Die Bedrohung durch Schlangengift-Bisse angehen
Ein Blick auf die Gefahren von Schlangenbissen und den Bedarf an besseren Behandlungen.
Keirah E. Bartlett, Adam Westhorpe, Mark C. Wilkinson, Nicholas R. Casewell
― 5 min Lesedauer
Inhaltsverzeichnis
- Verständnis von Schlangengiften
- Was steckt im Schlangengift?
- Der Schaden durch Gifte
- Zellschaden durch Gift
- Zerlegen: Wie Forscher Gifte untersuchen
- Die Rolle von EDTA
- Variationen unter Schlangengiften
- Test- und Forschungsmethoden
- Vorwärts: Neue Behandlungen
- Was kommt als Nächstes?
- Fazit
- Originalquelle
Schlangenbissvergiftungen sind ein grosses Problem, besonders in ländlichen Gegenden von Ländern in Subsahara-Afrika, Südasien, Südostasien und Lateinamerika. Jedes Jahr führt es zu bis zu 138.000 Todesfällen und rund 400.000 Behinderungen. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat Schlangenbisse als vernachlässigte tropische Krankheit anerkannt und will die Anzahl der Todesfälle und Behinderungen bis 2030 halbieren. Die Hauptbehandlung ist Antivenin, das Leben retten kann, aber mit Problemen wie Kosten und Wirksamkeit verbunden ist.
Verständnis von Schlangengiften
Schlangengifte sind komplexe Mischungen von Proteinen, die verschiedene schädliche Effekte verursachen können. Einige Gifte verursachen ernsthafte Probleme im ganzen Körper, während andere hauptsächlich am Bissort schwere Schäden anrichten. In vielen Fällen kann der lokale Schaden zum Verlust von Gliedmassen führen oder chirurgische Eingriffe erforderlich machen. In Afrika müssen Tausende von Menschen jedes Jahr aufgrund von Schlangenbissen Gliedmassen amputieren lassen.
Das Gift bestimmter Schlangen wie der Puffotter und der Sägeschwanzviper ist dafür bekannt, erhebliche lokale Schäden zu verursachen. In Nigeria trägt eine spezielle Art der Sägeschwanzviper stark zu schweren Fällen von Vergiftungen bei. Das Gift der Puffotter verursacht ebenfalls weit verbreitete Probleme in vielen Regionen.
Was steckt im Schlangengift?
Die Toxine im Schlangengift stammen aus verschiedenen Proteinfamilien. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass bestimmte Proteine wie Schlangengift-Metalloproteinasen (SVMPs) und Phospholipasen A2 (PLA2) in den Giften problematischer Schlangen häufig vorkommen. Jede Art von Gift unterscheidet sich in ihrer Zusammensetzung.
Zum Beispiel hat das Gift der Puffotter in Nigeria viele C-type-Lektin-ähnliche Proteine, während das Gift der Sägeschwanzviper mehr SVMPs enthält. Sogar verschiedene Regionen können Schlangen mit unterschiedlichen Gift-Eigenschaften haben.
Der Schaden durch Gifte
Wenn Schlangen zubeissen, kann das Gift zu lebensbedrohlichen Zuständen oder schwerwiegenden lokalen Schäden führen. Dazu gehören Blutungen, Muskelsterben und andere ernsthafte Probleme. Die Arten von Toxinen im Gift können verschiedene Auswirkungen auf den Körper haben, wobei einige das Blut anvisieren und andere das Gewebe direkt beeinflussen.
Die Frage bleibt, welche spezifischen Giftbestandteile den meisten Schaden anrichten. Einige historische Studien haben angedeutet, dass verschiedene Arten von Toxinen zu den insgesamt schädlichen Effekten beitragen, aber viele Details sind noch unklar.
Zellschaden durch Gift
In Experimenten mit menschlichen Hautzellen fanden Forscher heraus, dass sowohl das Gift der Sägeschwanzviper als auch das der Puffotter erheblichen Zellschaden verursachen können. Das Gift der Sägeschwanzviper hat sich in diesen Tests als etwas schädlicher als das der Puffotter herausgestellt.
Als die Wissenschaftler die einzelnen Bestandteile der Gifte untersuchten, wurde klar, dass die SVMPs hauptsächlich für den Zellschaden verantwortlich waren. Diese Proteine, insbesondere der PIII-Subtyp der Sägeschwanzviper, waren die Hauptverursacher.
Zerlegen: Wie Forscher Gifte untersuchen
Um weiter zu forschen, trennten die Wissenschaftler die Gifte in verschiedene Teile und testeten, welche Teile Zellschaden verursachten. Sie fanden heraus, dass bestimmte Fraktionen des Gifts der Sägeschwanzviper besonders toxisch waren, während auch andere Teile des Gifts der Puffotter schädliche Effekte zeigten. Als die Wissenschaftler ein spezielles Mittel zur Hemmung der SVMPs verwendeten, stellten sie fest, dass dies den Schaden, der durch beide Gifte verursacht wurde, erheblich verringerte.
Die Rolle von EDTA
EDTA ist eine Verbindung, die Proteasen hemmen kann, also Enzyme, die Proteine abbauen. Durch die Verwendung von EDTA in den Tests konnten die Forscher eine erhebliche Reduktion der schädlichen Effekte der Gifte beobachten. Diese Entdeckung legt nahe, dass SVMPs eine Schlüsselrolle bei den zytotoxischen Effekten der Gifte spielen.
