Loài thực vật kỳ lạ có chất độc giống nọc độc của bọ cạp

Loài cây nguy hiểm này được xác định có các chất độc nguy hiểm giống như chất được tìm thấy trong nọc độc của bọ cạp, nhện và ốc nón.

Những cây này được gọi là gympie-gympie trong ngôn ngữ của người Gubbi Gubbi bản địa, và Dendrocnide trong tiếng Latinh.

Một cái chạm nhẹ vào một chiếc lá hoặc thân cây chỉ trong tích tắc cũng đủ gây ra cơn đau trong nhiều giờ hoặc nhiều ngày. Trong một số trường hợp, cơn đau đã được báo cáo là kéo dài hàng tuần.

Ban đầu, cảm giác đau nhói của gympie-gympie gây ra được mô tả giống như lửa đốt, sau đó giảm dần sau nhiều giờ và giảm dần thành cơn đau giống như khi bị kẹt tay.

Giai đoạn cuối cùng giống như triệu chứng dị ứng xảy ra trong nhiều ngày sau vết đốt, trong đó các hoạt động như tắm vòi sen hoặc gãi vùng da bị ảnh hưởng cũng sẽ gây ra cơn đau.

Đau là một cảm giác quan trọng cho chúng ta biết có điều gì đó không ổn hoặc điều gì đó nên tránh. Đau cũng tạo ra gánh nặng sức khỏe to lớn với những tác động nghiêm trọng đến chất lượng cuộc sống.

Để kiểm soát cơn đau tốt hơn, chúng ta cần hiểu rõ hơn về nó. Các nhà khoa học muốn tìm hiểu bằng cách xác định rõ hơn cơ chế gây đau của cây gympie-gympie.

Gympie-gympie được bao phủ bởi những sợi lông hình kim rỗng gọi là trichomes, được tăng cường bằng silica. Giống như những cây tầm ma thông thường, những sợi lông này có chứa chất độc, nhưng chúng phải có thêm thứ gì đó để gây đau đớn.

Nghiên cứu trước đó về loài thực vật có hoa họ tầm ma có tên Dendrocnide moroides đã xác định được một phân tử gọi là moroidin được cho là nguyên nhân gây đau đớn.

Tuy nhiên, các thí nghiệm tiêm moroidin trên người không gây ra một loạt các triệu chứng đau đớn riêng biệt được thấy với một vết thương của Dendrocnide.

Để tìm hiểu rõ hơn, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu những sợi lông. Lấy chiết xuất từ ​​những sợi lông này, tách chúng ra thành các thành phần phân tử riêng lẻ.

Một trong những phát hiện cho thấy đã gây ra phản ứng đau đáng kể khi được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Các nhà khoa học đã nhận thấy nó chứa một nhóm các protein có liên quan.

Sau đó, các nhà nghiên cứu tiếp tục phân tích tất cả các gene biểu hiện trong lá gympie-gympie để xác định gene nào có thể tạo ra thứ gì đó liên quan đến độc tố bí ẩn. Kết quả là, họ đã phát hiện ra các phân tử có thể tạo ra phản ứng đau ngay cả khi được tạo ra tổng hợp trong phòng thí nghiệm và được áp dụng riêng lẻ.

Bộ gene của D. moroides cũng chứa các gene tương tự mã hóa chất độc. Các peptide Dendrocnide này đã được đặt tên là gympietide.

Các gympietide có cấu trúc ba chiều phức tạp được giữ ổn định bởi một mạng lưới các liên kết trong phân tử tạo thành hình dạng thắt nút. Điều này làm cho nó có tính ổn định cao, có nghĩa là nó có thể sẽ nguyên vẹn trong một thời gian dài sau khi tiêm vào nạn nhân.

Điều đáng ngạc nhiên là cấu trúc 3D của những gympietide này giống với hình dạng của chất độc từ nọc độc của nhện và ốc nón.

Đây là một manh mối lớn về cách các chất độc này có thể hoạt động, vì các peptide nọc độc tương tự từ bọ cạp, nhện và ốc nón được biết là ảnh hưởng đến cấu trúc gọi là kênh ion trong tế bào thần kinh, là những chất trung gian quan trọng gây đau.

Cụ thể, các gympietide can thiệp vào một con đường quan trọng để dẫn truyền tín hiệu đau trong cơ thể, được gọi là các kênh ion natri. Trong một tế bào bị ảnh hưởng bởi gympietide, các kênh này không đóng lại bình thường, có nghĩa là tế bào gặp khó khăn trong việc tắt tín hiệu đau.

Những cây gympie-gympie ở Úc tạo ra một chất độc thần kinh giống nọc độc về cả cấu trúc phân tử và cách thức triển khai bằng cách tiêm vào các nạn nhân.

Các cơ chế chính xác mà gympietide ảnh hưởng đến các kênh ion và tế bào thần kinh hiện đang được nghiên cứu làm rõ hơn.