سم مارهای سمی به سه دسته اصلی سیتوتوکسین، نوروتوکسین و هوموتوکسین تقسیم بندی می‌شود. هر کدام از این سم‌ها هدفمند هستند و بنابراین بر قسمت خاصی از بدن شکار تاثیر می‌گذارند. باید بدانید که سم مارهای سمی و استفاده از آنها در تولید پادزهر از نظر علمی تایید شده است.
ستاره | سرویس علوم – وقتی سخن از نیش‌های مرگبار آنها به میان می‌آید وحشت تمام وجود انسان را می‌گیرد!یکی از مرگبارترین و خطرناک‌ترین حیوانات کشنده موجود در حیات‌وحش مارهای سمی هستند. اما جالب اینجاست که سم کشنده این مار‌ها که آنها را به موجودات خطرناکی بدل ساخته است، همان چیزی است که نزد جامعه محققین پزشکی ارزشمند تلقی می‌شود. دانشمندان حوزه پزشکی در طول سال‌ها این نکته را کشف کرده‌اند که ترکیب مرگبار سم مارهای سمی، در معالجه برخی از بیماری‌های انسان مفید واقع می‌شود. در ادامه با انواع سم مارهای سمی و استفاده آنها در پزشکی آشنا می‌شوید.
انواع سم مارهای سمی: سیتوتوکسین، نوروتوکسین و هوموتوکسین
هرچند سم مارهای سمی از مجموعه پیچیده‌ای از ترکیبات زهردار، آنزیم‌ها و مواد غیرسمی تشکیل شده است، اما از لحاظ تاریخی به سه نوع اصلی تقسیم می‌شوند: سیتوتوکسین، نوروتوکسین و هوموتوکسین. انواع دیگر سمومی که مار‌ها ترشح می‌کنند، بخش خاصی از سلول‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهند و شامل کاردوتوکسین، میوتوکسین و نفروتوکسین می‌شوند.
۱. سیتوتوکسین
سیتوتوکسین‌ها موادی سمی هستند که سلول‌های بدن را نابود می‌کنند و ممکن است باعث مرگ اغلب و یا تمام سلول‌های یک بافت یا ارگان شوند. این مواد عارضه‌ای را پدید می‌آورند که آن را بافت مردگی می‌خوانیم. ممکن است برخی از بافت‌ها دچار میعان بافت شوند. معیان بافت به معنای تغییر حالت کلی یا بخشی از بافت از جامد به مایع است. سیتوتوکسین هضم شکار را راحت‌تر می‌کند. سیتوتوکسین‌ها معمولا مختص نوع سلول تأثیرپذیر هستند. گروهی از سیتوتوکسین‌ها که به سلول‌های قلب حمله می‌کنند، کاردوتوکسین نامیده می‌شوند. میوتوکسین‌ها سلول‌های ماهیچه‌ای را هدف قرار داده و به مایع تبدیل می‌کنند. اما آن گروهی که سلول‌های کلیه را نابود می‌کنند، نفروتوکسین‌ها هستند. بسیاری از گونه‌های مارهای سمی دارای ترکیبی از سیتوتوکسین‌ها هستند و تعدادی امکان تولید نوروتوکسین و هوموتوکسین را هم دارند. سیتوتوکسین‌ها با ضربه زدن به پوسته سلول آنها را نابود کرده و منجر به زوال و فساد سلول می‌شوند. البته این احتمال وجود دارد که سلول متحمل مرگ سلولی برنامه ریزی شده یا آپوپتوز شود. اغلب آسیب‌های سلولی قابل مشاهده که به وسیله سیتوتوکسین‌ها ایجاد می‌شوند، در محل گزش به وجود می‌آیند.
۲. نوروتوکسین
نوروتوکسین‌ها دسته‌ای از مواد شیمیایی هستند که سیستم عصبی را زهرآلود می‌کنند. این مواد تاثیر خود را با ایجاد اختلال در انتقال سیگنال‌های شیمیایی (انتقال‌دهنده‌های عصبی) میان یاخته‌های عصبی نمایش می‌دهند. وجود نوروتوکسین ممکن است به کاهش تولید انتقال دهنده‌های عصبی یا انسداد مواضع دریافت انتقال دهنده عصبی منجر شود. نوروتوکسین‌های دیگر مار‌ها موجب انسداد کانال‌های ولتاژ خروجی کلسیم و کانال‌های ولتاژ خروجی پتاسیم می‌شوند. این کانال‌ها در امر انتقال و هدایت سیگنال‌ها در میان یاخته‌های عصبی اهمیت زیادی دارند. نوروتوکسین‌ها باعث فلج شدن ماهیچه‌ها می‌شود. این نوع سم شاید منجر به مشکلات تنفسی و مرگ شود. مارهای خانواده الاپیدا (Elapidae) معمولا زهر نوروتوکسین تولید می‌کنند. دندان‌های نیش مارهای سمی کبرا، مامبا، مارهای دریایی، افعی‌های مرگبار و مار مرجانی کوچک و راست هستند.
