Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
54
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
486.4 Кб
Скачать

Министерство образования и науки РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОЛОГИИ

КАФЕДРА БИОХИМИИ

Специальность: 012300, 020208 – биохимия

Специализация: 012302, 012307 – молекулярная биология

Доклад по биохимии ядов на тему:

Яды пауков

Выполнил:

Студент IV курса

Группа 190

Абрамов С.Н.

Научный руководитель

Кандидат биологических наук, доцент

Невзорова Т.А.

Казань – 2012

Введение

К отряду пауков (Aranei) относится около 27 000 видов. В жизненном цикле пауков ядовитость играет важную роль, обеспечивая добывание пищи и защиту потомства. В фауне бывшего СССР опасными для человека, в основном, являются каракурт (Latrodectus mactans tredecimguttatus) и тарантул (Lycosa singoriensis).

Яды обладают нейро- и(или) гемотоксической активностью. В состав ядов входят полипептиды, ферменты, во многих случаях - биогенные амины и др. активные вещества. Яды некоторых видов обладают сравнительно высокой токсичностью для теплокровных (например, ЛД50 мг/кг для мышей подкожно или в/м: каракурт - 0,2; тарантул Lycosa singoriensis - 15; птицеяд Pterinochilus sp.- 1,5).

Наиболее изучен яд паука «черная вдова» (род Latrodectus; Latrodectus mactans). Она распространена на всей территории США, за исключением Аляски, особенно много этих пауков на юго-востоке. Опасность для человека представляют только самки. Длина тела самок составляет около 1,5-2 см, размах ног - 5 см. Паук этот блестящий, черный, с двумя красными отметинами в виде песочных часов на вентральной поверхности брюшка. Сам укус обычно остается незамеченным либо ощущается как укол булавки. В месте укуса видны две маленькие красные точки (место вхождения хелицер в кожу), легкая эритема и отек. Некроза не бывает.

Так же, неплохо изучен механизм действия яда тарантула (Lycosa singoriensis). Распространен в зонах полупустынь, пустынь; степях юга европейскойчасти страны, на Кавказе, в Казахстане, Средней Азии (долины рек, местами лесная зона).

Химический состав и механизмы действия ядов

В

Рис.1 Гиалуронидаза

состав яда паука "Черная вдова" входят нейротоксины белковой природы, а также ферменты — гиалуронидаза, фосфодиэстераза, холинэстераза, кининаза. Существует видовая чувствительность к яду. Весьма чувствительны грызуны, лошади, верблюды, крупный рогатый скот. Малочувствительны ежи, собаки, летучие мыши, амфибии, рептилии. Токсичность цельного яда (DL50) составляет для рака — 62, домашней мухи — 99, морской свинки — 205 и мыши — 220 мкг/кг.

Основным действующим началом яда является нейротоксин (α-латротоксин), белок с Мr~118 000, состоящий в нативном состоянии из двух прочно связанных субъединиц с общей Мr ~ 230 000 и рI 5,2. Молекула субъединицы нейротоксина состоит из 1042 аминокислотных остатков. DL50 α-латротоксина составляет 45 мкг/кг для мышей (в/м).

α

Рис 2 α-Латротоксин

-Латротоксин — пресинаптический токсин. Точкой приложения его действия является пресинаптическое нервное окончание, где токсин с вязывается с белковым рецептором, имеющим Мr ~ 95 000. При температуре человеческого тела (37 °С) димерная молекула нейротоксина связывается с двумя молекулами рецептора, причем это связывание очень прочное (КД~0,1 нмоль). При понижении температуры нейротоксин связывается только с одной молекулой рецептора, причем менее прочно (КД~0,3 нмоль).

Комплекс нейротоксин — рецептор образует канал для Са2+, который входит внутрь нервного окончания и запускает процесс высвобождения нейромедиатора. Под действием нейротоксина достигается 1000—1500-кратное усиление высвобождения нейромедиатора, что приводит через 30—50 мин к истощению его запасов в нервном окончании и развитию полного блока нервно-мышечной передачи. Истощение запасов нейромедиатора подтверждается и данными электронной микроскопии, свидетельствующей о почти полном исчезновении синаптических везикул во время второй фазы действия нейротоксина. Способность α-латротоксина индуцировать проницаемость биомембран для двухвалентных катионов подтверждается экспериментами на двухслойных липидных мембранах.

