آیا می دانستید زهر مار چه ترکیباتی دارد و چگونه عمل می کند؟!

 

 

زهر یا سم مار یک مایع معمولاً زرد رنگ بسیار خطرناک و سمی است که در غده های بزاقی خاصی در دهان مارهای سمی نگهداری می شود. صدها گونه مار سمی در جهان یافت می شود که برای تضعیف و فلج کردن طعمه به زهر خود متکی هستند. زهر از ترکیب انواعی از پروتئین ها، آنزیم ها و دیگر مواد مولکولی ساخته شده است. این ترکیبات زهرآگین و سمی باعث تخریب سلول ها، اختلال در سیگنال های عصبی یا هر دو می شوند.

 

 

مارها از زهر خود با احتیاط فراوان استفاده می کنند که برای ناتوان کردن طعمه یا دفاع از خود در برابر شکارچیان به بدن آن ها تزریق می شود. زهر مار با تخریب و تجزیه سلول ها و بافت های زنده بدن قربانی می تواند باعث فلج شدن، خونریزی داخلی و حتی مرگ شود. برای این که زهر مار اثر کند باید به بافت های خاص تزریق شده یا وارد جریان خون شود. در حالی که زهر مار بسیار سمی و مرگبار است، محققان از ترکیبات آن برای تولید داروها برای درمان بیماری های انسانی استفاده می کنند.

زهر چیست؟

زهر یا سم مار ترشحات مایعی است که توسط غدد بزاقی خاص مار سمی تولید می شود. مارها از این زهر برای ناتوان ساختن طعمه و کمک به انجام فرآیند هضم غذا استفاده می کنند. ترکیب اصلی زهر مار از پروتئین تشکیل شده است. همچنین این ماده سمی حاوی آنزیم هایی است که واکنش های شیمیایی را تسریع می بخشند که به نوبه خود پیوندهای شیمیایی بین مولکول های بزرگ را می شکنند. این آنزیم ها در هضم کربوهیدرات ها، پروتئین ها، فسفولیپیدها و نوکلئوتیدهای بدن طعمه موثرند.

آنزیم های سمی همچنین در کاهش فشار خون، تخریب گلبول های قرمز خون و جلوگیری از کنترل ماهیچه ها بسیار قوی عمل می کنند. یکی دیگر از ترکیبات زهر مار، زهر پلیپپتید است. پلی پپتیدها رشته هایی از اسیدهای آمینه هستند که از ۵۰ یا تعداد کمتری اسیدهای آمینه تشکیل شده اند. پلی پپتیدها باعث اختلال در کارکرد سلول ها می شوند که مرگ سلول را در پی دارد. برخی از ترکیبات توکسین های موجود در زهر در تمامی مارهای سمی یافت می شوند در حالی که دیگر ترکیبات تنها در زهر مارهای خاصی وجود دارند.

۳ نوع اصلی زهر در مارها: سیتو توکسین ها، نوروتوکسین ها و هموتوکسین ها

اگر چه زهر مار از ترکیب پیچیده ای از توکسین ها، آنزیم ها و ترکیبات غیرسمی ساخته شده است اما در کل می توان سم مار را در سه گروه دسته بندی کرد: سیتوتوکسین ها، نوروتوکسین ها و هموتوکسین ها. دیگر انواع توکسین های مارها انواع خاصی از سلول ها را تحت تاثیر قرار می دهند که از این سموم می توان به کاردیوتوکسین، میوتوکسین و نفروتوکسین اشاره کرد.

سیتوتوکسین ها

سیتوتوکسین ها مواد سمی هستند که سلول های بدن را تخریب می سازند. این ترکیبات سمی باعث مرگ تمام یا بخشی از سلول های یک بافت یا ارگان می شوند، فرآیندی که به آن «مردگی بافت» یا «نکروز» (necrosis) گفته می شود. برخی بافت ها ممکن است در نتیجه زهر دچار نکروز آبی شوند که در آن بافت ها به طور کامل یا بخشی تبدیل به بافتی مایع شوند. بدین ترتیب سیتوتوکسین ها در واقع حتی قبل از بلعیده شدن طعمه توسط مار نیز فرآیند هضم و تجزیه آن را آغاز کرده اند. سیتوتوکسین ها معمولاً انواع خاصی از سلول ها را تحت تاثیر قرار می دهند. کاردیوتوکسین ها در واقع سیتوتوکسین هایی هستند که به سلول های قلبی آسیب می رسانند. میوتوکسین ها نیز سلول های بافت های عضلانی را هدف قرار داده و تخریب می نمایند.

