İçeriğe atla

Hayvan zehri

Bir damla venom (zehir) taşıyan yaban arısı iğnesi

Hayvan zehri ya da venom, bir hayvanın bir diğerine zarar vermek için ürettiği bir veya daha fazla toksin içeren bir salgıdır.[1] Venom, hem avcılarda hem de avlarda, hem omurgalılarda hem de omurgasızlarda olmak üzere çeşitli hayvanlar arasında ortaya çıkmıştır.

Venomlar, hücreleri öldüren en az dört ana toksin sınıfının yani nekrotoksin ve sitotoksin etkisiyle öldürür: sinir sistemlerini etkileyen nörotoksinler; kaslara zarar veren miyotoksinler.

Zehirli hayvanlar yılda on binlerce insanın ölümüne sebep olmaktadır. Bununla birlikte birçok zehirdeki toksin, çok çeşitli hastalıkları tedavi etme potansiyeline sahiptir.

Evrimi

Zehrin çok çeşitli taksonlarda kullanılması, yakınsak evrimin bir örneğidir. Bu özelliğin nasıl bu kadar yaygınlaştığını ve çeşitlendirildiğini kesin olarak söylemek zor. Zehirli hayvanların toksinlerini kodlayan çoklu gen aileleri aktif olarak seçilir ve özel fonksiyonlarla daha çeşitli toksinler oluşturur. Venomlar, çevrelerine ve kurbanlarına adapte olur ve buna göre bir avcının özel avında azami derecede etkili olacak şekilde evrilir. Sonuç olarak venomlar, bir hayvanın standart beslenmesine göre özelleşmiştir.[2]

İşleyişi

Arı iğnesinde bulunan bir enzim olan fosfolipaz A2.

Venomlar, içerdikleri toksinler yoluyla biyolojik etkisini yaratır. Bazı venomlar, farklı tiplerdeki toksinlerin karmaşık karışımlarıdır. Zehirlerdeki başlıca toksin sınıfları arasında şunlar yer alır:[3]

Taksonomik çeşitlilik

Zehirli hayvanlar

Zehir, hem omurgasızlarda hem de omurgalılarda; hem su hem kara hayvanlarında; hem avcı hem de av hayvanlarında bulunarak taksonomik olarak yaygın bir şekilde dağılmıştır. Başlıca zehirli hayvan grupları aşağıda tarif edilmiştir.

Eklem bacaklılar

Zehirli eklem bacaklılar arasında zehrini enjekte etmek için dişlerini (keliserlerinin parçası) kullanan örümcekler ile zehrini aktarmak için kıskaç benzeri ön ayaklarını kullanan kırkayaklar ve zehrini bir iğneyle zerk eden akreplerle ısırıcı böcekler yer alır.

Diğer omurgasızlar

Çeşitli şubelerde zehirli omurgasızlar mevcuttur. Bunların arasında tehlikeli kutu denizanası gibi denizanaları,[12] derisi dikenliler arasında denizkestanesi[13] ve koni kabuklu salyangoz[14] ve yumuşakçalar arasında ahtapotların da bulunduğu kafadan bacaklılar yer almaktadır.[15]

Omurgalılar

Balık

Venom; dikenli bir tür olan iri vatozlar, köpek balıkları ve sıçansılar, kedi balığı (yaklaşık 1000 zehirli tür) gibi 200 kıkırdaklı balıkta bulunmaktadır.[16]

Amfibiler

Amfibiler arasında, bazı semenderler keskin zehirli uçlu kaburgalar çıkarabilir.[17][18]

Sürüngenler

450 yılan türü zehirlidir.[16] Yılan zehri göz altındaki bezler tarafından üretilir (mandibular bez) ve kurbana borumsu veya kanallı dişlerle iletilir. Yılan zehirleri çeşitli peptid toksinleri içerir. Bunlar arasında protein peptit bağlarını hidrolize eden proteazlar, DNA'nın fosfodiester bağlarını hidrolize eden nükleazlar ve sinir sisteminde sinyallemeyi devre dışı bırakan nörotoksinler yer almaktadır.[19] Yılan zehri ağrı, şişme, doku nekrozu, düşük tansiyon, kasılmalar, kanama (yılan türlerine göre değişen), solunum felci, böbrek yetmezliği, koma ve ölüm gibi semptomlara neden olur.[20] Yılan zehri, ataların tükürük bezlerinde dışavurulan genlerin çoğaltılmasıyla ortaya çıkmış olabilir.[21][22]

Venom, Meksika boncuklu kertenkele,[23] gila canavarı,[24] ve Komodo ejderi[25] de dahil olmak üzere bazı etobur kertenkeleler gibi birkaç sürüngende bulunur.

Memeliler

Solenodonlar, sivri faregiller, vampir yarasalar, erkek ornitorenkler ve maymungiller ailesi (Nycticebus) gibi az sayıdaki canlı memeli türü zehirlidir.[16][26]

Venom ve insanlar

Zehirli hayvanlar, 1990 yılından beri 76 bin ölüme; 2013 yılında 57 bin insan ölümüne neden olmuştur.[27]

173 binden fazla türde bulunan zehir -5 binden fazla bilimsel makalede incelenmiş- çok çeşitli hastalıkları tedavi etme potansiyeline sahiptir.[24] Yılan zehirleri, tromboz, artrit ve bazı kanserler dahil olmak üzere bu durumları tedavi etmek için kullanılabilecek proteinler içerir.[28][29] Gila canavarı zehri, tip 2 diyabetin tedavisinde kullanılan exenatide içerir.[24]

Kaynakça

  1. ^ Dorland's Medical Dictionary'de "venom"
  2. ^ Kordiš, D.; Gubenšek, F. (2000). "Adaptive evolution of animal toxin multigene families". Gene. 261 (1). ss. 43-52. doi:10.1016/s0378-1119(00)00490-x. PMID 11164036. 
  3. ^ Harris, J. B. (Eylül 2004). "Animal poisons and the nervous system: what the neurologist needs to know". Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 75 (suppl_3). ss. iii40-iii46. doi:10.1136/jnnp.2004.045724. PMC 1765666 $2. PMID 15316044. 
  4. ^ Raffray M, Cohen GM; Cohen (1997). "Apoptosis and necrosis in toxicology: a continuum or distinct modes of cell death?". Pharmacol. Ther. 75 (3). ss. 153-177. doi:10.1016/s0163-7258(97)00037-5. PMID 9504137. 
  5. ^ Dutertre, Sébastien; Lewis, Richard J. (2006). "Toxin insights into nicotinic acetylcholine receptors". Biochemical Pharmacology. 72 (6). ss. 661-670. doi:10.1016/j.bcp.2006.03.027. PMID 16716265. 
  6. ^ Nicastro, G; Franzoni, L; de Chiara, C; Mancin, A. C.; Giglio, J. R.; Spisni, A. (Mayıs 2003). "Solution structure of crotamine, a Na+ channel affecting toxin from Crotalus durissus terrificus venom". Eur. J. Biochem. 270 (9). ss. 1969-1979. doi:10.1046/j.1432-1033.2003.03563.x. PMID 12709056. 
  7. ^ Griffin, P. R.; Aird, S. D. (1990). "A new small myotoxin from the venom of the prairie rattlesnake (Crotalus viridis viridis)". FEBS Lett. 274 (1). ss. 43-47. doi:10.1016/0014-5793(90)81325-I. PMID 2253781. 
  8. ^ Samejima Y.; Aoki, Y; Mebs, D. (1991). "Amino acid sequence of a myotoxin from venom of the eastern diamondback rattlesnake (Crotalus adamanteus)". Toxicon. 29 (4). ss. 461-468. doi:10.1016/0041-0101(91)90020-r. PMID 1862521. 
  9. ^ Whittington, C. M.; Papenfuss, A. T.; Bansal, P.; Torres, A. M.; Wong, E. S.; Deakin, J. E.; Graves, T.; Alsop, A.; Schatzkamer, K.; Kremitzki, C.; Ponting, C. P.; Temple-Smith, P.; Warren, W. C.; Kuchel, P. W.; Belov, K. (Haziran 2008). "Defensins and the convergent evolution of platypus and reptile venom genes". Genome Research. 18 (6). ss. 986-094. doi:10.1101/gr.7149808. PMC 2413166 $2. PMID 18463304. 
  10. ^ Sobral, Filipa; Sampaio, Andreia; Falcão, Soraia; Queiroz, Maria João R.P.; Calhelha, Ricardo C.; Vilas-Boas, Miguel; Ferreira, Isabel C.F.R. (2016). "Chemical characterization, antioxidant, anti-inflammatory and cytotoxic properties of bee venom collected in Northeast Portugal". Food and Chemical Toxicology. Cilt 94. ss. 172-177. doi:10.1016/j.fct.2016.06.008. hdl:10198/13492. PMID 27288930. 
  11. ^ Peng, Xiaozhen; Dai, Zhipan; Lei, Qian; Liang, Long; Yan, Shuai; Wang, Xianchun (Nisan 2017). "Cytotoxic and apoptotic activities of black widow spiderling extract against HeLa cells". Experimental and Therapeutic Medicine. 13 (6). ss. 3267-3274. doi:10.3892/etm.2017.4391. PMC 5450530 $2. PMID 28587399. 
  12. ^ Frost, Emily (30 Ağustos 2013). "What's Behind That Jellyfish Sting?". Smithsonian. 30 Eylül 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Eylül 2018. 
  13. ^ Gallagher, Scott A. (2 Ağustos 2017). "Echinoderm Envenomation". eMedicine. 4 Aralık 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Ekim 2010. 
