Ciuman berdarah: sifat vasorelaksasi pada air liur kelelawar vampir

Siapa yang bisa disebut salah satu monster klasik paling terkenal di bidang sastra dan bioskop? Tentu saja, Dracula adalah Hitungan dari Transylvania, duduk di diet hemoglobin dan menderita alergi terhadap sinar matahari dan bawang putih. Tidak peduli seberapa mitos makhluk ini kelihatannya, ia memiliki nenek moyang historis - Vlad III the Impaler. Dia adalah pria yang cepat marah, tidak suka berbohong dan suka menanam musuh di tiang pancang. Berdarah seperti itu menjadi alasan utama untuk menghubungkannya dengan jumlah "bibit infernal". Tapi di alam liar, jauh sebelum kelahiran Dracula, sebuah keluarga sudah lama ada, yang kecanduan darah adalah kenyataan, bukan fiksi dongeng - kelelawar vampir.

Sekarang vampir bersayap kecil ini tidak menimbulkan ketakutan primitif pada kita, sebaliknya, minat yang hidup. Hari ini kita akan membiasakan diri dengan sebuah studi di mana para ilmuwan mempelajari racun tikus vampir (ya, mereka tidak hanya minum darah, mereka juga beracun, tetapi tidak secara harfiah), yang dapat menjadi dasar untuk pengembangan perawatan baru untuk berbagai penyakit di orang. Mengapa para ilmuwan mengalihkan pandangan mereka secara khusus ke vampir, yang membuat mereka begitu istimewa dan bagaimana fitur ini dapat diterapkan dalam pengobatan - kita akan menemukan jawaban untuk ini dan pertanyaan lain dalam laporan para peneliti. Ayo pergi.

Chiropterologi (jangan disamakan dengan seni ramal tapak tangan)

Kelelawar vampir bahkan bukan keluarga, tetapi subfamili kelelawar pemikul daun, yang mendapat nama yang tidak biasa karena keberadaan sebagian besar jenis daun hidung pada moncongnya.


California berdaun.

Vampir tidak bisa membanggakan keanekaragaman dan banyaknya spesies, hanya ada tiga di antaranya: vampir biasa, bersayap putih, dan bertanduk bertali.


Wajah imut: vampir biasa, bersayap putih, dan bertelanjang kaki (dari kiri ke kanan).

Dari luar, tikus vampir juga tidak menginspirasi ketakutan besar (kecuali tentu saja Anda memiliki chiropophobia): ukuran tubuh tidak lebih dari 9 cm, berat sekitar 40 g, dan lebar sayap mencapai 35 cm. Ini tidak dapat dibandingkan dengan rubah terbang - wakil lain dari regu kelelawar (tubuh - 40 cm, lebar sayap - 1,5 m). Berkat evolusi besar, para raksasa ini makan buah.


Mylota: anak rubah terbang.

Vampir hidup di daerah tropis dan subtropis di Amerika Tengah dan Selatan. Di siang hari, mereka bersembunyi dari matahari, dan tetap terjaga di malam hari. Perlu dicatat bahwa betina vampir sangat peduli, karena mereka menjaga anak mereka (dan betina membawa hanya satu tahun) selama sekitar 9 bulan, lebih lama dari semua jenis kelelawar lainnya.

Kita sering mendengar tentang kelelawar mana yang merupakan pemburu malam yang luar biasa - mereka adalah selebaran yang lincah dan memiliki ekolokasi. Vampir, karena pola makan mereka yang tidak biasa, tidak memerlukan "radar" yang kuat, tetapi mereka mendengar dengan sempurna, menentukan lokasi persis korban tidur dengan napasnya. Dan mereka berjalan sangat baik, mengembangkan kecepatan hingga 1,2 m / s (4,32 km / jam).

Fitur yang paling mencolok dari tikus vampir, seperti yang sudah bisa kita tebak dari namanya, adalah diet mereka, yang disebut hematophagy. Sederhananya, mereka memakan darah hewan lain. Pada malam yang gelap-gelap, tikus vampir, menemukan korban yang sedang tidur, mendarat di atasnya atau di dekatnya, dan kemudian "memindainya" dengan sensor infra merahnya - reseptor, yang memungkinkan untuk menentukan area di tubuh tempat kulit paling tipis dan paling sedikit bulu, bulu atau rambut. Selanjutnya, vampir menggigit kulit dengan taringnya yang tajam, sementara gigitannya hampir tak terlihat oleh korban karena obat bius dalam air liur.


Sebuah video pendek tentang bagaimana kelelawar vampir meminum darah.

