سم مارهای سمی و استفاده های آن بصورت مقاله کامل

سم مارهای سمی و استفاده های آن بصورت مقاله کامل

زهر چیست ؟

سم مارهای سمی 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.

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. 

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. 

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.

نحوه انتقال زهر و سیستم تزریق آن :

اغلب مارهای سمی با استفاده از دندان های نیش خود زهر را به بدن قربانی تزریق می کنند. دندان های نیش در تزریق زهر بسیار کارآمد هستند زیرا بافت بدن قربانی را سوراخ کرده و باعث می شوند که ترکیب سمی وارد زخم ایجاد شده گردد. برخی از مارها می توانند سم را به عنوان یک مکانیسم دفاعی به سمت تهدیدات پرت کنند. سیستم تزریق زهر شامل ۴ بخش عمده است: غده های زهر، ماهیچه ها، لوله های لنفی و دندان نیش.

غده های زهر: 

این غده های تخصصی در سر مار قرار داشته و مسئول تولید و ذخیره سازی زهر هستند.

ماهیچه ها : 

ماهیچه های سر مار که در نزدیکی غده های سم قرار دارند در مکش و بیرون آمدن زهر از این غده ها کمک بسیاری می کنند.

لوله های لنفی : 

این مجراها مسیری را برای انتقال زهر از غده های تولید سم به دندان های نیش فراهم می سازند.

دندان نیش: 

دندان نیش در واقع دندان هایی با وظیفه و ساختار ویژه هستند که با ساختار توخالی خود تزریق زهر به بدن قربانی را میسر می سازند.

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.

جهت دانلود کامل مقاله (word) روی دانلود کلیک کنید.

82 بازدید