انواع نوروتوکسین مارهای سمی:
کالسیپتین: این نوروتوکسین انتقال ضربان عصبی را با انسداد کانال‌های ولتاژ خروجی کلسیم مختل می‌سازند. مامبا‌های سیاه از این نوع زهر تولید می‌کنند.
کابروتوکسین: مارهای کبرا با تولید این قسم نوروتوکسین، گیرنده استیلکولین نیکوتینی را مسدود می‌کنند و منجر به فلج شدن شکار می‌شوند.
کالسیلودین: این نوروتوکسین هم مانند کالسیپتین با انسداد کانال‌های ولتاژ خروجی کلسیم در سیگنال‌های عصبی اختلال ایجاد می‌کند. میتوان کالسیلودین را در مامبا‌های سبز شرقی یافت.
فاسیکولین یک: این نوع نوروتوکسین که در نیش مامبا‌های سبز جنوبی هم یافت می‌شود با جلوگیری از عملکرد استیل کولینستراس به حرکت غیر قابل کنترل ماهیچه‌ها، تشنج و فلج تنفسی منجر می‌شود.
کالیتوکسین: کالیتوکسین توسط مارهای مرجانی آبی تولید شده، کانال‌های سدیم سلول‌های عصبی را هدف قرار داده و از بسته شدن آنها جلوگیری می‌کنند. این اتفاق باعث فلج شدن کل بدن می‌شود.
۳. هوموتوکسین
هوموتوکسین نوعی سم خونی است که علاوه بر تاثیرات سیتوتوکسیکی منجر به ایجاد اختلال در فرآیند طبیعی لخته شدن خون می‌شود. این مواد سمی باعث باز شدن پی در پی سلول‌های قرمز خونی، دخالت در عوامل لخته شدن خون و مرگ بافت و آسیب بافت‌های مختلف می‌شوند. نابودی سلول‌های قرمز خونی و عدم توانایی لخته کردن خون به خونریزی داخلی شدید می‌انجامد. از عوارض دیگر انباشته شدن سلول‌های قرمز خونی مرده ایجاد اختلال در فعالیت مطلوب کلیه است. در حالی که تعدادی از هوموتوکسین‌ها مانع لخته شدن خون می‌شوند، تعدادی دیگر موجب به هم چسبیدگی پلاکت‌ها و دیگر سلول‌های خونی می‌گردند. در نتیجه لخته‌ها مانع گردش خون از طریق رگ‌های خونی شده و می‌توانند نارسایی قلبی ایجاد کنند. نیش مارهای خانواده وایپریدا مانند وایپر و پیت وایپر حاوی هوموتوکسین است.
استفاده از سم مارهای سمی در پزشکی
دارو‌های مشتق شده از هوموتوکسین در درمان حملات قلبی و اختلالات خونی مفید واقع می‌شوند. اولین داروی گرفته شده از توکسین مارهای سمی برای درمان فشار خون بالا مورد استفاده قرار گرفت. این سم از یک پیت وایپر برزیلی گرفته شد و دارای ماده‌ای بود که مانع عملکرد صحیح آنزیم آنژیوتانسین در بدن می‌شد. بدن انسان از این آنزیم برای تداوم فشار خون ثابت استفاده می‌کند. بنابراین، محققین پزشکی نسخه مصنوعی پروتئین موجود در سم مار را تولید کرده و در دارو‌های مربوط به درمان فشار خون بالا از آن استفاده می‌کنند.
دیگر دارو‌های مشتق شده از هوموتوکسین شامل اپتیفیباتید (پروتئین بهبود یافته موجود در سم مار زنگی) و تیروفیبیان (پروتئین نوعی مار افعی آفریقایی) می‌شود. دارو‌های مزبور در درمان حملات قلبی خفیف کاربرد دارند، و به انحلال و پیشگیری از لخته شدن خون کمک می‌کنند. آزمایشات پزشکی بر این مسئله دلالت دارد که مصرف مقدار اندکی از سم افعی مالایانی به انحلال لخته شدن خون در سکته‌های مغزی و پیشگیری از تشکیل لخته‌های جدید کمک می‌کند. دارو‌های مشتق شده از نوروتوکسین‌ها برای درمان آسیب‌های مغزی، سکته‌ها و بیماری‌هایی از قبیل آلزایمر و پارکینسون کاربرد دارند.
دانشمندان همچنین سرگرم مطالعه و بررسی استفاده از سم مار‌ها به عنوان یک منبع بالقوه ترکیبات دارو‌های مسکن هستند. آنها این مسئله را مشخص کرده‌اند که دو مولکول مشتق شده از سم مامبای سیاه به اندازه مورفین در تسکین درد موثر هستند. اما پیش از آن که داروی مشتق شده از سم مامبای سیاه برای مصارف انسانی مورد استفاده قرار گیرد، باید مطالعات و تحققیات بیشتری انجام شود. ولی نکته مثبت خبر مذکور این است که آزمایشات مقدماتی نتایج امیدبخشی را به دنبال داشته است.
