В организме лягушек нашли противоядие от одного из сильнейших морских ядов

Сакситоксин вырабатывают некоторые микроводоросли и цианобактерии. Яд накапливается в моллюсках и может попасть в организм человека вместе с пищей. Он нарушает передачу сигналов к нервам и мышцам, из-за чего тяжёлое отравление способно привести к параличу и остановке дыхания. Специального противоядия от него пока нет.

Однако говорить о готовом лекарстве рано. Саксифилин испытали только на мышах, а его безопасность и эффективность для человека ещё предстоит проверить. Исследование опубликовано в журнале ⁠Nature Communications.

Детали

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско изучали белок саксифилин. Он встречается у американской лягушки-быка и некоторых других лягушек и жаб, устойчивых к действию сакситоксина.

Сакситоксин действует быстро. Его молекулы блокируют натриевые каналы — своеобразные «ворота» на поверхности нервных и мышечных клеток. Без этих каналов клетки не могут нормально передавать электрические сигналы. В результате у человека могут появиться онемение, слабость, трудности с глотанием и координацией, а при тяжёлом отравлении — паралич дыхательных мышц.

Саксифилин действует проще: он крепко связывает молекулы яда в крови и не позволяет им добраться до клеток. Авторы сравнивают его с молекулярной губкой, которая впитывает токсин и лишает его возможности действовать.

Сначала учёные проверили белок на клетках с тремя типами человеческих натриевых каналов. Они связаны с работой скелетных мышц, сердца и периферической нервной системы. Саксифилин освобождал все три типа каналов от действия токсина.

Затем белок испытали на мышах. Исследователи использовали три варианта эксперимента:

• саксифилин вводили одновременно с ядом;
• белок вводили до воздействия токсина;
• животные сначала получали смертельную дозу сакситоксина, а уже затем — возможное противоядие.

Белок защищал мышей во всех трёх случаях. Наиболее важным оказался последний опыт: саксифилин спас большинство животных, хотя яд уже начал действовать. Именно такая последовательность ближе всего к реальному отравлению, когда человек обращается за помощью после того, как съел заражённых моллюсков.

Саксифилин не только повышал выживаемость, но и уменьшал тяжесть симптомов. По данным исследователей, сам белок не вызвал у мышей заметных побочных эффектов.

Чтобы убедиться в механизме его действия, учёные также проверили изменённую версию саксифилина, которая связывает яд примерно в 2000 раз слабее. Она не защищала животных. Это подтвердило, что белок спасает организм именно благодаря способности удерживать молекулы токсина.

Почему это важно

Сакситоксин считается одним из наиболее опасных природных нейротоксинов. Он относится к семейству из более чем 50 похожих веществ, которые могут накапливаться в мидиях, устрицах, гребешках и других моллюсках.

Отравление такими токсинами называют паралитическим отравлением моллюсками. Специального лекарства от него нет: врачи могут только поддерживать дыхание и другие жизненно важные функции, пока организм не избавится от яда.

Новая работа впервые показала на живом организме, что одного природного белка достаточно, чтобы защитить от смертельного действия сакситоксина. Особенно обнадёживает то, что он помогал уже после воздействия яда.

Но путь до лекарства может оказаться долгим. Саксифилин — крупная белковая молекула массой около 91 килодальтона. Учёным предстоит выяснить, как долго она сохраняется в крови, не вызывает ли иммунной реакции и в какой дозе её можно безопасно применять. Также результаты опытов на мышах не гарантируют, что белок будет столь же эффективен у людей.

Авторы хотят создать уменьшенные версии саксифилина. Такие молекулы потенциально смогут быстрее перемещаться по организму и связывать разные разновидности токсина.

Бэкграунд

Так называемый красный прилив — это массовое размножение микроскопических водных организмов, некоторые из которых вырабатывают опасные вещества. Вода при этом не всегда становится красной, поэтому учёные чаще говорят о вредоносном цветении водорослей.

Моллюски фильтруют воду и накапливают токсин, но сами не обязательно погибают. В результате яд может попасть в организм людей и животных, которые употребляют их в пищу.

История открытия уходит почти на сто лет назад. В конце 1920-х и начале 1930-х годов исследователь Калифорнийского университета в Сан-Франциско Герман Зоммер выяснил, что «мидиевый яд» вырабатывают не сами моллюски, а микроорганизмы, которыми они питаются. Он также заметил, что некоторые лягушки устойчивы к отравлению.

Позднее учёные обнаружили у лягушек саксифилин и выяснили, как он захватывает сакситоксин. Однако до нынешней работы было неизвестно, сможет ли этот механизм спасти уже отравленный живой организм.

В будущем саксифилин может пригодиться не только как основа лекарства. Исследователи предполагают, что его способность находить и связывать токсин позволит быстрее проверять моллюсков и воду на опасное загрязнение.

Источник

Исследование Samantha A. Nixon, Sandra Zakrzewska и соавторов “Saxiphilin functions as a ‘toxin sponge’ protein that counteracts the effects of saxitoxin poisoning” опубликовано в журнале Nature Communications в 2026 году.