen peptidek egyike, a mastoparan jelen van a hornets, a darazsak és a szociális darazsak mérgében. Antimikrobiális és vírusellenes tulajdonságokkal rendelkezik, a terápiás potenciál egyéb típusai mellett.
"A mastoparan önmagában vagy más antibiotikumokkal kombinálva ígéretes alternatíva lehet a több antibiotikum-rezisztens baktérium elleni küzdelemben a klinikai gyakorlatban" - írják a tanulmány szerzői.
A kutatók azonban arra is figyelmeztetnek, hogy ez a peptid mérgező lehet az egészséges szövetekre, a baktériumokat és a környező sejteket egyaránt megtámadja. "Ezért új stratégiák kidolgozására van szükség a mastoparan toxikus mellékhatásainak csökkentésére, ezáltal javítva a klinikai alkalmazások megvalósíthatóságát" - mutatnak rá a tanulmány szerzői.
Egy másik, szintén 2015-ös tanulmány szerint a Polybia-MP1 - egy mastoparan, amely jelen van a társadalmi darázs mérgében Polybia paulista - képes volt gátolni a hólyag- és prosztatarák sejtek, valamint a gyógyszerrezisztens leukémia sejtek szaporodását.
A peptid ezt úgy csinálja, hogy lyukakat szúr be a rákos sejtek membránjaiba, és ezáltal "kiszivárogtatja" molekuláris tartalmát.
Még meglepőbb, hogy a Riverside-i Kaliforniai Egyetem kutatása - tavaly jelent meg Biokémia - azonosította a darázsméreg peptidek új csoportját, az ampulexineket Ampulex compressa (smaragd ékszerdarázs), amely új utat nyithat a Parkinson-kezelések számára.
A smaragd ékszerdarázs hírhedt - csótányokat szúr, előbb megbénítja őket, majd "irányítja" az agyukat, hogy a csótányok letargikusakká és könnyen kezelhetővé váljanak.
Végső soron ez lehetővé teszi, hogy a darazsak behelyezzék petéiket a csótányok testébe, így kikeléskor a darázslárvák ezt használhatják első táplálékforrásukként.
Bármennyire is borzasztó ez a folyamat, a Kaliforniai Egyetem fontos vezető szerepet kapott - a csípett csótányok mozdulatlan állapota hasonló a Parkinson-kór néhány tünetéhez.
Mivel úgy tűnik, hogy az ampulexinok felelősek az elmozdulás előidézéséért, a kutatók célja, hogy tanulmányozzák őket abban a reményben, hogy ezek lehetővé teszik számukra, hogy új sejtes célpontot találjanak a Parkinson-kór kezelésében.
Lehet, hogy ez a Spotlight funkció nem sokat tett az apró csípősökkel szembeni bizalmatlanság enyhítéséért. Azonban, miután elolvasta, talán legközelebb el akar menekülni egy darázs láttán, vagy papucsot dob egy pókra, újra meggondolja, és belegondol, hogy a szegény kis minibeast egy nap utat mutathat a következő nagy orvosi felfedezés.
