Toxin in Tausendfüßler-Gift identifiziert

23. Januar 2018

von Bob Yirka , Phys.org

Bericht

Ein Goldkopf-Tausendfüßler greift eine Kunming-Maus an. Credit: PNAS

Ein Team von Forschern aus mehreren Institutionen in China hat das Gift des Goldenen Tausendfüßlers identifiziert. In ihrer in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichten Arbeit beschreibt die Gruppe, wie sie das Toxin gefunden hat, das das Gift für Beutetiere so tödlich macht, und hat auch ein mögliches Gegenmittel dafür gefunden.

Forscher wissen schon seit geraumer Zeit, dass der in Asien und Hawaii lebende Goldkopf-Tausendfüßler (auch bekannt als Chinesischer Rotkopf-Tausendfüßler) in der Lage ist, Beutetiere zu überwältigen, die größer sind als er selbst, in einigen Fällen sogar viel größer – ein Laborversuch zeigte, dass ein Tausendfüßler in der Lage war, eine Maus zu überwältigen, ein Lebewesen, das 15 Mal so groß war wie er. Bisher war nicht bekannt, was in dem Gift enthalten war, das es so stark machte. In diesem neuen Versuch berichten die Forscher, dass sie das Gift isoliert haben, das sie Ssm Spooky Toxin nennen – Ssm kommt vom wissenschaftlichen Namen des Tausendfüßlers, Scolopendra subspinipes mutilans. Das Team fand das Toxin, indem es die Chemikalien im Gift einzeln testete – ein mühsamer Prozess. Wie das Team berichtet, wirkt das Toxin, indem es den Ein- und Austritt von Kalium aus den Zellen blockiert. Dadurch wird das Gehirn daran gehindert, dem Herzen zu signalisieren, dass es schlagen soll, und das Tier stirbt sehr schnell. Die Bewegung von Kalium ist auch für die Zellen in den Atemwegen wichtig, was bedeutet, dass das Opfer eines Bisses auch Probleme beim Atmen bekommt.

Wenn Menschen von einem Goldkopf-Tausendfüßler gebissen werden, haben sie starke Schmerzen, so starke, dass viele sich selbst in ein Krankenhaus bringen, um Linderung zu bekommen. In Hawaii, so die Forscher, waren Tausendfüßlerbisse in den Jahren 2004 bis 2008 für etwa 1 von 10 Besuchen in der Notaufnahme aufgrund natürlicher Ursachen verantwortlich (im Durchschnitt etwa 400 pro Jahr). Todesfälle durch solche Bisse sind jedoch selten.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass ein Medikament namens Retigabin in der Lage ist, die Kaliumkanäle wiederherzustellen – es wird normalerweise als Antikonvulsivum für Epilepsiepatienten eingesetzt. In diesem Fall könnte es stattdessen als Gegenmittel für Menschen eingesetzt werden, die von dem Tausendfüßler gebissen wurden.

Weitere Informationen: Lei Luo et al. Centipedes subdue giant prey by blocking KCNQ channels, Proceedings of the National Academy of Sciences (2018). DOI: 10.1073/pnas.1714760115

Abstract
Tausendfüßler können riesige Beutetiere unterwerfen, indem sie Gift verwenden, das metabolisch teuer zu synthetisieren ist und daher sparsam eingesetzt wird, indem es wesentliche physiologische Systeme effizient stört. Hier zeigen wir, dass ein Tausendfüßler (Scolopendra subspinipes mutilans, ∼3 g) eine Maus (∼45 g) innerhalb von 30 Sekunden überwältigen kann. Wir fanden heraus, dass diese Beobachtung weitgehend auf ein Peptidtoxin im Gift, SsTx, zurückzuführen ist, und stellten fest, dass SsTx die KCNQ-Kaliumkanäle blockiert, um die tödliche Toxizität zu bewirken. Wir haben auch gezeigt, dass ein KCNQ-Öffner, Retigabin, die Toxizität des Tausendfüßler-Giftes neutralisiert. Die Studie deutet darauf hin, dass sich das Gift des Tausendfüßlers so entwickelt hat, dass es gleichzeitig das Herz-Kreislauf-System, die Atmungsorgane, die Muskulatur und das Nervensystem stört, indem es auf die weit verbreiteten KCNQ-Kanäle abzielt und somit eine therapeutische Strategie für Tausendfüßler-Vergiftungen bietet.

Zeitschrifteninformationen: Proceedings of the National Academy of Sciences

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