محققین با توجه به تأثیرگذاری این سموم در درمان اختلالات سیستم گردش خون مشغول بررسی پتانسیل پروتئین موجود در سم مارهای سمی برای درمان بیماری‌هایی از قبیل سرطان هستند. آنها به این نتیجه رسیده‌اند که ترکیبی ناشناخته در سم نوع خاصی از مار‌ها وجود دارد که پتانسیل ایجاد اختلال در کارکرد سلول‌های سرطانی را داراست. دانشمندان معتقدند که این ماده موجود در سم مار‌ها می‌تواند برای ایجاد اختلال در جریان خون به تومور و بنابراین پیشگیری از رشد آن مورد استفاده قرار گیرد. از آنجا که توکسین‌های سمی نوعی پروتئین هدفمند هستند، بر انواع خاصی از سلول‌ها تأثیرگذارند، پس سلول‌های سالم تحت تأثیر قرار نخواهند گرفت.
چند نمونه سم مارهای سمی و استفاده آنها
۱. درمان سرطان با سم مار زنگی
سم مار زنگی ماده‌ای شیمیایی به نام کروتوکسین دارد. این ماده برای سلول‌ها سمی است، اما فقط بر انواع خاصی از سلول‌ها که در خون و ماهیچه وجود دارند، تأثیر می‌گذارد. محققین یک ترکیب منحصر به فرد که از سم کروتوکسین تشکیل شده است را با نام داروی CB۲۴ تولید کرده اند. این دارو سلول‌های تومور‌هایی را که بدون هیچ کنترلی رشد می‌کنند را پیدا می‌کند و از بین میبرد. این دارو برای دستیابی به درمان سرطان تولید شده است.. آزمایشات اولیه امیدبخش هستند هرچند هنوز CB۲۴ در بازار موجود نیست.
۲. کاهش فشار خون
در دهه ۱۹۷۰ میلادی دانشمندان یکی از اولین دارو‌های مبتنی بر مواد شیمیایی موجود در سم را تولید کردند. سم پیت وایپر برزیلی حاوی پروتئینی است که آنزیم تبدیل آنژیوتانسین (ACE) را که فشار خون انسان و پستانداران را بالا میبرد، مختل می‌کند. ماده موجود در این سم مانع عملکرد آنزیم آنژیوتانسین می‌شود، در نتیجه فشار خون کاهش پیدا می‌کند. محققین این سم را به یک داروی غیرسمی مسدود کننده ACE تبدیل کرده و در درمان فشار خون بالا از آن استفاده می‌کنند. امروزه میلیون‌ها آمریکایی از مسدود کننده‌های ACE استفاده می‌کنند. این دارو همچنین خطر بیماری‌های کلیوی، سکته و دیابت را کاهش می‌دهد.
۳. اختلالات سیستم عصبی مرکزی
مامبای سیاه که در دشت‌های هموار آفریقا زندگی می‌کند، می‌تواند شخص را تنها با یک قطره از زهر خود هلاک کند. قدرت نیش این مار در نوروتوکسین‌های آن، یعنی موادی شیمیایی که سیستم عصبی را معیوب می‌کنند، نهفته است. محققین دانشگاه دل کاریبوی مرکزی کورپوریتو، از روشی که این مواد شیمیایی برای انسداد سلول‌های عصبی به کار می‌گیرند، شگفت زده هستند. محققان مشغول بررسی شیوه عملکرد این مواد شیمیایی هستند تا بتوانند در آینده برای درمان بیماری‌هایی مانند آلزایمر و پارکینسون، که مغز و سیستم عصبی را نابود می‌کنند، از آنها استفاده کنند.
۴. ساخت پادزهر
شاید این قضیه بدیهی به نظر برسد، وقتی سم وجود دارد، پادزهر نیز باید وجود داشته باشد. اما باید دانست که فرآیند جمع آوری سم و تولید یک پادزهر، که از سال‌های ۱۸۰۰ به این سو تغییری در آن رخ نداده، بسیار خسته کننده است. متخصصین سم را از نیش مار استخراج کرده و در یک بطری مخصوص جمع آوری و سپس خشک می‌کنند. در مرحله بعد، مقدار اندکی از سم را به یک حیوان انتخاب شده تزریق می‌کنند، و پس از چند هفته، خون حیوان را کشیده و پادتنی را که بدن حیوان برای مقابله با زهر ساخته، استخراج می‌کنند. آنزیم‌های تشکیل دهنده فعال را از مابقی پادتن قطع می‌کنند و سپس محصول نهایی را خشک کرده و یا اینکه برای مصرف انسانی به صورت مایع به بازار می‌فرستند.
نویسنده: سامان کهنه پوشی
بروزرسانی: 5 خرداد 1401
زری
مثل همیشه عالی