Ez az ausztrál növény skorpiószerű mérget bocsát ki, és az általa okozott fájdalom napokig eltart

Ausztrália a világ legveszélyesebb vadon élő állatainak ad otthont. Aki Ausztrália keleti részén a szabadban tölt időt, annak bölcs dolog od...

Ausztrália a világ legveszélyesebb vadon élő állatainak ad otthont. Aki Ausztrália keleti részén a szabadban tölt időt, annak bölcs dolog odafigyelni a kígyókra, pókokra, a lecsapó madarakra, krokodilokra, halálos kúpcsigákra és apró mérgező medúzákra.

De amit nem mindenki tud, hogy még a fák egy része is veszélyes lehet. Az ausztrál csípős fák mérgével kapcsolatos kutatások az ország északkeleti részén azt találták, hogy ezek a veszélyes növények olyan mérgező vegyi anyagokat képesek a figyelmetlen emberekbe juttatni, mint a skorpiók, a pókok és a kúpcsigák csípése. (1)

Az Ausztrália keleti részén található erdőkben van egy maroknyi csalánfa, amelyek annyira ártalmasak, hogy általában jeleket helyeznek el ott, ahol az emberek keresztezik az élőhelyüket.

Ezeket a fákat az őslakosok nyelvén gympie-gympie-nek, botanikai latinul Dendrocnide-nak hívják. A szárainak vagy leveleinek pillanatnyi érintése elegendő ahhoz, hogy órákig vagy napokig tartó fájdalmat okozzon. Bizonyos esetekben a fájdalom hetekig ie eltarthat.

A gympie-gympie csípése először égő érzést okoz, majd órákon át enyhül a fájdalom, ami arra emlékeztet, mintha az érintett testrészre rácsapták volna az ajtót.

Az allodyniának nevezett állapot utolsó szakasza napokkal később következik be a csípés után, amely során az olyan ártalmatlan tevékenységek, mint például a zuhanyozás vagy az érintett bőr megkarcolása újjáélesztik a fájdalmat.

Hogyan okoznak fájdalmat a fák?

A fájdalom egy fontos érzés, amely azt mondja nekünk, hogy valami nincs rendben, vagy hogy valamit el kell kerülnünk. A fájdalom óriási egészségügyi terhet is jelent, amely komoly hatással van életminőségünkre és a gazdaságra, ideértve az olyan másodlagos kérdéseket is, mint az opiát krízis.

A fájdalom jobb irányításához jobban meg kell értenünk. Hogyan okoznak ezek a növények fájdalmat? Kiderült, hogy elég sok közös vonásuk van a mérgező állatokkal.

A növényt üreges tűszerű szőrszálak borítják, amelyeket trichómáknak neveznek, amelyeket szilícium-dioxid tesz erőssé. A közönséges csalánhoz hasonlóan ezek a szőrszálak is káros anyagokat tartalmaznak, de kell, hogy legyen valami extra, ami ennyi fájdalmat okozhat.

A Dendrocnide moroides faj korábbi kutatásai azonosítottak egy moroidin nevű molekulát, amelyről azt hitték, hogy fájdalmat okoz. Amikor azonban az emberi alanyoknak moroidint injektáltak be, nem váltotta ki a teljes Dendrocnide csípésnél tapasztalt fájdalmas tüneteket.

Ezután tanulmányozták az ausztrál óriás csípőfa, a Dendrocnide excelsa szúrós szőrszálait. Kivonatokat véve ezekből a szőrökből, szétválasztották őket az egyes molekuláris alkotórészekre. Ezen izolált frakciók egyike jelentős fájdalomreakciókat váltott ki laboratóriumi vizsgálatok során. Megállapították, hogy a rokon mini-fehérjék kis családja lényegesen nagyobb méretű, mint a moroidin.

Ezután elemezték a gympie-gympie levelekben expresszált összes gént, hogy meghatározzák, melyik gén képes előállítani valamit a rejtélyes toxin méretével és ujjlenyomatával. Ennek eredményeként olyan molekulákat fedeztek fel, amelyek képesek reprodukálni a fájdalomreakciót akkor is, ha szintetikusan készülnek a laboratóriumban, és elkülönítve alkalmazzák őket.

Kiderült, hogy a Dendrocnide moroides genomja is tartalmaz hasonló toxinokat kódoló géneket. Ezeket a Dendrocnide peptideket gympietideknek keresztelték el.

A gympietidek bonyolult háromdimenziós szerkezettel rendelkeznek, amelyet a molekulán belüli csomózott alakot alkotó kapcsolatok hálózata stabilan tart. Ez rendkívül stabillá teszi, vagyis valószínűleg sokáig érintetlen marad, ha az áldozatba beinjektálták. Valójában vannak olyan anekdoták, amelyek szerint a herbáriumokban tartott 100 éves csípős faanyagok is fájdalmas csípést okozhatnak.

Ami meglepő volt, hogy a gympietidek 3D-s szerkezete hasonlít a pók és a kúpcsiga mérgéből származó, jól tanulmányozott toxinok alakjára. Ez nyomot adott arra nézve, hogyan működhetnek ezek a toxinok, mivel a skorpiók, pókok és kúpcsigák hasonló méregpeptidjei ismert módon befolyásolják az idegsejtekben az ioncsatornának nevezett struktúrákat, amelyek a fájdalom fontos közvetítői.

Pontosabban, a gympietidek megzavarják a fájdalomjelek testben történő továbbításának fontos útját, az úgynevezett feszültségtől függő nátriumion-csatornákat. A gympietidek által érintett sejtekben ezek a csatornák nem záródnak be normálisan, ami azt jelenti, hogy a sejtnek nehézségei vannak a fájdalomjel kikapcsolásával.

A jobb megértés új kezeléseket jelenthet

Az ausztrál csípős fák egy neurotoxint termelnek, amely mind molekuláris felépítésében, mind injekcióval történő beadása során hasonlít egy méreghez. E két dolog együttvéve úgy tűnik, hogy két nagyon eltérő evolúciós folyamatot eredményez.

Ennek során az evolúció felbecsülhetetlen értékű eszközt is adott számunkra, hogy megértsük, hogyan okozzák a fájdalmat. Jelenleg vizsgálják azokat a pontos mechanizmusokat, amelyek révén a gympietidek befolyásolják az ioncsatornákat és az idegsejteket. A vizsgálat során új utakat találhatunk a fájdalom kordában tartására. (2)

(1) - https://advances.sciencemag.org/content/6/38/eabb8
(2) - https://theconversation.com/australian-stinging-trees