Материалы портала «Научная Россия»

Инсулин как «биологическое оружие»

Инсулин как «биологическое оружие»
Хищный моллюск улитка-конус при охоте использует особую форму инсулина, которая может оказаться эффективной в медицине

Географический конус (Conus geographus) — это хищный тропический моллюск. Недавно выяснилось, что этот медлительный обитатель дна, прежде чем парализовать жертву «гарпуном», дистанционно обездвиживает ее: когда мимо улитки проплывает рыба, конус выбрасывает в воду особое инсулиноподобное вещество, резко снижающее в крови жертвы уровень глюкозы. Это почти мгновенно лишает мозг и мускулы рыбы источника энергии, вызывая состояние, похожее на кому. После чего моллюск-хищник без лишней суеты поглощает свою добычу. Это свойство яда конуса, ранее неизвестное, описывается в новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Это уникальный тип инсулина. Его молекулы короче, чем любые другие известные нам формы этого гормона, которые были описаны для других животных. В яде конусов мы обнаружили этот вид инсулина в огромном количестве», — рассказал один из авторов статьи Балдомеро Оливьера (Baldomero Olivera) из университета Юты в Солт-Лейк-Сити (США).

Свое открытие ученые сделали, изучая особую стратегию охоты конусов. До недавнего времени оставалось непонятным, как малоподвижному обитателю дна удается заполучить в качестве добычи проворных мелких рыбешек. Наблюдения показали, что моллюск сперва обволакивает рыбу, и лишь потом впрыскивает яд при помощи гарпуна, причем рыба не делает попыток спастись.

Исследуя это явление, зоологи выделили и изучили геномные последовательности, обусловливающие синтез ядов в ядовитых железах моллюска. Они обнаружили два фрагмента, поразительно похожие на те, что отвечают за синтез гормона инсулина, регулирующего уровень глюкозы в организме у позвоночных животных, в том числе и человека. Причем уровень экспрессии генов инсулина превышала таковой для других компонентов яда. Анализ компонентов яда показал наличие в нем большого количества этого инсулиноподобного вещества.

Ученые провели большую работу для того, чтобы выделить из яда конусов этот таинственный гормон в количестве, достаточном для постановки эксперимента. Простое добавление его в аквариум с рыбой вызывал у нее состояние, близкое к состоянию комы — она теряла способность двигаться и сопротивляться.

Исследования показали, что этот вид инсулина присутствует в яде Conusgeographus и Conustulipa, использующих одни и те же способы охоты. Однако исследователи из университета Юты не нашли его в яде еще пяти видов рыбоядных конусов, охотящихся из засады при помощи «гарпунов», а также в яде конусов, питающихся моллюсками или червями.

Это «биологическое оружие» моллюсков-конусов может пригодиться в медицине как индикатор чувствительности человеческого организма к глюкозе. Открытый учеными «боевой» инсулин имеет в составе молекулы лишь 43 аминокислоты — это заметно меньше, чем у всех существующих вариантов этого гормона у позвоночных. Он может применяться в качестве базы для новых, более дешевых и действенных версий терапевтического инсулина.

А вообще этот моллюск хорошо известен коллекционерам и ценим ими за красивую раковину со сложным узором пятен в оттенках от нежно-серого до красновато-коричневого. Он вырастает в длину до 15 и в ширину до 10 см, живет в теплых прибрежных водах Индо-Тихоокеанского региона, в частности у берегов Мадагаскара, Мозамбика, Танзании, в Красном море. О яде географического конуса известно давно, как и то, что к нему нет противоядия и он весьма опасен для человека: лишь за последние десятилетия от него скончались не менее 30 неудачливых ныряльщиков. Яд в тело жертвы конус впрыскивает с помощью специального хоботка-«гарпуна», который в нужный момент мгновенно появляется из-под мантии моллюска. Этот яд обладает нервно-паралитическими свойствами и содержит большое количество белков. Исследования показали, что некоторые белковые соединения этого яда воздействуют на конкретные человеческие рецепторы боли, и могут быть в 10 тысяч раз эффективнее морфина. К тому же, в отличие от морфина, белковый яд географического конуса не вызывает привыкания и других побочных эффектов.

Интересно, что в живом мире похожую стратегию охоты использует хищная ящерица — аризонский ядозуб, чей яд содержит аналог гормонов, заставляющих организм жертвы мгновенно вырабатывать инсулин и впадать в ослабленное состояние. В медицине для лечения диабета уже используется синтетическая версия этого яда.

Источник: esciencenews.com

географический конус инсулиноподобное вещество в яде морских моллюсков приспособления к охоте у моллюсков университет юты ядовитые моллюски-конусы

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий