Чёрная мамба (Dendroaspis polylepis). Источник: Джон Марайс
Мамбы рода Dendroaspis представляют значительную угрозу для здоровья населения в странах Африки к югу от Сахары. Их укусы вызывают быстрое развитие тяжёлых и сложных нейротоксических симптомов, таких как непроизвольные подёргивания мышц, коллапс сердечно-сосудистой системы и паралич дыхательных путей. Без своевременного введения противоядия смерть может наступить всего за 45 минут.
Впервые исследователи из австралийского Университета Квинсленда (UQ) проверили, как яды всех четырёх видов мамб атакуют нервную систему, и оценили нейтрализующее действие трёх противоядий, коммерчески доступных в Африке.
Их выводы показывают, что яды мамб более сложны, чем считалось ранее, и наконец объясняют, почему некоторые укусы трагически ухудшаются после лечения противоядием.
Хотя лечение существующими противоядиями может устранить один вид паралича, они обнаружили, что при этом проявляется ранее скрытый паралич, с которым существующие противоядия не справляются.
«Чёрная мамба, западная зелёная мамба и мамба Джеймсона используют не просто одно химическое оружие, они проводят скоординированную атаку на две разные точки в нервной системе», — объясняет старший автор Брайан Фрай из Школы окружающей среды UQ.
«Если вас укусили три из четырёх видов мамб, вы испытаете вялый паралич, вызванный постсинаптической нейротоксичностью».
Токсин связывается с никотиновым ацетилхолиновым рецептором, препятствуя действию нейромедиатора ацетилхолина. Ацетилхолин играет важную роль в сокращении и расслаблении мышц, поэтому это приводит к слабости или дряблости мышц, которые трудно контролировать.
«Существующие противоядия могут лечить вялый паралич, но это исследование показало, что яды этих трёх видов могут атаковать другую часть нервной системы, вызывая спастический паралич пресинаптической токсичностью», — говорит Фрай.
«Мы ранее считали, что четвёртая разновидность мамбы, восточная зелёная мамба, была единственной, способной вызывать спастический паралич».
Они обнаружили, что токсины в составе яда усиливают высвобождение ацетилхолина, что вызывает постоянные сокращения мышц и приводит к спазмам.
«Это открытие раскрывает давнюю клиническую загадку о том, почему у некоторых пациентов, укушенных мамбами, сначала наблюдается улучшение после введения противоядия, они восстанавливают мышечный тонус и движение, но затем у них начинаются болезненные неконтролируемые спазмы», — говорит Фрай.
«Яд сначала блокирует передачу нервных сигналов к мышцам, но после введения противоядия он затем чрезмерно стимулирует мышцы. Это как лечить одно заболевание и внезапно обнаружить другое».
Дальнейшие молекулярные анализы показали, что токсины, вызывающие спастический и вялый паралич, эволюционировали у последнего общего предка мамб.
Первый автор и кандидат наук в UQ Ли Джонс добавляет: «Мы также обнаружили, что действие яда у мамб различается в зависимости от их географического положения, особенно у популяций чёрной мамбы из Кении и Южной Африки».
«Это ещё больше усложняет стратегии лечения в разных регионах, поскольку противоядия не разработаны для противодействия тонкостям различных ядов».
По оценкам, в странах Африки к югу от Сахары ежегодно происходит до 500 000 укусов змей, в результате которых погибает около 30 000 человек.
Чёрные мамбы (Dendroaspis Polylepis) вызывают особую озабоченность. Поскольку единственный вид мамб обычно обитает на земле, а не на деревьях, и имеет широкое распространение в населённых и сельскохозяйственных районах, это увеличивает вероятность смертельных столкновений с людьми.
«Это не просто академическая любознательность, это прямой призыв к врачам и производителям противоядий», — говорит Фрай.
«Выявляя ограничения существующих противоядий и понимая весь спектр действия яда, мы можем напрямую информировать о доказательном лечении укусов змей. Такие исследования могут помочь врачам принимать более взвешенные решения в реальном времени и, в конечном итоге, спасать жизни».
Исследование опубликовано в журнале Toxins.