نقطة منه تقتل ملايين.. اكتشاف السر وراء سم الأرملة السوداء

سم الأرملة السوداء.. أقوى سم في العالم الذي طالما حير هذا اللغز العلماء لفترة طويلة، كيف يستطيع ملليجرام منه قتل أضخم شخص في ثواني معدودة، لكن الآن نجح الباحثون في فهم آلية تشكل السم العصبي للأرملة السوداء.

نجح الباحثون في جامعة مونستر بألمانيا بمعرفة آلية تشكل السم العصبي القوي المعروف باسم لاتروتوكسين، الذي يُنتجه عنكبوت الأرملة السوداء، باستخدام تقنيات متطورة مثل المجهر الإلكتروني بالتبريد والمجهر الميكانيكي.

ويُعتبر هذا العنكبوت من أكثر الأنواع رعبًا، إذ يحتوي سمّه على مزيج من سبعة سموم مختلفة، تُعرف باسم لاتروتوكسينات، تستهدف الجهاز العصبي للحشرات والقشريات بشكل خاص.

من بين هذه السموم، يُعد ألفا لاتروتوكسين هو الأخطر، حيث يستهدف الفقاريات، بما في ذلك البشر.

عندما يرتبط هذا السم بمستقبلات معينة في المشابك العصبية، يحدث تدفق غير منضبط لأيونات الكالسيوم في الأغشية قبل المشبكية، مما يحفز إطلاق النواقل العصبية. هذه العملية تؤدي إلى تقلصات وتشنجات عضلية قوية، مما يجعل السم شديد السمية.

رغم أن العملية تبدو بسيطة، إلا أن هناك تعقيدات هائلة خلفها. وقد تمكن العلماء من تحليل بنيتها بدقة شبه ذرية قبل وبعد تفاعله مع الأغشية، مما يُساعد في فهم كيفية تأثير هذا السم على النظام العصبي. هذا الاكتشاف قد يُساهم في تطوير استراتيجيات جديدة لمكافحة آثار هذا السم الضار.

في محاولة لفهم آلية تدفق الكالسيوم إلى الغشاء المشبكي بشكل أفضل، استخدم فريق من مركز علوم النانو الناعمة في جامعة مونستر.

توصل الباحثون إلى أن السم يظهر تحولًا ملحوظًا عند ارتباطه بالمستقبل. حيث يتشكل جزء من الجزيء السام في شكل ساق يخترق غشاء الخلية كما لو كان محقنة. ومن ميزاته الفريدة، أنه يشكل مسامًا صغيرة في الغشاء تعمل كقناة للكالسيوم.

وقد أظهرت عمليات المحاكاة الديناميكية أن أيونات الكالسيوم يمكن أن تتدفق إلى الخلية عبر بوابة انتقائية تقع مباشرة فوق المسام. هذا الاكتشاف يعزز فهمنا لكيفية تأثير السم على النشاط العصبي، مما قد يساعد في تطوير استراتيجيات لمواجهة آثار السم السامة.

وبفضل هذه النتائج، بات الباحثون أكثر فهمًا لطريقة عمل السم، ويوضح كريستوس جاتسوجيانيس قائلاً: 'هذه السموم تحاكي بشكل معقد وظيفة قنوات الكالسيوم في الغشاء قبل المشبكي، مما يجعلها تختلف تمامًا عن أي سم معروف سابقًا'.

وتفتح هذه الاكتشافات آفاقًا واسعة للتطبيقات المحتملة، حيث تمتلك لاتروتوكسينات مكانات حيوية كبيرة، مثل تطوير ترياقات محسّنة، وعلاجات للشلل، ومبيدات حشرية حيوية جديدة.

وقد نُشرت نتائج هذا البحث مؤخرًا في مجلة Nature Communications. في دراسة سابقة، نجح فريق البحث في فك شفرة بنية اللاتروتوكسينات الخاصة بالحشرات في سم العنكبوت.