ترياق المد الأحمر: اكتشف العلماء أول ترياق على الإطلاق لسم المد الأحمر الذي يسبب تسمم المحار

لقد كان التسمم بالمأكولات البحرية يشكل تهديدًا للبشر منذ قرون، وليس لدينا طريقة لوقفه. إن تكاثر طحالب “المد الأحمر” الموجودة على ساحل المحيط الهادئ مميتة، وتنتج واحدة من أكثر السموم العصبية المعروفة شراسة: الساكسيتوكسين (STX). تناول المأكولات البحرية الخاطئة ويتبع ذلك التسمم بالمأكولات البحرية المشلولة (PSP). لا يوجد ترياق. أو على الأقل لم يكن هناك، حتى وجد الباحثون في جامعة سان فرانسيسكو واحدة مخبأة في الضفادع الأمريكية. أظهر بحث جديد نُشر في مجلة Nature Communications أن البروتين الموجود في بعض الضفادع يمكنه تحييد الساكسيتوكسين.

بروتين الضفدع الذي يمكن أن ينقذ مئات الأرواح

تم تخزين السم العصبي STX الموجود في طحالب “المد الأحمر” كسلاح كيميائي خلال الحرب الباردة بسبب عدم وجود ترياق. ربما تكون دراسة جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو قد غيرت قواعد اللعبة. وجد البحث، الذي أجراه دانييل مينور، دكتوراه، أستاذ في معهد أبحاث القلب والأوعية الدموية بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، أن بروتين الضفدع المسمى ساكسيفيلين يمكنه تحييد الساكسيتوكسين في الفئران. يمكن لهذا البروتين أيضًا عكس التسمم المميت.يتواجد هذا البروتين بشكل طبيعي في الضفادع الأمريكية والعديد من الضفادع الأخرى حول العالم. إنه يعمل بشكل أساسي مثل الإسفنج الجزيئي، حيث يرتبط بإحكام بالساكسيتوكسين في مجرى الدم قبل أن يتمكن من الوصول إلى الخلايا العصبية والعضلية التي يهاجمها عادة.ركزت الأبحاث السابقة حول ترياق STX على مقاطعة العمليات البيولوجية المعقدة التي يستخدمها لتعطيل الخلايا العصبية أو محاولة تحفيز الاستجابات المناعية ضدها. وانتهت هذه المحاولات بخيبة الأمل.وقال مينور: “لقد كانت مشكلة إيجاد حل. فقد تبين أن بروتينًا طبيعيًا واحدًا فقط يكفي لإزالة هذا السم”.ومع تزايد انتشار هذه الطحالب في جميع أنحاء العالم، فقد يكون هذا الاكتشاف إنجازًا حاسمًا. اكتشف مينور الترياق بالتعاون مع الكيميائي جاستن دو بوا، الحائز على درجة الدكتوراه في جامعة ستانفورد.

“إسفنجة” سامة

تعتمد هذه الدراسة الجديدة على ورقة بحثية أُجريت عام 2021 أظهر فيها مينور وزملاؤه أن الساكسفيلين يرتبط بقوة بالساكسيتوكسين. يمتص بروتين الضفدع السم مثل الإسفنج ويحجب خصائصه السامة. ومع ذلك، ما إذا كان هذا التفاعل سيعمل داخل كائن حي ظل غير واضح.في الدراسة الجديدة، قام الباحثون الصغار وما بعد الدكتوراه سامانثا نيكسون، دكتوراه، وساندرا زاكرزيوسكا، دكتوراه، باختبار الساكسفيلين في الفئران المعرضة لجرعات مميتة من STX. ووجد الباحثون أنه عندما تم إعطاء البروتين قبل أو بجانب STX، فإنه يمنع التسمم. كما أدى أيضًا إلى شفاء جميع الفئران المعرضة للسموم تقريبًا، مما يعكس بشكل وثيق ما يمكن أن يحدث إذا استهلك البشر المحار المسموم دون قصد.وقال مينور: “كان لدينا هذا البروتين الكبير جدًا الذي كان عليه اللحاق بجزيء سم صغير كان له بداية جيدة. لم نكن متأكدين حقًا من أنه سيعمل”.ولاحظ الباحثون أن البروتين لم يحسن البقاء على قيد الحياة فحسب، بل قلل أيضًا من الأعراض المرتبطة بالتسمم الحاد، دون آثار جانبية ضارة. ووجدوا أيضًا أن الساكسفيلين ينتقل في جميع أنحاء الجسم، ويصل إلى الدماغ والقلب والعضلات، مما يسمح له باعتراض السم أينما ينتقل.

حل لغز عمره قرن من الزمان

تعود أصول هذا الاكتشاف إلى عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين، عندما قام هيرمان سومر، الطبيب والعالم بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، بالتحقيق في حالات تفشي التسمم بالمأكولات البحرية على طول ساحل كاليفورنيا. لقد أدرك أن السم لم يأت من المحار نفسه بل من الكائنات الحية الدقيقة المرتبطة به. وكان يطلق عليه بعد ذلك “سم العفن”. أرست ملاحظاته الأساس للتعرف النهائي على مادة الساكسيتوكسين. ولاحظ أيضًا أن بعض الضفادع بدت مقاومة للسموم. وبعد مرور ما يقرب من قرن من الزمان، ثبتت صحة هذه الملاحظة.يعرف العلماء الآن أن STX ليس سمًا واحدًا، ولكنه عائلة مكونة من أكثر من 50 نوعًا مختلفًا لها هياكل وثيقة الصلة. وجدت دراسات مينور السابقة أن الساكسفيلين يمكن أن يرتبط بمجموعة واسعة من هذه المتغيرات، مما يجعله مرشحًا قويًا للترياق.ويأمل مينور الآن في تحديد ما إذا كانت الإصدارات التقنية الأصغر حجمًا من الساكسفيلين يمكن أن تعمل بشكل مماثل، أو حتى أفضل، في الحماية ضد مجموعة من متغيرات STX. قد يوفر هذا أيضًا معلومات حول تحسين سلامة المحار. في كاليفورنيا، يقوم مختبر الاختبارات التابع لولاية ريتشموند بتحليل المحار بشكل روتيني بحثًا عن سموم المحار المشلولة.واختتم مينور حديثه قائلاً: “لقد اضطرت الطبيعة إلى حل هذه المشكلة مراراً وتكراراً، لذلك هناك قدرة على مقاومة السموم في كل مكان في العالم البيولوجي”.