Orm gift

Vipera berus - Avgivningsapparat för gift

Ormgift är en mycket giftig saliv som innehåller zootoxiner som underlättar immobilisering och matsmältning av bytesdjur . Detta ger också försvar mot hot. Ormgift injiceras av unika huggtänder under ett bett , medan vissa arter också kan spotta gift .

Körtlarna som utsöndrar zootoxiner är en modifiering av de örespikspyttkörtlar som finns hos andra ryggradsdjur och är vanligtvis belägna på vardera sidan av huvudet, under och bakom ögat, och inneslutna i en muskulös slida. Giftet lagras i stora körtlar som kallas alveoler innan det transporteras av en kanal till basen av kanaliserade eller rörformiga huggtänder genom vilka det skjuts ut.

Gift innehåller mer än 20 olika föreningar, som mestadels är proteiner och polypeptider . Den komplexa blandningen av proteiner, enzymer och olika andra ämnen har giftiga och dödliga egenskaper. Gift tjänar till att immobilisera byten. Enzymer i gift spelar en viktig roll i matsmältningen av bytesdjur, och olika andra ämnen är ansvariga för viktiga men icke-dödliga biologiska effekter. Vissa av proteinerna i ormgift har mycket specifika effekter på olika biologiska funktioner, inklusive blodkoagulering, blodtrycksreglering och överföring av nerv- eller muskelimpulser. Dessa gifter har studerats och utvecklats för användning som farmakologiska eller diagnostiska verktyg, och till och med läkemedel.

Kemi

Proteiner utgör 90-95 % av giftets torrvikt och är ansvariga för nästan alla dess biologiska effekter. De hundratals, till och med tusentals, proteiner som finns i gift inkluderar toxiner, neurotoxiner i synnerhet, såväl som icke-toxiska proteiner (som också har farmakologiska egenskaper) och många enzymer, särskilt hydrolytiska . Enzymer ( molekylvikt 13-150 KDa) utgör 80-90% av huggorm och 25-70% av elapida gifter , inklusive matsmältningshydrolaser , L -aminosyraoxidas , fosfolipaser , trombinliknande pro-koagulant och kallikreinliknande serinproteaser och metalloproteinaser (hemorrhaginer), som skadar vaskulärt endotel . Polypeptidtoxiner (molekylvikt 5-10 KDa) inkluderar cytotoxiner , kardiotoxiner och postsynaptiska neurotoxiner (såsom α-bungarotoxin och α-Cobratoxin ), som binder till acetylkolinreceptorer vid neuromuskulära förbindelser. Föreningar med låg molekylvikt (upp till 1,5 KDa) inkluderar metaller, peptider, lipider, nukleosider , kolhydrater, aminer och oligopeptider , som hämmar angiotensin-omvandlande enzym (ACE) och potentierar bradykinin (BPP). Variationen mellan och inom arterna i giftets kemiska sammansättning är geografisk och ontogen. Fosfodiesteraser stör bytens hjärtsystem, främst för att sänka blodtrycket . Fosfolipas A2 orsakar hemolys genom att lysera fosfolipidcellmembranen i röda blodkroppar . Aminosyraoxidaser och proteaser används för matsmältningen . Aminosyraoxidas utlöser också vissa andra enzymer och är ansvarig för den gula färgen på giftet hos vissa arter. Hyaluronidas ökar vävnadspermeabiliteten för att påskynda absorptionen av andra enzymer i vävnader. Vissa ormgifter bär fascikuliner , som mambas ( Dendroaspis ), som hämmar kolinesteras för att få bytet att tappa muskelkontrollen.

Huvudenzymer av ormgift
Typ namn Ursprung
Oxidoreduktaser dehydrogenas laktat Elapidae
L-aminosyraoxidas Alla arter
Catalase Alla arter
Transferaser Alaninaminotransferas
Hydrolaser Fosfolipas A2 Alla arter
Lysofosfolipas Elapidae, Viperidae
Acetylkolinesteras Elapidae
Alkaliskt fosfatas Bothrops atrox
Surt fosfatas Deinagkistrodon acutus
5'-nukleotidas Alla arter
Fosfodiesteras Alla arter
Deoxiribonukleas Alla arter
Ribonukleas 1 Alla arter
Adenosintrifosfatas Alla arter
Amylas Alla arter
Hyaluronidas Alla arter
NAD-nukleotidas Alla arter
Kininogenas Viperidae
Faktor X aktivator Viperidae, Crotalinae
Heparinas Crotalinae
a-fibrinogenas Viperidae, Crotalinae
p-fibrinogenas Viperidae, Crotalinae
a-p-fibrinogenas Bitis gabonica
Fibrinolytiskt enzym Crotalinae
Protrombinaktivator Crotalinae
Kollagenas Viperidae
Elastas Viperidae
Lyaser Glukosaminat ammoniak-lyas