  14. ^ Olivera, B. M.; Teichert, R. W. (2007). "Diversity of the neurotoxic Conus peptides: a model for concerted pharmacological discovery". Molecular Interventions. 7 (5). ss. 251-260. doi:10.1124/mi.7.5.7. PMID 17932414. 
  15. ^ Barry, Carolyn (17 Nisan 2009). "All Octopuses Are Venomous, Study Says". National Geographic. 3 Şubat 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Eylül 2018. 
  16. ^ a b c Smith, William Leo; Wheeler, Ward C. (2006). "Venom Evolution Widespread in Fishes: A Phylogenetic Road Map for the Bioprospecting of Piscine Venoms". Journal of Heredity. 97 (3). ss. 206-217. doi:10.1093/jhered/esj034. PMID 16740627. 
  17. ^ Venomous Amphibians (Page 1) - Reptiles (Including Dinosaurs) and Amphibians - Ask a Biologist Q&A 7 Eylül 2022 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. Askabiologist.org.uk. Retrieved on 2013-07-17.
  18. ^ Nowak, R. T.; Brodie, E. D. (1978). "Rib Penetration and Associated Antipredator Adaptations in the Salamander Pleurodeles waltl (Salamandridae)". Copeia. 1978 (3). ss. 424-429. doi:10.2307/1443606. JSTOR 1443606. 
  19. ^ Bauchot, Roland (1994). Snakes: A Natural History. Sterling. ss. 194-209. ISBN 978-1-4027-3181-5. 
  20. ^ "Snake Bites". A. D. A. M. Inc. 16 Ekim 2017. 3 Şubat 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Eylül 2018. 
  21. ^ Hargreaves, Adam D.; Swain, Martin T.; Hegarty, Matthew J.; Logan, Darren W.; Mulley, John F. (30 Temmuz 2014). "Restriction and Recruitment—Gene Duplication and the Origin and Evolution of Snake Venom Toxins". Genome Biology and Evolution. 6 (8). ss. 2088-2095. doi:10.1093/gbe/evu166. PMC 4231632 $2. PMID 25079342. 
  22. ^ Daltry, Jennifer C.; Wuester, Wolfgang; Thorpe, Roger S. (1996). "Diet and snake venom evolution". Nature. 379 (6565). ss. 537-540. doi:10.1038/379537a0. PMID 8596631. 
  23. ^ Cantrell, F. L. (2003). "Envenomation by the Mexican beaded lizard: a case report". Journal of Toxicology. Clinical Toxicology. 41 (3). ss. 241-244. PMID 12807305. 
  24. ^ a b c Mullin, Emily (29 Kasım 2015). "Animal Venom Database Could Be Boon To Drug Development". Forbes. 5 Şubat 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Eylül 2018. 
  25. ^ Fry, B. G.; Wroe, S.; Teeuwisse, W.; ve diğerleri. (Haziran 2009). "A central role for venom in predation by Varanus komodoensis (Komodo Dragon) and the extinct giant Varanus (Megalania) priscus". PNAS. 106 (22). ss. 8969-8974. doi:10.1073/pnas.0810883106. PMC 2690028 $2. PMID 19451641. 
  26. ^ Nekaris, K. Anne-Isola; Moore, Richard S.; Rode, E. Johanna; Fry, Bryan G. (27 Eylül 2013). "Mad, bad and dangerous to know: the biochemistry, ecology and evolution of slow loris venom". Journal of Venomous Animals and Toxins Including Tropical Diseases. 19 (1). s. 21. doi:10.1186/1678-9199-19-21. PMC 3852360 $2. PMID 24074353. 
  27. ^ GBD 2013 Mortality and Causes of Death, Collaborators (17 Aralık 2014). "Global, regional, and national age-sex specific all-cause and cause-specific mortality for 240 causes of death, 1990-2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013". Lancet. 385 (9963). ss. 117-171. doi:10.1016/S0140-6736(14)61682-2. PMC 4340604 $2. PMID 25530442. 
  28. ^ Pal, S. K.; Gomes, A.; Dasgupta, S. C.; Gomes, A. (2002). "Snake venom as therapeutic agents: from toxin to drug development". Indian Journal of Experimental Biology. 40 (12). ss. 1353-1358. PMID 12974396. 
  29. ^ Holland, Jennifer S. (Şubat 2013). "The Bite That Heals". National Geographic. 18 Kasım 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Eylül 2018. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Difteri</span> bulaşıcı hastalık

Difteri, halk arasında kuşpalazı olarak da bilinen, corynebacterium diphtheriae isimli mikroorganizmanın boğaz, burun, göz ve derideki yaralarda yerleşmesiyle ortaya çıkan bulaşıcı bir hastalık.

<span class="mw-page-title-main">Yılan ısırığı</span> Yılan Isırığı ve etkileri

Yılan ısırığı veya yılan sokması, yılanın dişleri ile sebep olduğu yaralanmadır. Yılanlar çoğu zaman avlarını ısırırlar, ancak sık görülmese de, genellikle savunma amaçlı olarak insanları ısırdıkları da olur. Çoğu yılan zehirsizdir ve avlarını genellikle zehir kullanmadan boğarak öldürürler. Bununla birlikte zehirli yılanlar -Antarktika haricinde- her kıtada bulunur.

Isıya duyarlı enterotoksin Escherichia coli 'de bulunan bir toksindir. Mikrobiyolojik yayınlarda İngilizce labile toxin 'nin kısaltması olan LT olarak da değinilir.

<i>Tachymenis</i>

Tachymenis Dipsadinae altfamilyasına bağlı bir zehirli yılan cinsidir. Başlıca Güney Amerika'da bulunur. Tachymenis cinsindeki yılanların ısırığı ciddi sağlık problemlerine neden olmaktadır, özellikle de T. peruviana insan ölümlerinden sorumludur.

<span class="mw-page-title-main">Antivenom</span> zehirlere karşı panzehir

Antivenom zehirli (venomlu) ısırıkların ve sokmaların tedavisinde kullanılan biyolojik üründür. Antivenom hedeflenen venomun küçük bir miktarının at, koyun, keçi veya tavşan gibi hayvanlara enjeksiyonu ile üretilir. Hayvanın bağışıklık sistemi venoma reaksiyon gösterir ve venomun aktif molekülü karşısında antikor üretir. Bu antikorlar hayvanın kanından alınarak zehirlenme tedavisinde kullanılır. Uluslararası düzeyde, üretilen antivenomlar Farmakope ve Dünya Sağlık Örgütü (WHO) standartlarına uymak zorundadır.

