Blutiger Kuss: Vasorelaxationseigenschaften des Speichels von Vampirfledermäusen

Wer kann als eines der bekanntesten klassischen Monster in Literatur und Kino bezeichnet werden? Natürlich ist Dracula ein Graf aus Siebenbürgen, der auf einer Hämoglobin-Diät sitzt und an Allergien gegen Sonnenlicht und Knoblauch leidet. Egal wie mythisch diese Kreatur erscheinen mag, sie hat einen historischen Vorfahren - Vlad III den Impaler. Er war ein aufbrausender Mann, mochte keine Lügen und liebte es, seine Feinde auf einen Pfahl zu setzen. Solch blutig wurde der Hauptgrund, es der Anzahl der "höllischen Brut" zuzuschreiben. Aber in freier Wildbahn gab es lange vor der Geburt von Dracula eine Familie, deren Blutsucht Realität war, keine Folklore-Fiktion - Vampirfledermäuse.

Jetzt verursachen diese kleinen geflügelten Vampire keine primitive Angst in uns, sondern im Gegenteil lebhaftes Interesse. Heute werden wir uns mit einer Studie vertraut machen, in der Wissenschaftler das Gift von Vampirmäusen untersucht haben (ja, sie trinken nicht nur Blut, sie sind auch giftig, aber nicht ganz wörtlich), die die Grundlage für die Entwicklung neuer Therapien für verschiedene Krankheiten in bilden kann Person. Warum haben Wissenschaftler ihren Blick speziell auf Vampire gerichtet, was sie so besonders macht und wie diese Eigenschaften in der Medizin angewendet werden können? Antworten auf diese und andere Fragen finden wir im Bericht der Forscher. Lass uns gehen.

Chiropterologie (nicht zu verwechseln mit Handlesen)

Vampirfledermäuse sind nicht einmal eine Familie, sondern eine Unterfamilie von blatttragenden Fledermäusen, die aufgrund des Vorhandenseins der meisten Arten von Nasenblättern auf der Schnauze einen so ungewöhnlichen Namen erhielten.


Kalifornien belaubt.

Vampire können sich nicht der Vielfalt und Vielfalt der Arten rühmen, es gibt nur drei von ihnen: gewöhnliche Vampire, Weißflügel und Borefoot.


Süße Gesichter: gewöhnliche Vampire mit weißen Flügeln und langen Füßen (von links nach rechts).

Äußerlich wecken Vampirmäuse auch keine große Angst (es sei denn, Sie haben natürlich Chiropophobie): Die Körpergröße beträgt nicht mehr als 9 cm, das Gewicht beträgt etwa 40 g und die Flügelspannweite beträgt bis zu 35 cm. Dies kann nicht mit einem Flughund verglichen werden - ein weiterer Vertreter des Fledermauskommandos (Körper - 40 cm, Flügelspannweite - 1,5 m). Dank der großen Entwicklung, dass diese Riesen Obst essen.


Mylota: ein Flughundjunge.

Vampire leben in tropischen und subtropischen Regionen Mittel- und Südamerikas. Tagsüber verstecken sie sich vor der Sonne und bleiben nachts wach. Es ist erwähnenswert, dass Vampirweibchen sehr fürsorglich sind, da sie sich etwa 9 Monate lang um ihr Jungtier kümmern (und das Weibchen bringt nur ein Jahr), länger als alle anderen Fledermausarten.

Wir hören oft, welche Fledermäuse ausgezeichnete Nachtjäger sind - sie sind agile Flieger und haben eine Echoortung. Vampire brauchen aufgrund ihrer ungewöhnlichen Ernährung kein starkes "Radar", aber sie hören perfekt und bestimmen den genauen Ort des schlafenden Opfers durch ihre Atmung. Und sie laufen sehr gut und entwickeln Geschwindigkeiten von bis zu 1,2 m / s (4,32 km / h).

Das auffälligste Merkmal von Vampirmäusen ist, wie wir aus dem Namen ersehen können, ihre Ernährung, die als Hämatophagie bezeichnet wird. Einfach ausgedrückt, sie ernähren sich vom Blut anderer Tiere. In einer dunkel-dunklen Nacht landet eine Vampirmaus, die ein schlafendes Opfer findet, darauf oder in der Nähe und „scannt“ es dann mit ihrem Infrarotsensor - Rezeptoren, mit denen der Bereich am Körper bestimmt werden kann, in dem sich die dünnste Haut und die wenigsten Haare, Federn oder Haare befinden. Außerdem beißt der Vampir mit seinen scharfen Zähnen auf die Haut, während der Biss für das Opfer aufgrund des Anästhetikums im Speichel kaum wahrnehmbar ist.


Ein kurzes Video darüber, wie Vampirfledermäuse Blut trinken.