Ormgifter varierar mycket i sina funktioner. De två breda klasserna av gifter som finns i ormgifter är neurotoxiner (finns oftast i elapider) och hemotoxiner (finns oftast i huggormer). Undantag förekommer dock – giftet från den svarthalsade spottkobran ( Naja nigricollis ), en elapid, består huvudsakligen av cellgifter , medan det från Mojave skallerormen ( Crotalus scutulatus ), en huggorm, är främst neurotoxiskt. Både elapider och huggormer kan bära på många andra typer av gifter.

a-neurotoxiner α-Bungarotoxin , α-toxin, erabutoxin , kobratoxin
β-neurotoxiner ( PLA2 ) β-bungarotoxin , notexin, ammodytoxin , krotoxin , taipoxin
K-neurotoxiner Kappa-bungarotoxin
Dendrotoxiner ( Kunitz ) Dendrotoxin , toxiner I och K; möjligen β-Bungarotoxinkedja B
Kardiotoxiner Naja nigricollis y-toxin, kardiotoxin III (alias cellgifter)
Myotoxiner Myotoxin -a, krotamin
Sarafotoxins Sarafotoxins a, b och c
Hemorraginer (metalloproteas) Mukrolysin , Atrolysiner , Akutolysiner , etc.
Hemotoxiner (serinproteas) Venombin A

Toxiner

Neurotoxiner

Struktur av en typisk kemisk synaps

Början av en ny neural impuls går som följer:

  1. Ett utbyte av joner (laddade atomer) över nervcellsmembranet skickar en depolariserande ström mot slutet av nervcellen (cellterminalen).
  2. När den depolariserande strömmen anländer till nervcellsterminalen släpps signalsubstansen acetylkolin (ACh), som hålls i vesiklar , ut i utrymmet mellan de två nerverna (synaps). Det rör sig över synapsen till de postsynaptiska receptorerna.
  3. ACh binder till receptorerna och överför signalen till målcellen, och efter en kort tid förstörs den av acetylkolinesteras.
Fascikuliner
Dessa toxiner angriper kolinerga neuroner (de som använder ACh som sändare) genom att förstöra acetylkolinesteras (AChE). ACh kan därför inte brytas ner och stannar i receptorn. Detta orsakar stelkramp (ofrivillig muskelkontraktion), vilket kan leda till döden. Toxinerna har kallats fascikuliner eftersom de efter injektion i möss orsakar svåra, generaliserade och långvariga (5-7 timmar) fascikulationer (snabba muskelsammandragningar).
Ormexempel: finns mestadels i giftet hos mambas ( Dendroaspis spp.) och vissa skallerormar ( Crotalus spp.)
Dendrotoxiner
Dendrotoxiner hämmar neurotransmissioner genom att blockera utbytet av positiva och negativa joner över neuronmembranet leder till ingen nervimpuls, vilket förlamar nerverna. .
Ormexempel: mambas
α-neurotoxiner
Alfa-neurotoxiner är en stor grupp; över 100 postsynaptiska neurotoxiner har identifierats och sekvenserats. α-neurotoxiner angriper nikotinacetylkolinreceptorerna hos kolinerga neuroner. De efterliknar formen på acetylkolinmolekylen och passar därför in i receptorerna, där de blockerar ACh-flödet, vilket leder till en känsla av domningar och förlamning.
Ormexempel: kungskobra ( Ophiophagus hannah ) (känd som hannahtoxin som innehåller α-neurotoxiner), havsormar (Hydrophiinae) (känd som erabutoxin), mångbandig krait ( Bungarus multicinctu s) (känd som α-bungarotoxin ) och kobror ( Naja spp.) (känd som kobratoxin )

Cytotoxiner

Fullt fungerande membran
Förstört membran
Fosfolipaser
Fosfolipas är ett enzym som omvandlar fosfolipidmolekylen till en lysofosfolipid (tvål) → den nya molekylen attraherar och binder fett och spricker cellmembran. Fosfolipas A2 är en specifik typ av fosfolipaser som finns i ormgift.
Ormexempel: Okinawan habu ( Trimeresurus flavoviridis )
Kardiotoxiner / Cytotoxiner
Kardiotoxiner är komponenter som är specifikt giftiga för hjärtat. De binder till särskilda ställen på ytan av muskelceller och orsakar depolarisering → toxinet förhindrar muskelkontraktion. Dessa toxiner kan få hjärtat att slå oregelbundet eller sluta slå och orsaka dödsfall. Ett exempel är det trefingrade kardiotoxinet III från kinesisk kobra , ett exempel på den korta trefingrade familjen ( InterPro : IPR003572 ).
Ormexempel: mambas och vissa Naja -arter
Hemotoxiner
Hemotoxiner orsakar hemolys, förstörelse av röda blodkroppar (erytrocyter) eller inducerar blodkoagulering (koagulering, t.ex. mucrocetin ). En vanlig familj av hemotoxiner inkluderar metalloproteinaser från ormgift som mukrolysin .
Ormexempel: de flesta huggormar och många kobraarter : Den tropiska skallerormen Crotalus durissus producerar konvulxin , en koagulant.

