Če bi vas zabodel lubji škorpijon, najbolj strupeni škorpijon v Severni Ameriki, bi čutili nekaj podobnega intenzivnemu, bolečemu sunku, da vas električno strupajo. Trenutek potem, ko bitje zasuka svoj rep in vam v kožo vbrizga strup, bi se intenzivni bolečini pridružilo otrplost ali mravljinčenje v delu telesa, ki vas je zabodel, in morda boste imeli zadah. Učinek tega strupa na nekatere ljudi - majhne otroke, starejše ali odrasle z oslabljenim imunskim sistemom - lahko celo sproži pehanje v ustih, napadi, podobni simptomom, ohromelost in potencialno smrt.
Udar škorpijona lubja je lahko smrtonosen - toda eden od njegovih plenilcev, miška kobilica, ne vpliva tako na bolečino kot na paralizirajoče učinke svojega strupa. Fotografsko prispevanje Matthewa in Ashlee Rowe
Štirikratni dolgi kosmati kobilski miš bi moral na osnovi svoje telesne velikosti umreti v nekaj minutah po ubodu - zahvaljujoč strupu škorpijona, ki povzroča začasno paralizo, mišice, ki mišju omogočajo dihanje, bi morale ugasniti, kar vodi v zadušitev - zato bi mislili, da se bo glodalec za vsako ceno izognil škorpijonom. Če pa na isto mesto postavite miško in škorpijona, je reakcija glodalcev presenetljivo drzna.
Če bi ga zabodel, bi štirinožni palček lahko za hip presenetil nazaj. Po kratki pavzi bo šel v morje in požrl škorpijona po delih:
To plenilsko vedenje ni posledica izjemne žilavosti. Kot so znanstveniki pred kratkim odkrili, se je miš razvil še posebej koristno prilagajanje: imun je tako na bolečino kot na paralitične učinke, zaradi katerih je strup škorpijona tako strupen.
Čeprav so znanstveniki že dolgo vedeli, da miška, domača v puščavah ameriškega jugozahoda, pleni na vrsto nestrupenih škorpijonov, "se nihče ni v resnici vprašal, ali napadajo in ubijajo res strupene škorpijone, " pravi Ashlee Rowe iz zvezne države Michigan Univerza, ki je vodila novo študijo, objavljeno danes v Science .
Za raziskovanje je Rowe obiskal puščavo v Arizoni v gorah Santa Rita in zbral številne miši in škorpijone. Nazaj v njenem laboratoriju, ko sta skupaj s sodelavci dve živali spravili skupaj v isti rezervoar, so videli, da miši z gnusom požrejo škorpijone in na videz ne prepuščajo strupenih strun, potem pa ne kažejo nobenih znakov vnetja ali ohromelosti. Celo strup so celo vbrizgali v druge mišične vzorce, da bi še dodatno potrdili, da nanje to ni vplivalo fiziološko.
Kljub temu je ostalo vprašanje, ali so bile miši samo imune na paralizirajoče učinke strupa ali tudi niso mogle čutiti bolečine kot posledica bolečine. "Videl bi, da se miši zataknejo in bi jih malo ostrigle in raznesle, " pravi Rowe. Ko se je pogovarjala z ljudmi, ki so jih zabodli in slišala, kako hudo boli, je domnevala, da je blaga reakcija miši pokazala, da so odporne na bolečino.
V sodelovanju z Yucheng Xiao in Theodorejem Cumminsom z univerze Indiana je natančno pregledala fizikalne strukture, ki povezujejo čutne nevrone (ki prenašajo zunanje dražljaje, kot je bolečina), na osrednji živčni sistem (kjer se doživljajo bolečine). "Obstajajo veliki, dolgi nevroni, ki segajo od rok in nog vse do hrbtenjače in so odgovorni za sprejemanje informacij iz okolja in pošiljanje v možgane, " pravi.
Neverjetno lahko živčne celice, povezane z vmesnikom med tema dvema sistemoma, še naprej normalno delujejo, ko so jih odstranili iz miši, če so bile pravilno ohranjene in gojene v gojišču. Kot rezultat tega je bila njena ekipa sposobna pogledati mehanizme, ki nadzorujejo pretok signalov med senzoričnimi nevroni in hrbtenjačo - strukturo, imenovano ionski kanali - in videti, ali tisti, ki so prisotni pri miših kobilic, delujejo drugače kot tisti pri hišnih miših. izpostavljeni strupu škorpijona.
Pri hišnih miših so ugotovili, da je strup zaradi kanala, znanega kot Nav1.7, prešel po signalu, kar je povzročilo zaznavanje bolečine. Pri miših konjičkih se je zgodilo nekaj nepričakovanega: prihod strupa ni povzročil sprememb v aktivnosti Nav1.7, ker so se beljakovine, proizvedene z drugačnim ionskim kanalom, znanim kot Nav1.8, vezale na molekule strupa in jih naredile neučinkovite. Pravzaprav je ta reakcija povzročila splošen omrtvičen učinek na celoten sistem prenosa bolečine pri miših, tako da živali začasno niso sposobne čutiti vseh vrst bolečine, vključno s tistimi, ki niso povezane s strupom škorpijona.
Raziskovalci so si ogledali tudi osnovno genetiko, zaporedje genov, ki ustrezajo tem alternativno strukturiranim ionskim kanalom, kar jim bo omogočilo raziskovanje specifičnega evolucijskega ozadja te izjemne prilagoditve. Teoretično se zdijo spodbude za mišje vrste, ki razvijajo imuniteto na strupe škorpijona: Nočni glodalec se prehranjuje z vsemi vrstami škorpijonov, tako da če ne bo vidno razlikoval med benignimi in strupenimi, se bo soočil s hudimi posledicami, če bo občutljiv na strup. "Navsezadnje je smrt precej močan izbirni pritisk, " ugotavlja Rowe.
Toda po drugi strani bolečina igra ključno evolucijsko vlogo in organizem obvešča, ko je v nevarnosti. Za nekatere druge vrste je znano, da razvijejo odpornost na določene toksine (podvezice, na primer, so odporne na toksin, ki ga proizvajajo grobe kože), vendar ti primeri vključujejo odpornost na strupe, ki lahko ubijejo, vendar dejansko ne povzročajo bolečina.
Torej je dejstvo, da so korenine miši razvile odpornost proti sami bolečini, novo in verjetno posledica zelo specifičnega nabora evolucijskih okoliščin. Pomemben vidik je, da so skorpioni iz lubja pomemben delež mišje prehrane, kar vodi do pogostih interakcij med obema organizmama. Poleg tega, pravi Rowe, "je mehanizem značilen za sam strup, zato ne ogroža mišjevih splošnih bolečinskih poti." Kot rezultat, miška še vedno lahko zazna druge vire bolečine (samo ne takoj, ko je bila ugriznil ga je škorpijon) in tako bo vedel, kdaj se spopada z nepovezanimi bolečimi nevarnostmi.