Через 30-60 мин после попадания яда в кровь появляются болезненные мышечные спазмы, которые распространяются от места укуса на крупные мышцы конечностей и туловища. Выраженное напряжение мышц передней брюшной стенки и мучительная боль могут навести на мысль о перитоните , однако пальпация живота безболезненна. Возможны слюнотечение , рвота , тахикардия , одышка, слабость , фасцикуляции , парестезии ,задержка мочи , схватки и преждевременные роды . Описаны рабдомиолиз и почечная недостаточность . Вследствие остановки дыхания , геморрагического инсульта , сердечной недостаточности может наступить смерть (особенно у детей младшего возраста, пожилых и ослабленных больных). Боль начинает стихать в течение первых 12 ч, но может вновь усилиться в последующие дни и недели.

И

Рис 3 Сфингомиелинидаза Д

ным характером токсического действия ("некротическим арахоидизмом") и составом обладает яд пауков рода Loxosceles (Сев. Америка). В яде обнаружены гиалуронидаза, липаза, щелочная фосфатаза, алиэстераза, протеаза, 5'-нуклеотидаза и сфингомиелинидаза Д, а также инсектотоксины. Присутствие сфингомиелинидазы Д определяет дерматонекротическое действие яда и промотирует слипание тромбоцитов и распад эритроцитов. Симптомы отравления: гемолитическая анемия, тромбоцитопения, внутрисосудистое свертывание крови, гемоглобинурия, почечная недостаточность. Возможен смертельный исход.

В яде паука Atrax robustus (Австралия) содержатся нейротоксин (атраксин), аминомасляная кислота, белок спермин и гиалуронидаза. Токсин и нативный яд обладают прямым действием на адренорецепторы и вызывают также высвобождение ацетилхолина из холинергических нервных окончаний. Симптомы отравления: местная боль, слюно- и слезотечение, фибриллация мышц, тахикардия, повышение артериального давления. Лечебные средства: сыворотка, диазепам, атропин, кортикостероиды.

В

Рис 4 Путресцин

состав яда Lycosa singoriensis (тарантул) входят токсические полипептиды и ферменты, в том числе гиалуронидаза

(увеличивают проницаемость капилляров в месте укуса), протеазы (расщепляют пептидную связь между аминокислотами в белках), эстеразы аргининовых эфиров (катализирующих расщепление сложноэфирных связей), кининаза. Кроме того, в яде тарантулов обнаружены спермин, спермидин, путресцин, кадаверин. Яд токсичен для позвоночных и беспозвоночных животных. У членистоногих яд вызывает паралич в результате нарушения синаптической передачи и деполяризации мембран. У млекопитающих на первый план выступают симптомы повышения сосудистой проницаемости, что ведет к развитию очагов геморрагии и некрозов во внутренних органах и месте инокуляции яда. Токсичность цельного яда (DL50) для мышей 15 мг/кг. На нервно-мышечную передачу позвоночных животных яд практически не действует, но вызывает сокращения гладкой мускулатуры. Эти эффекты яда обусловлены действием содержащегося в нем токсина с Mr ~ 11780, состоящего из 104 аминокислотных остатков, стабилизированных пятью дисульфидными связями. Токсин вызывает увеличение проводимости хемовозбудимых кальциевых каналов гладких мышц, что в итоге приводит к их сокращению. Нарушение кальциевого баланса также ведет к развитию некрозов тканей.

В месте укуса возникает острая боль, парестезии, гиперемия, распространенный отек, характерно наличие следа укуса. Тяжесть во всем теле, сонливость. Повышение артериального давления, тахикардия, затем понижение артериального давления. Возможен коллапс.

Список литературы

1) Daly F.F.S., Hill R.E., Bogdan G.M., Dart R.C. Neutralization of Latrodectus mactans and L. hesperus venom by redback spider (L. hasseltii) antivenom // Clin. Toxicol. 2001. V. 39, N 2. P. 119–123.

2) Орлов Б. Н., Гелашвили Д. Б., Зоотоксинология, М., 1985; Natural toxins, Proc. 6-th Int. symp. on animal, plant and microbial toxins (Uppsala, 1979), Oxf., 1980; Habermehi G., Giftuere und ihre Waffen, Einfuhrung fur Biologen, В.- [а. о.], 1983; Natural toxins. Animal, plant and microbial, ed. by J. B. Harris, Oxf., 1986.

3) Bennett V. (1992) J. Biol.Chem., 267, 8703-8706.

4) "Химическая энциклопедия" т.5 М.: Советская энциклопедия, 1999 стр. 523

Ссылки на рисунки

1) Рис.1: http://en.wikipedia.org/wiki/Hyaluronidase

2) Рис 2: https://sites.google.com/site/widowman10/venom

3) Рис 3: http://opm.phar.umich.edu/protein.php?pdbid=1xx1

4) Рис 4:

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%83%D1%82%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%86%D0%B8%D0%BD