Myotoxiner

Den tertiära strukturen av krotamin (​)

Myotoxiner är små, grundläggande peptider som finns i gifter för skallerorm och ödlor (t.ex. mexikansk pärlödla) . Detta involverar en icke- enzymatisk mekanism som leder till allvarlig skelettmuskelnekros . Dessa peptider verkar mycket snabbt och orsakar momentan förlamning för att förhindra att byten flyr och så småningom dör på grund av diafragmatisk förlamning.

Det första myotoxinet som identifierades och isolerades var krotamin , upptäckt på 1950-talet av den brasilianske vetenskapsmannen José Moura Gonçalves från giftet från den tropiska sydamerikanska skallerormen Crotalus durissus terrificus . Dess biologiska verkan, molekylstruktur och gen som ansvarar för dess syntes har alla klarlagts under de senaste två decennierna.

Bestämning av gifttoxicitet (LD 50 )

Ormgiftstoxicitet bedöms genom ett toxikologiskt test som kallas medianletala dosen , letal dos 50% (förkortat LD50 ) , som bestämmer koncentrationen av ett toxin som krävs för att döda hälften av medlemmarna i en testad population. Potensen hos vilda ormgift varierar avsevärt på grund av olika influenser såsom biofysisk miljö , fysiologisk status, ekologiska variabler , genetisk variation (antingen adaptiv eller tillfällig), och andra molekylära och ekologiska evolutionära faktorer. [ citat behövs ] Detta är sant även för medlemmar av en art. Sådan variation är mindre i fångenskapspopulationer i laboratoriemiljöer, även om den inte kan elimineras. Studier för att bestämma ormgiftets styrka måste dock utformas för att minimera variationen.

Flera tekniker har utformats för detta. Ett tillvägagångssätt är att använda 0,1 % bovint serumalbumin (även känt som "fraktion V" i Cohn-processen ) som ett utspädningsmedel vid bestämning av LD50- värden . Det resulterar i mer exakta och konsekventa LD 50 -bestämningar än att använda 0,1 % koksaltlösning som spädningsmedel. Till exempel producerar fraktion V cirka 95 % renat albumin (torkat rågift). Saltlösning som utspädningsmedel ger genomgående mycket varierande LD 50 -resultat för nästan alla giftormar. Det ger oförutsägbar variation i fällningens renhet (35-60%). Fraktion V är strukturellt stabil eftersom den har sjutton disulfidbindningar ; det är unikt genom att det har den högsta lösligheten och lägsta isoelektriska punkten av stora plasmaproteiner. Detta gör den till den sista fraktionen som fälls ut från lösningen. Bovint serumalbumin finns i fraktion V. Utfällningen av albumin görs genom att sänka pH till 4,8, nära proteinernas pH, och bibehålla etanolkoncentrationen vid 40 %, med en proteinkoncentration på 1 %. Således finns endast 1% av den ursprungliga plasman kvar i den femte fraktionen.

När det slutliga målet med plasmabearbetning är en renad plasmakomponent för injektion eller transfusion , måste plasmakomponenten vara mycket ren. Den första praktiska storskaliga metoden för blodplasmafraktionering utvecklades av Edwin J. Cohn under andra världskriget . det är känt som Cohn-processen (eller Cohn-metoden). Denna process är också känd som kall etanolfraktionering, eftersom den innebär att gradvis öka koncentrationen av etanol i lösningen vid 5 °C och 3 °C. Cohn-processen utnyttjar skillnader i plasmaproteiners egenskaper, speciellt albumins höga löslighet och låga pI . När etanolkoncentrationen ökas stegvis från 0 till 40 %, sjunker pH från neutralt (pH ~ 7) till cirka 4,8, vilket är nära pI för albumin. I varje steg fälls proteiner ut ur lösningen och avlägsnas. Den slutliga fällningen är renat albumin. Det finns flera varianter av denna process, inklusive en anpassad metod av Nitschmann och Kistler som använder färre steg och ersätter centrifugering och bulkfrysning med filtrering och diafiltrering. Vissa nyare metoder för albuminrening lägger till ytterligare reningssteg till Cohn-processen och dess variationer. Kromatografisk albuminbearbetning dök upp på 1980-talet, men den antogs inte allmänt förrän senare på grund av bristen på storskalig kromatografiutrustning . Metoder som innefattar kromatografi börjar i allmänhet med kryo-utarmad plasma som genomgår buffertutbyte via antingen diafiltrering eller buffertbyteskromatografi, för att förbereda plasman för följande jonbyteskromatografisteg . Efter jonbyte sker i allmänhet reningssteg och buffertbyte.