Während die Zusammenfassung dieses kleinen Parasiten sehr vage ist: Er trinkt Blut, hat Infrarotrezeptoren, greift den Schlaf an, läuft schnell und fliegt auch. Diese Liste allein reicht Drehbuchautoren und Autoren aus, um regelmäßig Horrorfilme zu erstellen. Aber die Vampirmäuse sind ausgezeichnete Mütter und sehr taktvoll, weil sie den süßen Schlaf ihrer Opfer nicht stören. Aber die Witze beiseite, denn es war die Ernährung von Vampirmäusen, die Wissenschaftler anzog, oder vielmehr die Methode, Essen zu essen.

Vampirspeichel enthält auch gerinnungshemmende Enzyme, die die Blutgerinnung verhindern. Das Abendessen eines Vampirs dauert nicht länger als eine halbe Stunde und sein Biss auf den Körper des Opfers kann aufgrund dieser Enzyme weitere 8 Stunden lang bluten. Danach scheinen Mücken nicht mehr so ​​nervig zu sein, oder?

Es sind diese Enzyme und ihre Zusammensetzung, die Gegenstand der Aufmerksamkeit der Forscher geworden sind. Deshalb werden wir von der Zoologie zur Biochemie übergehen.

Studienbasis

Zunächst ist anzumerken, dass der spezifische Charakter von Vampirmäusen, nämlich Desmondus rotundus (gewöhnlicher Vampir), die Rolle des Protagonisten dieser Studie spielte.

Der Speichel gewöhnlicher Vampire (im Folgenden einfach als Vampire bezeichnet) enthält bestimmte Substanzen mit gerinnungshemmenden Eigenschaften, die zur Aktivierung des Vasodilatatoreffekts beitragen, der mit der Ausdehnung von Blutgefäßen einhergeht.


Bild Nr. 1

Die Wissenschaftler konnten eine chemische Verbindung ( cGGRP , wobei c ein Vampir ist) des Vampirgiftes identifizieren und analysieren, die in der Aminosäuresequenz einem menschlichen Neuropeptid namens Calcitonin-Gen-verwandtes Peptid ( HGRP ) sehr ähnlich ist. Dieses Peptid (cGGRP) verursachte während der Experimente eine endothelunabhängige Relaxation der kleinen Mesenterialrattenarterien.

In Bezug auf die vasodilatatorische Wirkung wirkt cGGRF ähnlich wie HGRI und entspannt die glatten Muskeln der Arteriolen, wodurch Vampire sich von einem kontinuierlichen Blutfluss aus der Wunde des Opfers ernähren können.

Glatte Muskeln * - kontraktiles Gewebe ohne Querstreifenbildung, das den Blutfluss in Organen und Geweben reguliert.

Arteriolen * - kleine Arterien vor den Kapillaren.

In früheren Studien wurde bereits entdeckt, dass Vampirgift zwei gerinnungshemmende Toxine enthält, die für ihre Ernährung sehr wichtig sind: Draculin und DSPA (Plasminogenaktivator der Speicheldrüse).

Draculin ist ein Glykoprotein, das irreversibel an die Faktoren IXa und X bindet und die Umwandlung von Prothrombin in Thrombin hemmt, wodurch ein anderer Prozess verhindert wird - die Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin. Dies hat zur Folge, dass das Blut des Vampiropfers nicht gerinnt.

Auf diese Weise sorgen Vampire für einen kontinuierlichen Fluss von Nahrung (Blut). Darüber hinaus zerstören DSPA-Komponenten Blutgerinnsel, indem sie das Fibrinnetzwerk zerstören (das auf den Gefäßen gebildet wird, um Blutverlust zu verhindern).

Wissenschaftler stellen fest, dass ähnliche Mechanismen zur Verhinderung der Blutgerinnung bei Opfern anderen Organismen inhärent sind. So besitzen Mücken Tachykin-ähnliche Peptide, Insekten - Nitrosyl-Hämoproteine, Mücken - ein Vasodilatator, der über den PAC1-Rezeptor wirkt, und Bremsen - Zerfall, der zur Bildung von Blutgerinnseln führt, wie die Gifte einiger Schlangen.

Es ist notwendig, die Zusammensetzung des Giftes von Vampirmäusen genauer zu untersuchen, um den Mechanismus seiner Wirkung auf Blutgefäße und Blut besser zu verstehen. Wissenschaftler stellen fest, dass cGGRF ein starker Vasodilatator ist, der über den HGF1-Rezeptor auf vaskuläre Endothel- oder glatte Muskelzellen wirkt. Die Forscher konnten die erfolgreiche Wirkung von HHF auf resistente Arterien mit derselben Methode wie HHF, jedoch mit größerer Selektivität, nachweisen.