Indem sie Wege finden, diese Toxine effektiv zu blockieren, sind die Forscher optimistisch, bessere Behandlungen für Schlangenbissopfer entwickeln zu können.
Variationen unter Schlangengiften
Verschiedene Schlangenarten können variierendes Gift haben, selbst innerhalb derselben Art in unterschiedlichen Regionen. Forscher fanden heraus, dass das Gift der Puffotter aus Tansania viel schädlicher war als das aus Nigeria, als es an menschlichen Hautzellen getestet wurde.
Man könnte sagen, dass Schlangen aus Nigeria und Tansania ihre eigenen Braumethoden für ihr Gift haben, und es stellt sich heraus, dass die tansanische Version einen stärkeren Punch hat!
Test- und Forschungsmethoden
Die Forscher verwendeten eine Kombination von Techniken, um die Gifte zu zerlegen und ihre Auswirkungen auf Zellen zu testen. Durch die Kombination von Grössentrennung mit spezifischen Assays – wie dem MTT-Assay, der die Zellviabilität misst – konnten die Wissenschaftler viel darüber lernen, welche Bestandteile des Gifts den Schaden anrichten.
Vorwärts: Neue Behandlungen
Da das Antivenin nicht immer effektiv oder erschwinglich ist, gibt es Bestrebungen, neue Behandlungen zu entwickeln. Diese könnten monoklonale Antikörper oder kleine Molekülinhibitoren umfassen, die gezielt die schädlichen Toxine im Schlangengift angreifen.
Das Verständnis der spezifischen Bestandteile, die Probleme verursachen, ermöglicht es den Forschern, neue Therapien zu entwickeln, die aktuelle Antivenine obsolet machen könnten.
Was kommt als Nächstes?
Diese Forschung öffnet die Tür zu neuen Fortschritten in der Medizin, um mit Schlangenbissen umzugehen. Während die aktuellen Behandlungen begrenzt sind, deuten die Studien auf potenziell effektive Alternativen hin, die in Zukunft die ernsthaften Gefahren durch Schlangenbisse mildern könnten.
Wir können nur hoffen, dass diese Fortschritte schnell kommen, damit weniger Menschen sich um ihre nächste Begegnung mit einer Schlange sorgen müssen – besonders in ländlichen Gebieten, wo solche Vorfälle viel zu häufig sind.
Fazit
Schlangenbissvergiftungen sind ein bedeutendes globales Gesundheitsproblem, besonders in tropischen Regionen. Die Komplexität der Schlangengifte und deren Auswirkungen auf den menschlichen Körper verdeutlichen die Notwendigkeit fortlaufender Forschung, um die Behandlungsoptionen zu verbessern.
Mit ein wenig Humor könnte man sagen, dass Schlangen ein Gespür für dramatische Auftritte haben – besonders wenn ihr Gift im Spiel ist. Indem sie die Geheimnisse dieser Gifte entschlüsseln, kommen die Wissenschaftler einer effektiven Lösung näher, die Leben und Gliedmassen retten könnte. Also, lasst uns die Daumen drücken, dass das nächste Heilmittel gegen Schlangenbiss-Probleme gleich um die Ecke ist!
Titel: Snake venom metalloproteinases are predominantly responsible for the cytotoxic effects of certain African viper venoms
Zusammenfassung: AbstractSnakebite envenoming is a neglected tropical disease that causes substantial mortality and morbidity globally. The puff adder (Bitis arietans) and saw-scaled viper (Echis romani) have cytotoxic venoms that cause permanent injury via tissue-destructive dermonecrosis around the bite site. Identification of cytotoxic toxins within these venoms will allow development of targeted treatments, such as small molecule inhibitors or monoclonal antibodies to prevent snakebite morbidity. Venoms from both species were fractionated using gel filtration chromatography, and a combination of cell-based cytotoxicity approaches, SDS-PAGE gel electrophoresis, and enzymatic assays were applied to identify venom cytotoxins in the resulting fractions. Our results indicated that snake venom metalloproteinase (SVMP) toxins are predominately responsible for causing cytotoxic effects across both venoms, but that the PII subclass of SVMPs are likely the main driver of cytotoxicity following envenoming by B. arietans, whilst the structurally distinct PIII subclass of SVMPs are responsible for conveying this effect in E. romani venom. Identification of distinct SVMPs as the primary cytotoxicity-causing toxins in these two African viper venoms will facilitate the future design and development of novel therapeutics targeting these medically important venoms, which in turn could help to mitigate the severe life and limb threatening consequences of tropical snakebite. Key ContributionSVMP toxins were identified as the primary cytotoxicity-causing toxins in the venoms of the puff adder (Bitis arietans) and saw-scaled viper (Echis romani); PII and PIII SVMPs, respectively. This cytotoxicity can be prevented using the metalloproteinase-inhibiting chelator EDTA, suggesting targeted drugs/antibodies may be a viable option for future treatment.
Autoren: Keirah E. Bartlett, Adam Westhorpe, Mark C. Wilkinson, Nicholas R. Casewell
Letzte Aktualisierung: 2024-12-07 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.04.626778
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.04.626778.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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