Men kromatografiska metoder började antas på 1980-talet. Utvecklingen pågick kromatografi mellan när Cohn-fraktionering började dyka upp 1946 och när dök upp 1983. 1962 skapades Kistler- och Nistchmannprocessen som en spin-off av Cohnprocessen. På 1990-talet skapades Zenalb- och CSL Albumex-processerna, som inkorporerade kromatografi med variationer. Det allmänna tillvägagångssättet för att använda kromatografi för plasmafraktionering för albumin är: återvinning av supernatant I, delipidering, anjonbyteskromatografi , katjonbyteskromatografi och gelfiltreringskromatografi. Det återvunna renade materialet formuleras med kombinationer av natriumoktanoat och natrium-N-acetyltryptofanat och utsätts sedan för virala inaktiveringsprocedurer, inklusive pastörisering vid 60 °C. Detta är ett mer effektivt alternativ än Cohn-processen eftersom:

  • smidig automatisering och en relativt billig anläggning behövdes,
  • lättare att sterilisera utrustning och upprätthålla en bra tillverkningsmiljö
  • kromatografiska processer är mindre skadliga för albuminproteinet
  • ett mer framgångsrikt albuminresultat kan uppnås. [ citat behövs ]

Jämfört med Cohn-processen ökade albuminrenheten från cirka 95 % till 98 % med användning av kromatografi, och utbytet ökade från cirka 65 % till 85 %. Små procentuella ökningar gör skillnad när det gäller känsliga mätningar som renhet. Den stora nackdelen har med ekonomin att göra. Även om metoden var effektiv var det svårt att skaffa den nödvändiga utrustningen. Stora maskiner är nödvändiga, och under lång tid begränsade bristen på utrustningstillgänglighet dess utbredda användning. [ citat behövs ]

Evolution

Huvudartikel: Utvecklingen av ormgift

Gift utvecklades bara en gång bland alla Toxicofera för cirka 170 miljoner år sedan, och diversifierades sedan till den enorma giftmångfald som ses idag. Det ursprungliga toxicoferangiftet var en mycket enkel uppsättning proteiner som var sammansatta i ett par körtlar. Därefter utvecklades denna uppsättning proteiner oberoende i de olika linjerna av toxicoferaner, inklusive Serpentes , Anguimorpha och Iguania . Flera ormlinjer har sedan dess förlorat förmågan att producera gift, ofta på grund av en förändring i kosten eller en förändring i rovdriftstaktik. Utöver detta har giftstyrkan och sammansättningen förändrats på grund av förändringar i bytet hos vissa ormarter. Till exempel blev giftet från den marmorerade havsormen ( Aipysurus eydouxii ) betydligt mindre giftigt efter att kosten för denna art ändrades från fisk till strikt fiskägg. Utvecklingen av gift tros vara ansvarig för den enorma expansionen av ormar över hela världen.

Evolutionsmekanismen har i de flesta fall varit genduplicering i vävnader som inte är relaterade till giftet. Redan existerande salivproteiner är de troliga förfäderna till de flesta gifttoxingener. Uttryck av det nya proteinet i giftkörteln följde duplicering. Sedan fortsatte naturligt urval för adaptiva egenskaper efter födelse-och-död-modellen, där duplicering följs av funktionell diversifiering, vilket resulterar i skapandet av strukturellt relaterade proteiner som har något olika funktioner. Studiet av giftutveckling har varit en hög prioritet för forskare när det gäller vetenskaplig forskning, på grund av den medicinska relevansen av ormgift, när det gäller att göra antigift och cancerforskning. Att veta mer om giftets sammansättning och hur det potentiellt kan utvecklas är mycket fördelaktigt. Tre huvudfaktorer som påverkar giftutvecklingen har studerats noggrant: rovdjur av ormen som är resistenta mot ormgift, bytesdjur som är i en evolutionär kapprustning med ormar, och de specifika dieter som påverkar den intraspecifika utvecklingen av gift. Gifter fortsätter att utvecklas som specifika toxiner och modifieras för att rikta sig mot ett specifikt byte, och toxiner visar sig variera beroende på diet hos vissa arter.

Den snabba giftutvecklingen kan också förklaras av kapprustningen mellan giftriktade molekyler i resistenta rovdjur, såsom opossum , och ormgiftet som riktar sig mot molekylerna. Forskare utförde experiment på opossums och fann att flera försök visade ersättning till tysta substitutioner i von Willebrand factor ( vWf ) genen som kodar för ett giftriktat hemostatiskt blodprotein. Dessa substitutioner tros försvaga sambandet mellan vWf och en giftig ormgiftligand (botrocetin), vilket förändrar nettoladdningen och hydrofobiciteten. Dessa resultat är viktiga för giftutvecklingen eftersom det är det första citatet om snabb utveckling i en giftinriktad molekyl. Detta visar att en evolutionär kapprustning kan förekomma i termer av defensiva syften. Alternativa hypoteser tyder på att giftutveckling beror på trofisk anpassning, medan dessa forskare tror, ​​i det här fallet, att urval skulle ske på egenskaper som hjälper till med bytesöverlevnad i termer av giftutveckling istället för predationsframgång. Flera andra rovdjur av huggormen (mungosar och igelkottar) visar samma typ av relation mellan ormar, vilket hjälper till att stödja hypotesen att gift har en mycket stark defensiv roll tillsammans med en trofisk roll. Vilket i sin tur stöder tanken att predation på ormarna kan vara kapprustningen som producerar ormgiftutveckling.