Sementara ringkasan dari parasit kecil ini sangat samar: meminum darah, memiliki reseptor inframerah, menyerang tidur, berlari cepat dan juga terbang. Daftar ini saja sudah cukup bagi penulis dan penulis naskah untuk mulai membuat film horor biasa. Tetapi tikus vampir adalah ibu yang sangat baik dan sangat bijaksana, karena mereka tidak mengganggu tidur manis korbannya. Tapi lelucon samping, karena itu adalah diet tikus vampir yang menarik para ilmuwan, atau lebih tepatnya metode makan makanan.

Air liur vampir juga mengandung enzim antikoagulan yang mencegah pembekuan darah. Makan malam vampir berlangsung tidak lebih dari setengah jam, dan gigitannya di tubuh korban bisa berdarah selama 8 jam karena enzim ini. Setelah ini, nyamuk sepertinya tidak terlalu mengganggu, kan?

Enzim-enzim ini dan komposisinya yang telah menjadi objek perhatian para peneliti. Karena itu, kami akan beralih dari zoologi ke biokimia.

Dasar studi

Untuk mulai dengan, perlu dicatat bahwa karakter spesifik tikus vampir, yaitu Desmondus rotundus (vampir biasa), memainkan peran protagonis dalam penelitian ini.

Air liur vampir biasa (selanjutnya hanya disebut sebagai vampir) mengandung zat tertentu dengan sifat antikoagulan yang berkontribusi pada aktivasi efek vasodilator, yang disertai dengan perluasan pembuluh darah.


Gambar No. 1

Para ilmuwan dapat mengidentifikasi dan menganalisis senyawa kimia ( cGGRP , di mana c adalah vampir) dari racun vampir, yang sangat mirip dalam sekuens asam amino dengan neuropeptida manusia yang disebut kalsitonin terkait gen peptida ( HGRP ). Peptida ini (cGGRP) selama percobaan menyebabkan relaksasi endotelium independen dari arteri tikus kecil mesenterika.

Dalam hal efek vasodilatasi, cGGRF bertindak dalam cara yang sama seperti HGRG, mengendurkan otot polos arteriol, yang memungkinkan vampir memakan aliran darah terus menerus dari luka korban.

Otot polos * - jaringan kontraktil tanpa pergoresan transversal, mengatur aliran darah pada organ dan jaringan.

Arteriol * - arteri kecil di depan kapiler.

Dalam studi sebelumnya, sudah ditemukan bahwa racun vampir mengandung dua racun antikoagulan yang sangat penting untuk diet mereka: draculin dan DSPA (aktivator plasminogen kelenjar ludah).

Draculin adalah glikoprotein yang secara ireversibel berikatan dengan faktor IXa dan X dan menghambat konversi protrombin menjadi trombin, yang mencegah proses lain - konversi fibrinogen menjadi fibrin. Hasil dari ini adalah bahwa darah korban vampir tidak menggumpal.

Dengan cara ini, vampir memastikan aliran makanan (darah) terus menerus. Selain itu, komponen DSPA menghancurkan gumpalan darah dengan menghancurkan jaringan fibrin (dibentuk pada pembuluh untuk mencegah kehilangan darah).

Para ilmuwan mencatat bahwa mekanisme serupa untuk mencegah pembekuan darah pada korban melekat pada organisme lain. Jadi, nyamuk memiliki peptida seperti tachykin, bug - nitrosyl hemoprotein, nyamuk - vasodilator yang bekerja melalui reseptor PAC1, dan horseflies - disintegrin, yang mengarah pada pembentukan bekuan darah, seperti racun beberapa ular.

Perlu untuk mempelajari lebih rinci komposisi racun tikus vampir agar lebih memahami mekanisme aksinya pada pembuluh darah dan darah. Para ilmuwan mencatat bahwa cGGRF adalah vasodilator potensial yang bekerja melalui reseptor HGF1 pada sel-sel otot endotelial atau otot polos. Para peneliti mampu menunjukkan efek sukses HHF pada arteri resisten menggunakan metode yang sama dengan HHF, tetapi dengan selektivitas yang lebih besar.

Hasil penelitian


Gambar No. 2

Dalam arteri mesenterika kecil tikus, cGGRF menunjukkan sifat vasorelaksan yang kuat (pEC50 = 9,47 ± 0,32 −logM, Rmax = 94,6 ± 2,4%) dengan aktivitas molar ligan dan efisiensi seperti pada peptida terkait gen kalsitonin peptida terkait (pEC50 = 9,16 ± 0,17 -logM Rmax 93.8 ± 2.6), seperti ditunjukkan dalam grafik 2A .

Rmax * - sebutan untuk relaksasi maksimum.

pEC50 (−logM) * - penunjukan konsentrasi antagonis reseptor, menghasilkan relaksasi lima puluh persen.

