Zidentyfikowano receptor jadu kiełbasianego

Zidentyfikowano receptor jadu kiełbasianego

Receptor, który pozwala cząsteczkom jadu kiełbasianego wchodzić do komórek nerwowych i wywierać swój toksyczny wpływ - zidentyfikowali badacze z USA.

"Udało nam się zidentyfikować receptor dla jednej z form neurotoksyny botulinowej i ustalić, w jaki sposób wnika ona do komórek. Nasze odkrycie powinno umożliwić lepsze wykorzystanie tej toksyny w medycynie oraz opracowanie skuteczniejszych metod jej neutralizacji" - komentuje prowadzący badania Min Dong z University of Wisconsin-Madison.

Jad kiełbasiany, inaczej toksyna botulinowa, jest jedną z najbardziej toksycznych substancji. Produkują ją różne szczepy bakterii Clostridium botulinum. Jej dawka śmiertelna wynosi 0,0004 mg.

Zatrucie (drogą oddechową lub poprzez wstrzyknięcie) czterema spośród znanych obecnie 7 form toksyny, powoduje paraliż, w tym mięśni oddechowych (przepona), co ostatecznie uniemożliwia oddychanie i prowadzi do zgonu.

Obecnie jad kiełbasiany znajduje się na liście najbardziej niebezpiecznych rodzajów broni biologicznej. Jest też stale poddawany testom pod kątem wykorzystania w leczeniu drgawek, bólów migrenowych oraz wygładzania zmarszczek.

"Jak dotąd naukowcom udało się rozpracować, w jaki sposób toksyna botulinowa blokuje w komórkach nerwowych uwalnianie neuroprzekaźników odpowiedzialnych za kontrolę pracy (tj. skurcz i rozkurcz) mięśni, nie rozumieliśmy jednak w jaki sposób dostaje się ona do wnętrza tych komórek" - tłumaczy biorący udział w badaniach prof. Edwin Chapman.

Zespół pod kierunkiem Donga zidentyfikował receptor dla jednej z form jadu kiełbasianego silnie toksycznej dla ludzi - tzw. neurotoksyny B. Część tego receptora stanowią dwa białka - synaptogamina I i II (syt I i syt II), które współpracują z lipidowym fragmentem zbudowanym ze związków należących do tzw. gangliozydów.

Naukowcy wykazali w trakcie badań prowadzonych na komórkach hodowanych w laboratorium oraz w badaniach na myszach, że dwie synaptogaminy razem z gangliozydami stanowią "miejsce wejścia" toksyny botulinowej do komórek nerwowych.

Połączenie toksyny z białkowymi fragmentami receptora wystającymi na zewnątrz komórki inicjuje proces "wciągania" jej do komórki w procesie tzw. endocytozy. Polega on na tworzeniu się wpukleń w błonie komórkowej, w miejscu związania danej substancji. Wpuklenia te przekształcają się następnie w małe pęcherzyki, które odrywają się i przenoszą do wnętrza komórki dany związek.

Jak podkreślają badacze, wyniki trwających obecnie badań mogą doprowadzić do szybkiego opracowania antidotum dla toksyny botulinowej. Dongowi udało się już w warunkach doświadczalnych doprowadzić do neutralizacji jednej z form tej neurotoksyny u myszy.

Wykorzystał w tym celu fragmenty białka syt II odpowiedzialne za wiązanie się z cząsteczką toksyny. Wstrzykiwał je razem z fragmentami odpowiednich gangliozydów myszom, które wcześniej poddano działaniu jadu.

Okazało się, że wprowadzone fragmenty były w stanie zneutralizować większość cząsteczek neurotoksyny. Gdy wstrzyknięto je na minutę przed podaniem jadu, wydajność neutralizacji wynosiła 70-80 proc.

Jak tłumaczą badacze, wprowadzone fragmenty syt II i gangliozydów wiązały się z toksyną i hamowały jej wnikanie do komórek.