Några av de olika anpassningarna som produceras av denna process inkluderar gift som är mer giftigt för specifika bytesdjur i flera linjer, proteiner som försmälter byten, samt en metod för att spåra byten efter ett bett. Även om giftfunktionen har utvecklats till att vara specifik för bytesklass (t.ex. särskilda koagulatoriska effekter), tycks utvecklingen av breda toxikologiska effekter (t.ex. neurotoxicitet eller koagulotoxicitet) inte vara brett påverkad av bytestyp. Närvaron av matsmältningsenzymer i ormgift ansågs en gång vara en anpassning för att hjälpa matsmältningen. Studier av den västra diamantryggskallerormen ( Crotalus atrox ), en orm med starkt proteolytiskt gift, visar dock att gift inte har någon inverkan på den tid det tar för mat att passera genom tarmen . Dessa olika anpassningar av gift har också lett till stor debatt om definitionen av gift och giftormar.

Injektion

Huggormar

Hos huggormar , som har den mest utvecklade giftavgivningsapparaten, är giftkörteln mycket stor och omges av tuggmuskeln eller temporalmuskeln , som består av två band, det övre kommer bakom ögat, det nedre sträcker sig från körteln. till underkäken. En kanal transporterar gift från körteln till huggtand. Hos huggormar och elapider är detta spår helt stängt och bildar ett injektionsnålliknande rör. Hos andra arter är spåren inte täckta, eller endast delvis täckta. Från den främre extremiteten av körteln passerar kanalen under ögat och ovanför käkbenet, till den basala öppningen av gifttand, som är inkapslad i ett tjockt veck av slemhinnan . Medelst det rörliga överkäksbenet som är gångjärnsbart vid prefrontalbenet och förbundet med det tvärgående benet, som skjuts framåt av muskler som sätts i verkan genom munöppningen, reses huggtanden och giftet utmatas genom den distala öppningen. När ormen biter stängs käkarna och musklerna som omger körteln drar ihop sig, vilket gör att gift skjuts ut via huggtänderna.

Elapider

I de proteroglyfa elapiderna är huggtänderna rörformiga, men är korta och har inte den rörlighet som ses hos huggormar.

Colubrids

Opisthoglyphous colubrids har förstorade, räfflade tänder belägna vid den bakre extremiteten av maxillan , där en liten bakre del av den övre blygdläpparna eller spottkörteln producerar gift.

Mekanik för att bita

Europeisk huggorm ( Vipera berus ), en huggtand med en liten giftfläck i handsken, den andra fortfarande på plats

Flera släkten, inklusive asiatiska korallormar ( Calliophis ), grävande aspar ( Atractaspis ) och natthuggormar ( Causus ), är anmärkningsvärda för att ha exceptionellt långa giftkörtlar, som sträcker sig längs varje sida av kroppen, och i vissa fall sträcker sig baktill så långt som till hjärta. Istället för att musklerna i den temporala regionen tjänar till att pressa ut giftet i kanalen, utförs denna åtgärd av de på sidan av kroppen.

Betydande variation i bitbeteende ses bland ormar. När huggormar biter slår huggormar ofta snabbt och släpper ut gift när huggtänderna tränger in i huden och släpper sedan omedelbart. Alternativt, som i fallet med en matningsreaktion, biter och håller vissa huggormar (t.ex. Lachesis ). En proteroglyf eller opistoglyf kan stänga sina käkar och bita eller tugga ordentligt under en längre tid.

Skillnader i huggtandlängd mellan de olika giftormarna beror sannolikt på utvecklingen av olika slående strategier. Dessutom har det visat sig att huggtänderna hos olika arter av giftormar har olika storlekar och former beroende på de biomekaniska egenskaperna hos ormens bytesdjur.

Mekanik för spottning

Spottkobror av släktena Naja och Hemachatus kan, när de är irriterade eller hotade, kasta ut strömmar eller en spray av gift på ett avstånd av 4 till 8 fot. Dessa ormars huggtänder har modifierats i syfte att spotta; innanför huggtänderna gör kanalen en 90° böjning till den nedre framsidan av huggtänderna. Spitter kan spotta upprepade gånger och fortfarande kunna leverera ett dödligt bett.

