science >> Wetenschap >  >> Biologie

Waarom koningsbavianenspinnengif zo pijnlijk is

Een koningsbavianenspin (P. muticus). Krediet:Volker Herzig.

Een team van onderzoekers van het Illawarra Health and Medical Research Institute, het Institute for Molecular Bioscience van de University of Queensland en het Victor Chang Cardiac Research Institute, allemaal in Australië, heeft de reden ontdekt voor de intense pijn die gepaard gaat met het gif van de koningsbavianenspin. In hun paper gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences, de groep beschrijft een peptide in het gif dat betrokken is bij het produceren van hyperexcitabiliteit in zenuwcellen.

De beet van de koningsbavianenspin (die eruitziet als een vogelspin en voornamelijk in Tanzania en Kenia leeft) is niet dodelijk, maar veroorzaakt wel veel pijn bij ongelukkige slachtoffers. In deze nieuwe poging om te ontdekken waarom, voerden de onderzoekers een proteotranscriptomische analyse van het gif uit om mogelijke peptiden te identificeren waarvan ze dachten dat ze betrokken zouden kunnen zijn bij het veroorzaken van pijn. Ze identificeerden er een die bekend staat als Pm1a (voorgaand werk heeft aangetoond dat het typisch betrokken is bij het moduleren van dorsale wortelganglionreceptoren in zenuwcellen). Vervolgens synthetiseerden ze het peptide om NMR-spectroscopie mogelijk te maken om de structuur ervan vast te stellen.

Vervolgens bestudeerden ze de impact van het peptide op muizen door een kleine hoeveelheid in een teen te injecteren. Daardoor konden ze zien dat het peptide ionenkanalen moduleerde en prikkelende natriumstromen opwekte. Tegelijkertijd verminderde het ook de kaliumstromen die typisch betrokken zijn bij het remmen van exciterende stromen. Het eindresultaat was hyperexcitatie in zenuwcellen, wat voor de muis pijn betekende. Om hun werk af te sluiten, creëerden de onderzoekers een wiskundig model van het peptide en de impact ervan op zenuwcellen om verder te bewijzen dat het de belangrijkste oorzaak was van pijn bij slachtoffers van de spinnenbeet.

De onderzoekers merken ook op dat de hyperexcitabiliteit die ze in de zenuwcellen van de muis zagen, erg leek op het type hyperexcitabiliteit dat werd waargenomen bij mensen met chronische pijn. Ze suggereren dat een beter begrip van hoe spinnengif vergelijkbare resultaten kan opleveren, misschien kan leiden tot een manier om pijn bij deze patiënten te verminderen.