Aktivitas molar ligan * adalah ukuran aktivitas suatu zat yang diperlukan untuk mencapai hasil klinis yang diinginkan.

Di hadapan tikus antagonis reseptor HGRP1 CGRP8-37, aktivitas molar ligan dan efisiensi hCGRP menurun 6 kali, dan cCGRP (di mana k adalah tikus) menurun 5 kali. Pada saat yang sama, indikator Rmax tidak berubah ( 2B ).


Gambar No. 3

Dengan diperkenalkannya 100 μM (1 μM = 10 ⁻⁶ mol / L) dari L-NG-nitroarginine methyl ester (L-NAME), vasorelaxation (vasodilatasi) oleh vCGRF tidak berubah ( 3A ). Tetapi aktivitas molar ligan cKGRP menurun sebanyak 5 kali, dan relaksasi maksimum tetap sama ( 3D ).

Juga, sitosol yang diperkenalkan (larut) guanylyl cyclase ODQ (10 μM) atau adenilat cyclase SQ22536 (10 μM) inhibitor dari cytosol (larut) guanilyl cyclase tidak memiliki efek pada tingkat relaksasi.


Gambar No. 4

Peningkatan konsentrasi ekstraseluler K ⁺ hingga 30 mM (1 mM = 10 ⁻³ mol / L) secara nyata melemahkan efek relaksan hCGRP ( 4A ).

Efisiensi hCGRF berkurang dengan faktor 30 dengan menghalangi saluran K ^{+ yang} bergantung pada tegangan dengan menggunakan 1 mM 4-aminopiridin (C ₅ H ₆ N ₂ ). Pada saat yang sama, pengenalan 10 μM glibenclamide (inhibitor saluran kalium ATP-sensitif) atau 1 mM TEA (inhibitor saluran kalium yang bergantung kalsium) tidak mengubah vasorelaxasi sama sekali ( 4B ).

Untuk membiasakan diri dengan rincian dan nuansa penelitian, saya sarankan Anda melihat laporan kelompok penelitian .

Epilog

Di masa depan, para ilmuwan akan mempelajari secara lebih rinci mekanisme yang menyebabkan EKG menyebabkan relaksasi secara tidak langsung dari endotelium. Data dari penelitian ini menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi K ⁺ ekstraseluler hingga 30 mM nyata melemahkan relaksasi dari vCGRP. Ini menunjukkan bahwa peptida ini memodulasi relaksasi arteri mesenterika tikus kecil sebagian melalui aktivasi saluran kalium.

Di masa depan, para ilmuwan berencana untuk melakukan studi serupa dengan dua jenis kelelawar vampir dan beberapa jenis kelelawar yang tidak memakan darah, untuk membandingkan data.

Para ilmuwan juga mencatat bahwa selektivitas cGGRF hanya pada sel otot polos pembuluh darah dapat memainkan peran penting dalam menciptakan cara baru untuk menangani penyakit ginjal, hipertensi, gagal jantung, dll.

Memahami rincian mekanisme vasorelaksasi yang terjadi melalui aksi komponen tertentu dari racun vampir pada komponen tertentu dari jaringan korban tidak hanya dapat memainkan peran penting dalam kedokteran, tetapi juga dalam memahami organisme hematofag.

Vampir dikaitkan dengan film-film horor, peti mati untuk tidur, jubah panjang, taruhan aspen dan takut bawang putih. Dan semua berkat seni sastra dan bioskop. Tapi vampir sungguhan tidak begitu menakutkan. Dan penelitian ini membuat mereka juga menjadi "dokter" masa depan.


Terima kasih telah menonton, tetap ingin tahu dan memiliki akhir pekan yang hebat semuanya, kawan.

Terima kasih telah tinggal bersama kami. Apakah Anda suka artikel kami? Ingin melihat materi yang lebih menarik? Dukung kami dengan melakukan pemesanan atau merekomendasikannya kepada teman-teman Anda, diskon 30% untuk pengguna Habr pada analog unik dari server entry-level yang kami temukan untuk Anda: Seluruh kebenaran tentang VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps dari $ 20 atau bagaimana membagi server? (opsi tersedia dengan RAID1 dan RAID10, hingga 24 core dan hingga 40GB DDR4).

VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps hingga musim semi gratis ketika membayar selama setengah tahun, Anda dapat memesan di sini .

Dell R730xd 2 kali lebih murah? Hanya kami yang memiliki 2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 TV dari $ 249 di Belanda dan Amerika Serikat! Baca tentang Cara Membangun Infrastruktur kelas menggunakan server Dell R730xd E5-2650 v4 seharga 9.000 euro untuk satu sen?