Spott är bara en defensiv reaktion. Ormarna tenderar att sikta mot ögonen på ett upplevt hot. En direkt träff kan orsaka tillfällig chock och blindhet genom kraftig inflammation i hornhinnan och bindhinnan . Även om det vanligtvis inte uppstår några allvarliga symtom om giftet sköljs bort omedelbart med mycket vatten, kan blindhet bli permanent om den inte behandlas. Kortvarig kontakt med huden är inte direkt farlig, men öppna sår kan vara vektorer för förgiftning.

Fysiologiska effekter

De fyra olika typerna av gift verkar på kroppen olika:

  • Proteolytiskt gift demonterar den molekylära omgivningen, inklusive på platsen för bettet.
  • Hemotoxiskt gift verkar på det kardiovaskulära systemet, inklusive hjärtat och blodet.
  • Neurotoxiskt gift verkar på nervsystemet, inklusive hjärnan.
  • Cytotoxiskt gift har en lokal verkan på platsen för bettet.

Proteroglyformar

Effekten av giftet från proteroglyformar ( havsormar , kraiter , mambas , svarta ormar , tigerormar och dödhuggormar ) är främst på nervsystemet , andningsförlamning produceras snabbt genom att giftet kommer i kontakt med den centrala nervmekanismen som kontrollerar andningen; smärtan och den lokala svullnaden som följer på ett bett är vanligtvis inte allvarlig. Betet av alla proteroglyfa elapider, även av de minsta och mildaste, såsom korallormarna, är , så vitt känt, dödligt för människor. Det finns dock några milt giftiga elapider kvar, som t.ex. huvormarna ( Parasuta ), bandybandyerna ( Vermicella ) etc.

Huggormar

Huggormsgift ( Russells huggorm , huggorm i sågfjäll , bushmästare och skallerormar ) verkar mer på kärlsystemet och åstadkommer koagulering av blodet och koagulering av lungartärerna; dess verkan på nervsystemet är inte stor, ingen enskild grupp av nervceller tycks vara utplockad, och effekten på andningen är inte så direkt; påverkan på cirkulationen förklarar den stora depressionen, som är ett symptom på viperineförgiftning. Smärtan i såret är svår och följs snabbt av svullnad och missfärgning. Symtomen som framkallas av bett av de europeiska huggormarna beskrivs således av Martin och Lamb:

Betet följs omedelbart av den lokala smärtan av en brännande karaktär; extremiteten sväller snart och blir missfärgad, och inom en till tre timmar inträder stor utmattning, åtföljd av kräkningar och ofta diarré . Kall, fuktig svett är vanligt. Pulsen blir extremt svag och lätt dyspné och rastlöshet kan ses. I svåra fall, som oftast förekommer hos barn, kan pulsen bli omärklig och extremiteterna kalla; patienten kan gå in i koma . På från tolv till tjugofyra timmar försvinner dessa svåra konstitutionella symtom vanligtvis; men under tiden har svullnaden och missfärgningen spridit sig enormt. Lemmen blir flegmonös och suppureras ibland. Inom några dagar sker återhämtningen vanligtvis något plötsligt, men döden kan vara resultatet av den svåra depressionen eller från sekundära effekter av suppuration . Att dödsfall, hos vuxna såväl som hos barn, inte är sällsynta i vissa delar av kontinenten nämns i det sista kapitlet i denna inledning.

Viperidae skiljer sig mycket sinsemellan i giftigheten hos deras gift. Några, såsom indian Russells huggorm ( Daboia russelli ) och sågfjällad huggorm ( E. carinatus ) ; de amerikanska skallerormarna ( Crotalus spp.), bushmasters ( Lachesis spp.) och lanshuvuden ( Bothrops spp.); och afrikanska huggormar ( Bitis spp.), natthuggormar ( Causus spp.) och hornhuggormar ( Cerastes spp.), orsakar dödliga resultat om inte ett botemedel används snabbt. Betet av de större europeiska huggormarna kan vara mycket farligt och följt av dödliga resultat, särskilt hos barn, åtminstone i de varmare delarna av kontinenten; medan den lilla ängshuggormen ( Vipera ursinii ), som nästan aldrig biter om den inte är grovt hanterad, inte tycks ha ett mycket ondskaligt gift, och även om den är mycket vanlig i vissa delar av Österrike och Ungern , är den inte känd för att ha orsakat en allvarlig olycka.

Opisthoglyphous colubrids

Biologer hade länge vetat att vissa ormar hade bakre huggtänder, "sämre" giftinjektionsmekanismer som kunde immobilisera byten; även om ett fåtal dödsfall noterades, fram till 1957, verkade möjligheten att sådana ormar var dödliga för människor som mest avlägsna. Döden av två framstående herpetologer, Robert Mertens och Karl Schmidt , från afrikanska colubridbett, ändrade den bedömningen, och senaste händelser avslöjar att flera andra arter av ormar med bakhuggar har gift som är potentiellt dödliga för stora ryggradsdjur.