نفروتوکسین ها نیز سلول های کلیه را تجزیه می کنند. بسیار از انواع مارهای سمی ترکیبی از سیتوتوکسین ها در زهر خود دارند و برخی دیگر نیز ممکن است نوروتوکسین یا هموتوکسین نیز تولید کنند. سیتوتوکسین ها با آسیب رساندن به غشای سلول باعث از بین رفتن سلول ها و تسریع فرآیند زوال و مرگ سلول ها می شوند. برخی دیگر از سیتوتوکسین ها نیز می توانند باعث مرگ برنامه ریزی شده سلول ها شوند که به آن «آپوپتوز» (apoptosis) گفته می شود. بیشتر آسیب های بافتی قابل رویت که توسط سیتوتوکسین ها رخ می دهد در محل گزش قرار دارد.

نوروتوکسین ها

مار سمی

نوروتوکسین ها نیز ترکیبات شیمیایی هستند که برای سیستم عصبی سمی بوده و با اختلال ایجاد کردن در سیگنال های شیمیایی (نوروترنسمیترها یا فرستنده های عصبی) که بین نورون های عصبی رد و بدل می شوند به بدن قربانی آسیب شدیدی وارد می نمایند. این ترکیبات سمی می تواند باعث کاهش تولید فرستنده های عصبی یا از کار انداختن مراکز دریافت این اجزای مهم سیستم عصبی شوند. برخی دیگر از نوروتوکسین ها با بستن کانال های کلسیومی و پتاسیمی با دروازه ولتاژی تاثیر خود را روی سیستم عصبی قربانی اعمال می کنند. این کانال ها برای انتقال سیگنال ها در میان سلول های عصبی (نورون ها) بسیار حیاتی هستند.

نوروتوکسین ها باعث فلج عضلانی می شوند که که می تواند به مشکل در تنفس و در نهایت مرگ منتهی شود. مارهای خانواده «Elapidae» به طور خاص زهر نوروتوکسین تولید می کنند. این مارها نیش های کوچک و بسیار نوک تیزی دارند و شامل کبراها، مامباها، مارهای دریایی، افعی ها و مارهای مرجانی می شوند.

نمونه هایی از نوروتوکسین های مارها عبارتند از:

مار سمی

کلسی سپتاین (Calciseptine): این نوروتوکسین از طریق بستن کانال های کلسیمی دروازه ولتاژی باعث ایجاد اختلال در انتقال پیام های عصبی می شوند. مامبای سیاه از این نوع زهر استفاده می کند.

کوبروتوکسین (Cobrotoxin): این ترکیب سمی توسط مارهای کبرا تولید شده و گیرنده های استیل کولین نیکوتینی را مسدود می سازد که به فلج شدن بدن قربانی می انجامد.

کلسی کلوداین (Calcicludine): مانند کلسی سپتاین، این نوروتوکسین نیز کانال های کلسیمی دروازه ولتاژی را مسدود ساخته و باعث اختلال در انتقال پیام های عصبی می شود. این نوع زهر در مامبای سبز شرقی دیده می شود.

فاسکیکولین- آی (Fasciculin-I): این نوروتوکسین نیز در زهر مامبای سبز شرقی یافت می شود که باعث توقف کارکرد آنزیم استیل کولین استراز شده که عدم کنترل بر روی حرکات ماهیچه ها، تشنج و عدم توانایی در نفس کشیدن را در پی دارد.

کالیوتوکسین (Calliotoxin): این ترکیب کشنده توسط مارهای مرجانی آبی تولید شده و کانال های سدیمی را هدف قرار می دهد. بدین ترتیب کالیوتوکسین مانع از بسته شدن این کانال ها شده و فلج شدن تمام بدن را در پی دارد.

هموتوکسین ها

مار سمی

هموتوکسین ها سم های خونی هستند که اثرات سیتوتوکسیک (واکنش ایمنی سلولی) داشته و انعقاد طبیعی خون را نیز مختل می سازند. این ترکیبات باعث می شوند که گلبول های قرمز خون به یکباره باز شده، اختلال در عملکرد فاکتورهای انعقادی خون ایجاد شده و یا مرگ بافت و صدمه به ارگان های داخلی رخ دهد. تخریب گلبول های قرمز خون عدم توانایی خون در انعقاد طبیعی باعث خونریزی شدید داخلی خواهد شد. انباشته شدن و افزایش تعداد گلبول های قرمز تخریب شده می تواند عملکرد طبیعی کلیه را تحت تاثیر قرار دهد.

در حالی که برخی هموتوکسین ها باعث جلوگیری از انعقاد خون می شوند برخی دیگر باعث به هم چسبیدگی پلاکت های خونی یا دیگر ترکیبات خونی خواهند شد. در نتیجه لخته های خونی شکل می گیرد که رگ های خونی را مسدود کرده و به از کار افتادن قلب در نتیچه سکته قلبی منجر می شوند. مارهای خانواده «Viperidae» از جمله افعی ها و افعی های حفار این نوع از توکسین ها را تولید می کنند.