Dele:
Studier av virkningen av den naturlige toksin ricin dekryptert
Enkelte planter inneholder farlige giftstoffer som kan utgjøre menneskers og dyrs helse. Plantegiften heter ricin er en av de mest giftige som forekommer i naturproteiner. Selv de minste dosene ricin kan forårsake død. Den ekstremt farlige giften produseres av planten Ricinus communis. Forskere lyktes nå å dechiffrere virkemåten til ricin i en undersøkelse. Med de nye forskningsresultatene utviklet forskerne for første gang tilnærming til en effektiv motgift mot ricin.
Forskere ved Institutt for molekylærbioteknologi (IMBA) i Wien har nå lykkes i å utvikle tilnærminger til en motgift mot et av de mest giftige proteinene (ricin) i naturen. Legene publiserte resultatene av studien i tidsskriftet "Cell Research".
For forgiftning med ricin er det fortsatt ingen motgift som kan forhindre dødsfallet for de berørte. Forskere lyktes nå for første gang å forstå virkemåten til det dødelige giftet. Dette kan føre til innledende tilnærminger til utviklingen av en motgift. (Bilde: Herrndorff / fotolia.com) Små mengder ricin kan forårsake død innen 72 timer
Ricin er en svært giftig monosubstans, som naturlig forekommer i planten Ricinus communis (også kalt Rizinusstaude eller Wunderbaum). Ricin er så giftig at selv de minste dosene kan drepe innen 36 til 72 timer. Sikkert overrasker vi noen mennesker at en slik giftig plante vokser i mange av våre offentlige parker og hager.
Leger undersøker sjeldne sykdommer som gjør dem berørte resistente mot ricin
Forskere har nå klart å dekode effekten av ricin. For første gang kunne ekspertene utvikle tilnærmingene til en mulig motgift. De lyktes i å gjøre det ved å studere en ekstremt sjelden sykdom som oppstår hos svært få mennesker, og tydeligvis gjør dem resistente mot det farlige giften ricin. Toxin ricin har blitt brukt flere ganger i angrep som et biologisk våpen. For eksempel ble ricin funnet på brev adressert til Barak Obama dateres tilbake til 2014.
Ricin ødelegger ribosomer i kroppen
Så langt er det ingen motgift mot ricin. Dette kan imidlertid forandres i nær fremtid. Ved å dechiffrere virkningen av ricin har ekspertene kommet et skritt nærmere en motgift. Så snart ricin kommer inn i organismen, utviser toksinet sin fullstendig toksiske effekt der. Giften begynner å ødelegge de såkalte ribosomer (celler i proteinfabrikkene). Dette angrepet avsluttes grunnleggende prosesser i livet, sier forskere. Det er da bare et spørsmål om tid før døden oppstår.
Ricin trenger sukker til å utvikle sin dødelige effekt
I flere år har leger latt etter måter å lage en effektiv motgift mot ricin. Forskerne fant nå at ricin trenger en slags sukkeradgangskode for å utvikle sine toksiske effekter. To spesielle gener er blitt identifisert som gjør ricin til en slik giftig bioweapon. Generene Fut9 og Slc35c1 er involvert i reguleringen av en bestemt sukkermetabolisme i cellen, sier forskerne.
Hvilken effekt har fucose på våre proteiner??
Fukose binder seg til eksisterende proteiner. Viktig: Det er ikke fruktose (fruktose). Således kan den essensielle enkle sukkerfukosen endre formen og funksjonen til de berørte proteinene. Fukose binder også til proteinene i celleveggen. Derfor påvirker sukker kommunikasjonen og transporten mellom cellene og deres omgivelser.
Forskere finner ut om hvilke kontaktpunkter celletoksiner trenger inn i cellene
Ved å undersøke ricin og andre celletoksiner, kan forskere få viktig innsikt i cellens molekylære egenskaper. For eksempel fant legene ut hvilke kontaktpunkter som bruker cytotoksiner som ricin for å trenge inn i cellene i kroppen. I tillegg har det vært mulig å observere hvordan en cellegift når sin eksakte plassering i cellen, hvor den deretter begynner å forhindre vitale prosesser. Ved å forstå effekten av ricin, kan det være mulig å utvikle måter å beskytte celler mot effekten av ricin, sier forskerne.
Er det mulig å blokkere visse gener for å hindre effekten av ricin??
Hvis de to gener, kalt Fut9 og Slc35c1, er ansvarlige for de dårlige effektene av ricin, kan blokkering av disse genene forhindre skader av ricin, sier forskerne. Hvis toksinet kommer inn i cellene gjennom disse genene og påvirker transportsystemet der, for å komme til ribosomene og ødelegge dem, kan en blokkering avbryte hele prosessen, forklare ekspertene. Giften trenger sukker til å komme til ribosomene og gjøre dets dødelige skade der. En karakteristisk sukker signatur på cellevegget trengs av giftet til å binde til cellevegget, forklarer medforfatter Jasmin Taubenschmid fra Institutt for molekylærbioteknologi (IMBA) i Wien.
Samspillet mellom sukker og proteiner bør undersøkes nærmere
I den nåværende studien fant forskerne også ny informasjon om forholdet mellom sukker og proteiner, for hvilke en rekke grunnleggende biologiske prosesser spiller en viktig rolle. Tidligere ble proteiner og sukker undersøkt hver for seg i ulike studier. I lys av de nye resultatene er det nå klart at samspillet mellom sukker og proteiner fremfor alt må analyseres. Johannes Stadlmann.
Uten sukker er ricin ikke giftig for kroppen
For å forstå handlingsmekanismen bak ricin, samarbeidet ulike spesialister fra Universitetet i Münster og Universitetet i Heidelberg sammen. De anvendte celleprøver kom fra en pasient med en svært sjelden genetisk defekt, der den såkalte fukosemetabolismen ikke fungerer ordentlig, forklarer ekspertene. Uten sukker er ricin derfor ikke giftig for kroppen. Forskningen om sjeldne sykdommer fører ofte til slike fantastiske funn, noe som kan hjelpe et stort antall mennesker i fremtiden, legger forfatter Josef M. Penninger. Den sjeldne sykdommen av fukose metabolisme forsket i studien skjer bare i tre kjente tilfeller over hele verden. (As)