Boomslang ( Dispholidus typus ) och kvistorm ( Thelotornis spp.) gifter är giftiga för blodkroppar och förtunnar blodet (hemotoxiskt, blödande). Tidiga symtom inkluderar huvudvärk, illamående, diarré, letargi, mental desorientering, blåmärken och blödningar på platsen och alla kroppsöppningar. Avblodning är den främsta dödsorsaken från ett sådant bett.

Boomslangens gift är den mest potenta av alla ormar med bakhuggar i världen baserat på LD 50 . Även om dess gift kan vara mer potent än vissa huggormar och elapider, orsakar det färre dödsfall på grund av olika faktorer (till exempel är huggtändernas effektivitet inte hög jämfört med många andra ormar, giftdosen är låg och boomslangs är generellt sett mindre aggressiva i jämförelse med andra giftormar som kobror och mambas). Symtom på ett bett från dessa ormar inkluderar illamående och inre blödningar, och man kan dö av hjärnblödning och andningskollaps .

Aglyphous ormar

Experiment gjorda med utsöndring av parotiskörteln hos Rhabdophis och Zamenis har visat att även aglyphous ormar inte är helt utan gift, och pekar på slutsatsen att den fysiologiska skillnaden mellan så kallade ofarliga och giftiga ormar bara är en grad, bara eftersom olika steg existerar i omvandlingen av en vanlig parotiskörtel till en giftkörtel eller av en solid tand till en rörformig eller räfflad huggtand.

Användning av ormgift för att behandla sjukdomar

Med tanke på att ormgift innehåller många biologiskt aktiva ingredienser, kan vissa vara användbara för att behandla sjukdomar.

Till exempel har fosfolipaser typ A2 (PLA2s) från den tunisiska huggormen Cerastes cerastes och Macrovipera lebetina visat sig ha antitumöraktivitet. Anticanceraktivitet har också rapporterats för andra föreningar i ormgift. PLA2:er hydrolyserar fosfolipider och kan således verka på bakteriecellsytor, vilket ger nya antimikrobiella (antibiotiska) aktiviteter.

Den smärtstillande (smärtdödande) aktiviteten hos många ormgiftproteiner har varit känd länge. Den största utmaningen är dock hur man levererar protein till nervcellerna: proteiner är vanligtvis inte användbara som piller.

Immunitet

Bland ormar

Frågan om enskilda ormar är immuna mot sitt eget gift har ännu inte definitivt avgjorts, även om ett exempel är känt på en kobra som självförgiftades, vilket resulterade i en stor böld som kräver kirurgisk ingrepp, men som inte visar någon av de andra effekter som skulle ha har visat sig vara snabbt dödlig hos bytesdjur eller människor. Vidare är vissa ofarliga arter, såsom den nordamerikanska vanliga kungsormen ( Lampropeltis getula ) och den central- och sydamerikanska mussuranaen ( Clelia spp.), bevis mot giftet från krotalinerna, som frekventerar samma distrikt, och som de kan att övermanna och livnära sig på. Kycklingormen ( Spilotes pullatus ) är fiende till fer-de-lansen ( Bothrops caribbaeus ) i St Lucia , och i deras möten är kycklingormen undantagslöst segraren. Upprepade experiment har visat att den europeiska gräsormen ( Natrix natrix ) inte påverkas av bett av den europeiska huggormen ( Vipera berus ) och den europeiska asp ( Vipera aspis ), vilket beror på närvaron i den ofarliga ormens blod , av toxiska principer som utsöndras av parotis och labial körtlar, och analoga med giftet från dessa huggormar. Flera nordamerikanska arter av råttormar, såväl som kungsormar, har visat sig vara immuna eller mycket resistenta mot giftet från skallerormarter. Kungskobran, som förgriper sig på kobror, sägs vara immun mot deras gift.

Bland andra djur

Igelkotten (Erinaceidae), mungosen (Herpestidae), honungsgrävlingen ( Mellivora capensis ) och opossum är kända för att vara immuna mot en dos ormgift. Nyligen visade igelkottar . sig honungsgrävlingen och tamgrisen ha konvergent utvecklat aminosyraersättningar i deras nikotinacetylkolinreceptor, som är kända för att ge resistens mot alfa-neurotoxiner i Huruvida grisen kan anses vara immun är fortfarande osäkert, även om tidiga studier visar endogen resistens hos grisar som testats mot neurotoxiner. Även om grisens subkutana fettlager kan skydda den mot ormgift, passerar de flesta gifter lätt genom vaskulära fettlager, vilket gör det osannolikt att detta bidrar till dess förmåga att motstå gift. Trädgårdssömmusen ( Eliomys quercinus ) har nyligen lagts till listan över djur som är eldfasta mot huggormsgift . Vissa populationer av kalifornisk markekorre ( Otospermophilus beecheyi ) är åtminstone delvis immuna mot skallerormsgift som vuxna.