<span class="mw-page-title-main">Yılan zehri</span> zehir

Yılan zehri, belli yılan türlerinin modifiye olmuş tükürük bezlerinde ürettiği salyadır. Zootoksin salgılayan salgı bezi, diğer omurgalılarda bulunan parotis bezinin değişikliğe uğramış halidir ve genellikle başın her iki yanında, gözlerin arkasında ve aşağısında yer alır. Bu zehrin, kılcal borular yoluyla oluklu veya borumsu dişlerden dışarı çıkıncaya kadar saklandığı alveolu sağlar. Yılan zehri birçok farklı enzim ve protein içerir. Bu proteinlerden çoğu insanlar için zararsızdır ancak bazıları toksindir.

<span class="mw-page-title-main">Örümcek ısırığı</span> Örümceğin avı dışında canlıları ısırması sonucunda meydana gelen yaralanma

Örümcek ısırığı, bir örümceğin avı dışında canlıları ısırması sonucunda meydana gelen ve tıbbi açıdan önemli komplikasyonlara yol açabilen yaralanmadır. Kurbanlar genellikle insanlar ve evcil hayvanlardır. Günlük hayatta karşılaşılan örümceklerin yarısı kadarı insan tenine girebilecek güçte kelisere sahiptirler. Isırıkların %98-99 kadarı zararsız olsa da daha nadiren semptomlar, nekrotik yaralara sistemik zehirlenmeye ve bazı durumlarda da ölüme kadar uzanabilmektedir. Potansiyel olarak ölümcül ısırıklara sebep olduğu bilinen dört cins bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Miyotoksin</span>

Miyotoksin bazı yılanların zehirinde bulunan küçük temel peptitlerdir. Ciddi kas nekrozuna sebep olan enzimatik olmayan bir mekanizma içerir. Bu peptidler oldukça hızlı bir şekilde etkisini gösterir ve ani paralize yol açarak avın kaçmasına engel olur. Ölüm diyafram kasının felç olmasıyla gelir.

<span class="mw-page-title-main">Botulinum toksini</span>

Botulinum toksini, Clostridium botulinum bakterisinin ve ilgili türlerin oluşturduğu nörotoksik bir proteindir. Akson uçlarından asetilkolin nörotransmiterinin salınımını önleyerek yumuşak felce yol açar. Bu bakterinin enfeksiyonu botulizm hastalığına sebep olur. Tıbbi ve kozmetik amaçlarla da kullanılan bir toksindir.

<span class="mw-page-title-main">Yılan ısırığı epidemiyolojisi</span>

Çoğu yılan ısırığı zehirli olmayan yılanlardan kaynaklanır. Dünyada kabaca 3000 yılan türü bulunur, bunların sadece %15 kadarının insanlar için tehlikeli olduğu kabul edilir. Yılanlar Antarktika dışında bütün kıtalarda bulunur. En çeşitli ve yaygın bulunan yılan ailesi, yaklaşık 700 türü zehirli olan kırbaç yılanlarıdır (Colubridae). Bu yılanların çoğu insanlar için tehlike oluşturabilecek kadar zehir üretemez, ancak familyanın en az beş cinsi insan ölümlerine sebep olmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Nörotoksin</span>

Nörotoksin, sinir sisteminin görevini bozan bir zehirdir.

Arsenit metiltransferaz, insanlarda AS3MT geni tarafından kodlanan bir enzimdir.

<span class="mw-page-title-main">Pirolizidin alkaloidleri</span>

Pirolizidin alkaloidleri (PA), doğal olarak bitkiler tarafından otçullara karşı bir savunma mekanizması olarak üretilen ve temel olarak pirolizidinin kimyasal yapısında olan alkaloidlerdir. 6.000'den fazla bitkide 660'tan fazla PA ve PA N-oksit tanımlanmıştır ve bunların yaklaşık yarısı hepatotoksisite sergilemektedir. Boraginaceae, Asteraceae, Orchidaceae ve Fabaceae familyalarındaki bitkilerde sıklıkla bulunurlar; Convolvulaceae, Poaceae ve Lamiaceae'deki en az bir türde bulunmaktadırlar. Dünyadaki çiçekli bitkilerin % 3'ünün pirolizidin alkaloidleri içerdiği tahmin edilmektedir. Bal, tahıllar, süt, sakatat ve yumurta pirolizidin alkaloidleri içermektedir.

