Ученые попытались понять, как именно ядовитые щупальца медузы Номуры убивают случайных жертв.
В водной толще Жёлтого и Восточно-Китайского морей можно встретить довольно пугающего их обитателя: громадную медузу Nemopilema nomurai (или медузу Номуру), которая неподвижно покачивается в воде, ожидая добычу. Бояться за свою жизнь не нужно — Номура питается планктоном, но и беспокоить гиганта не советуем: яд ее стрекательных клеток может доставить вам массу проблем.
На стадии медузы это стрекающее достигает размеров в два метра и веса около 200 кг (как взрослый лев). С такими параметрами она считается одной из крупнейших медуз в мире. Каждый год от ее ядовитых щупалец страдают сотни тысяч пловцов в Китае, Корее и Японии.
При «укусе» яд Nemopilema nomurai вызывает немедленную и сильную боль, за которой в месте соприкосновения с щупальцами следуют покраснение и отек. В редких случаях укусы могут привести к шоку, серьезным травмам или даже смерти.
Учёные давно пытались понять состав яда медузы, и однажды команда исследователей принялась за этот вопрос серьёзно.
Ученые занялись анализом этого яда с помощью многократной хроматографии. При этом они обнаружили невероятно сложную смесь из более 200 токсинов, каждый из которых может воздействовать на определенные органы или наносить вред организму жертвы. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Proteome Research.
«Хотя мы пытались выделить смертельный токсин(ы) из яда N. nomurai, было чрезвычайно трудно отделить его от других белков», — объясняют авторы.
Другими словами, ядовитый коктейль, который содержат щупальца громадной медузы, настолько сложен, что понять, какие именно токсины наносят вред жертве более чем затруднительно.
В ходе исследования команда отрезала от живой медузы щупальца и замораживала их свежими, а затем помещала в центрифугу, чтобы собрать нематоцисты — стрекательные клетки медуз, которые содержат их яд. Тщательно извлекая белки яда и разделяя их на разные группы, исследователи вводили каждую белковую фракцию белка мышам, чтобы увидеть, какой эффект они окажут на животных.
В результате ученые выделили фракцию NnLF из 13 токсиноподобных белков, которые имеют потенциально фатальные последствия для тех, кто будет иметь дело с медузьими ядовитыми щупальцами. NnLF показал сильную летальность для мышей, и результаты токсикологии соответствовали клиническим симптомам умерших пациентов после укуса N. nomurai, что указывало на то, что NnLF содержал ключевые летальные токсины в яде. Одни токсины этого соединения нацелены на клеточные мембраны, другие — на калиевые каналы, в то время как третьи вызывали агглютинацию (слипание) эритроцитов. Среди них были фосфолипаза, ингибитор калиевых каналов, гемолизин, тромбин и другие.
Тем не менее, авторы признают, что трудно сказать наверняка, какой именно из этих отдельных токсинов на самом деле убивает животных, предполагая, что они могут работать «сообща». Исследователи отмечают, что их работа улучшает понимание вреда и смертности от яда медузы N. nomurai, и результаты работы будут важны для разработки лекарств от него в будущем.