Bland människor

Förvärvet av mänsklig immunitet mot ormgift är gammalt (från omkring 60 e.Kr., Psylli -stammen). Forskning om utveckling av vacciner som ska leda till immunitet pågår. Bill Haast , ägare och chef för Miami Serpentarium, injicerade sig själv med ormgift under större delen av sitt vuxna liv, i ett försök att bygga upp en immunitet mot ett brett spektrum av giftormar, i en metod som kallas mithridatism . Haast levde till 100 års ålder och överlevde rapporterade 172 ormbett. Han donerade sitt blod för att användas vid behandling av ormbettspatienter när ett lämpligt antigift inte var tillgängligt. Mer än 20 så behandlade individer tillfrisknade. Amatörforskaren Tim Friede låter också giftormar bita honom i hopp om att ett vaccin mot ormgift ska utvecklas, och har överlevt över 160 bett från olika arter i januari 2016.

Traditionella behandlingar

För metoder som visat sig vara effektiva av modern medicin, se Ormbett § Behandling .

Världshälsoorganisationen uppskattar att 80 % av världens befolkning är beroende av traditionell medicin för sina primära hälsovårdsbehov . Metoder för traditionella behandlingar av ormbett, även om de är av tvivelaktiga effektivitet och kanske till och med skadliga, är ändå relevanta.

Växter som används för att behandla ormbett i Trinidad och Tobago görs till tinkturer med alkohol eller olivolja och förvaras i romflaskor som kallas ormflaskor, som innehåller flera olika växter och/eller insekter. Växterna som används inkluderar vinrankan som kallas apstege ( Bauhinia cumanensis eller Bauhinia excisa , Fabaceae), som dunkas och sätts på bettet. Alternativt görs en tinktur med en bit av vinstocken och förvaras i en ormflaska. Andra växter som används inkluderar matrot ( Aristolochia rugosa ), kattklo ( Pithecellobim unguis-cati ), tobak ( Nicotiana tabacum ), ormbuske ( Barleria lupulina ), obie-frö ( Cola nitida ) och vild gri gri rot ( Acrocomia aculeata ). Vissa ormflaskor innehåller också larverna ( Battus polydamas , Papilionidae ) som äter trädblad ( Aristolochia trilobata ) . Nödläkemedel för orm erhålls genom att tugga en tretumsbit av roten av bois canôt ( Cecropia peltata ) och administrera denna tuggade rotlösning till den bitna personen (vanligtvis en jakthund). Detta är en vanlig inhemsk växt i Latinamerika och Karibien, vilket gör den lämplig som ett nödmedel. En annan inhemsk växt som används är mardi gras ( Renealmia alpinia ) (bär), som krossas tillsammans med saften av vild sockerrör ( Costus scaber ) och ges till den bitna. Snabblösningar har inkluderat applicering av tuggtobak från cigaretter, cigarrer eller pipor. Att göra skärsår runt punkteringen eller suga ut giftet hade tidigare ansetts vara till hjälp, men denna behandling avråds nu starkt på grund av risken för självförgiftning genom knivskärningar eller skärsår i munnen (sugkoppar från ormbett kit kan användas, men sugning ger sällan någon mätbar fördel).

Seroterapi

Seroterapi med antivenom är en vanlig behandling som har beskrivits redan 1913. Både adaptiv immunitet och seroterapi är specifika för typen av orm; gift med identisk fysiologisk verkan korsneutraliserar inte. Boulenger 1913 beskriver följande fall:

En europé i Australien som hade blivit immun mot giftet från den dödliga australiska tigerormen ( Notechis scutatus ), som ostraffat manipulerade dessa ormar och var under intrycket att hans immunitet även sträckte sig till andra arter, när den blev biten av en låglandskopparhuvud ( Austrelaps superbus ), en allierad elapin, dog följande dag.

I Indien har serumet som framställts med gift från monocled cobra Naja kaouthia visat sig vara utan effekt på giftet från två arter av kraits ( Bungarus ), Russells huggorm ( Daboia russelli ), sågfjällad huggorm ( Echis carinatus ) och Påvens grophuggorm ( Trimeresurus popeiorum ). Russells huggormserum är utan effekt på colubrine gifter, eller de från Echis och Trimeresurus .

I Brasilien är serum framställt med gift från lanshuvuden ( Bothrops spp.) utan verkan på skallerormsgift ( Crotalus spp.).

Behandling med ormbett mot gift måste matchas till den typ av förgiftning som har inträffat. I Amerika finns flervärda motgift tillgängliga som är effektiva mot bett av de flesta huggormar. Crofab är ett antigift som utvecklats för att behandla bett av nordamerikanska huggormar. Dessa är inte effektiva mot av korallormar , vilket kräver ett specifikt antigift mot deras neurotoxiska gift. Situationen är ännu mer komplex i länder som Indien, med sin rika blandning av huggormar (Viperidae) och mycket neurotoxiska kobror och kraiter av Elapidae.

Anteckningar

Se även

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Snake_venom&oldid=1143897676 "