<span class="mw-page-title-main">Viridiplantae</span>

Viridiplantae, yaklaşık 450.000-500.000 tür içeren ve hem karasal hem de sucul ekosistemlerde önemli roller oynayan ökaryotik canlılar grubudur. Öncelikle sucul olan yeşil algler ve içlerinden çıkan kara bitkilerinden oluşurlar. Yeşil algler, geleneksel sınıflandırmada kara bitkilerini içermez ve bu da yeşil algleri parafiletik bir grup yapar. Kara bitkilerinin yeşil alglerin içinden çıktığının anlaşılmasından bu yana, bazı yazarlar bitkileri de yeşil alglere atıyorlar. Hücre duvarlarında selüloz bulunan hücrelere ve klorofil a ve b içeren ve fikobilin içermeyen siyanobakterilerle endosimbiyozdan türetilen birincil kloroplastlara sahiptirler.

Latrotoksin, Latrodectus cinsi örümceklerin ve aynı familyadaki Steatoda nobilis cinsinin en az bir türünün zehriinde bulunan yüksek moleküler kütleli bir nörotoksindir. Latrotoksinler, zehrin ana aktif bileşenleridir ve latrodektizm semptomlarından sorumludurlar.

Bungarotoksinler, yılanların ve kraitlerin zehirlerinde bulunan toksinlerdir. Bu hayvanların ısırıkları, uzuv kaybıyla sonuçlanabilecek kanama veya hemoraji, felç ve doku hasarı gibi ciddi durumlara neden olabilir. Zehrin felç edici etkileri, nefes almayı zorlaştırabilecekleri için özellikle tehlikelidir. Bu semptomlar zehirdeki bungarotoksinin varlığının bir sonucudur. Gerçekte zehir, her biri hangi reseptörler üzerinde etki ettikleri ve ne kadar güçlü olduklarına göre değişen birkaç farklı bungarotoksin türü içerir.

<span class="mw-page-title-main">Vital Brazil</span> Brezilyalı bilim insanı

Vital Brazil Mineiro da Campanha ya da bilinen adıyla Vital Brazil, Crotalus, Bothrops ve Elapidae cinsi zehirli yılan ısırıklarını tedavi etmek için kullanılan çok değerlikli anti-ofidik serumun keşfiyle tanınan Brezilyalı doktor, biyomedikal bilim adamı ve immünologdu. São Paulo'da bulunan ve dünyada yalnızca zehirli hayvanların araştırmaları yapılan temel ve uygulamalı toksikolojiye adanmış ilk araştırma merkezi olan Butantan Enstitüsü'nün kurucusuydu.

AaHIT olarak da bilinen Androctonus australis hector böcek toksini, voltaj kapılı sodyum kanallarını etkileyen bir akrep toksinidir. AaHIT1, AaHIT2, AaHIT4 ve AaHIT5 olmak üzere dört farklı böcek toksini saptanmıştır. Kabuklular ve memeliler için de toksik olan AaHIT4 dışındaki diğer toksinler öncelikle böcekleri etkiler.

Theraphosa leblondi toksini (TLTx), dev tarantula Theraphosabloni'nin zehrinden saflaştırılan ve dizilenen üç farklı formda oluşan bir toksindir. Bu toksin, bir geçit değiştirici olarak görev yaparak Kv4.2 voltaj kapılı potasyum kanallarını seçici olarak inhibe etmektedir.

Helotermin, Meksika boncuklu kertenkelesi Heloderma horridum horridumʼun zehrinden elde edilen bir toksindir. Helotermin, ryanodin reseptörlerini, kalsiyum ve potasyum kanallarını inhibe eder. Helotermin uyuşukluğa, arka bacaklarda kısmî felce ve vücut sıcaklığının düşmesine neden olabilir. Toksin heloterminin adı, kaynağı olan Heloderma kertenkelesinden ve bunun farelerdeki etkilerinden biri olan hipotermiyi tetiklemesinden türetilmiştir.