Forschungsergebnisse


Bild Nr. 2

In kleinen Mesenterialarterien von Ratten zeigte cGGRF starke vasorelaxierende Eigenschaften (pEC50 = 9,47 ± 0,32 - logM, Rmax = 94,6 ± 2,4%) mit molarer Aktivität und Effizienz des Liganden wie bei Ratten-Calcitonin-Gen-verwandtem Peptid (pEC50 = 9,16 ± 0,17-logM Rmax) 93,8 ± 2,6), wie in Grafik 2A gezeigt .

Rmax * - Bezeichnung für maximale Entspannung.

pEC50 (−logM) * - Bezeichnung der Konzentration des Rezeptorantagonisten, was zu einer 50-prozentigen Relaxation führt.

Die molare Ligandenaktivität * ist ein Maß für die Aktivität einer Substanz, die erforderlich ist, um das gewünschte klinische Ergebnis zu erzielen.

In Gegenwart des Ratten-HGRP1-Rezeptorantagonisten CGRP8-37 nahmen die molare Aktivität des Liganden und die Effizienz von hCGRP um das 6-fache und cCGRP (wobei k eine Ratte ist) um das 5-fache ab. Gleichzeitig änderte sich der Rmax-Indikator nicht ( 2B ).


Bild Nr. 3

Mit der Einführung von 100 μM (1 μM = 10 ^–6 mol / l) L-NG-Nitroargininmethylester (L-NAME) änderte sich die Vasorelaxation (Vasodilatation) durch vCGRF nicht ( 3A ). Die molare Aktivität des cKGRP-Liganden nahm jedoch um das Fünffache ab, und die maximale Relaxation blieb gleich ( 3D ).

Auch die eingeführten Cytosol (löslich) Guanylylcyclase ODQ (10 uM) oder Adenylatcyclase SQ22536 (10 uM) Inhibitoren der Cytosol (löslich) Guanilylcyclase hatten keinen Einfluss auf die Relaxationsraten.


Bild Nr. 4

Eine Erhöhung der extrazellulären Konzentration von K ⁺ auf 30 mM (1 mM = 10 ^–3 mol / l) schwächte die Relaxationswirkung von hCGRP ( 4A ) deutlich ab.

Die Effizienz von hCGRF wurde durch Blockieren der spannungsabhängigen K ⁺ -Kanäle mittels 1 mM 4-Aminopyridin (C ₅ H ₆ N ₂ ) um den Faktor 30 verringert. In diesem Fall ändert die Einführung von 10 μM Glibenclamid (ein Inhibitor von ATP-sensitiven Kaliumkanälen) oder 1 mM TEA (ein Inhibitor von Calcium-abhängigen Kaliumkanälen) die Vasorelaxation überhaupt nicht ( 4B ).

Um sich mit den Details und Nuancen der Studie vertraut zu machen, empfehle ich Ihnen, den Bericht der Forschungsgruppe zu lesen .

Nachwort

In Zukunft werden Wissenschaftler den Mechanismus, durch den EKGH indirekt eine Entspannung vom Endothel bewirkt, genauer untersuchen. Die Daten aus dieser Studie zeigten, dass eine Erhöhung der Konzentration von extrazellulärem K ⁺ auf 30 mM die Relaxation von vCGRP deutlich abschwächt. Dies legt nahe, dass dieses Peptid die Relaxation kleiner Mesenterialarterien von Ratten teilweise durch die Aktivierung von Kaliumkanälen moduliert.

In Zukunft planen Wissenschaftler, ähnliche Studien mit zwei anderen Arten von Vampirfledermäusen und einer Art von Fledermäusen durchzuführen, die sich nicht von Blut ernähren, um Daten zu vergleichen.

Wissenschaftler stellen außerdem fest, dass die Selektivität von cGGRF nur für glatte Gefäßmuskelzellen eine wichtige Rolle bei der Schaffung neuer Wege zur Behandlung von Nierenerkrankungen, Bluthochdruck, Herzinsuffizienz usw. spielen kann.

Das Verständnis der Details des Mechanismus der Vasorelaxation, der durch die Wirkung bestimmter Bestandteile des Vampirgiftes auf bestimmte Bestandteile des Gewebes des Opfers auftritt, kann nicht nur in der Medizin eine wichtige Rolle spielen, sondern auch beim Verständnis hämatophagischer Organismen.

Vampire werden mit Horrorfilmen, Särgen zum Schlafen, langen Roben, Espenpfählen und Angst vor Knoblauch in Verbindung gebracht. Und das alles dank der Kunst der Literatur und des Kinos. Aber echte Vampire sind nicht so beängstigend. Und diese Studie macht sie auch zu "Ärzten" der Zukunft.


Danke fürs Zuschauen, bleibt neugierig und habt ein tolles Wochenende euch allen, Jungs.

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