La ce foloseşte veninul de scorpion şi de ce este atât de scump

Ce trebuie să știm despre scorpioni

Scorpionii sunt arahnide prădătoare terestre înrudite cu păianjenii și căpușele, care sunt cunoscuți pentru înțepăturile dureroase și potențial letale pe care le provoacă. În lume există peste 2.500 de specii de scorpioni, inclusiv scorpionul carpatin, singurul reprezentant al acestui ordin întâlnit în România. Orice specie de scorpion are doi clești, opt picioare și o coadă lungă și subțire arcuită peste spate, la capătul căreia se află o glandă dublă localizată în telson, care se termină cu un ac veninos, potrivit mayoclinic.org.

În funcție de specie, scorpionii pot avea între 1 cm și 18 cm lungime, inclusiv coada, și pot prezenta o mare varietate de culori. Aceste artropode nu înțeapă de obicei decât dacă sunt provocați sau atacați, iar cele mai multe înțepături au loc atunci când sunt scorpionii prinși, călcați accidental sau atinși cu corpul.

De ce produc scorpionii venin

„Când vine vorba de scorpioni, cu cât este mai mare, cu atât este mai bine”, spunea Indiana Jones în filmul Regatul Craniului de Cristal și se pare că nu era departe de adevăr. Cercetările efectuate recent au confirmat faptul că scorpionii mai mici, cu clești mai puțin dezvoltați, tind într-adevăr să aibă un venin mai puternic.

Producerea veninului în sine reprezintă un proces extrem de costisitor din punct de vedere energetic pentru scorpion. Potrivit cercetătorilor de la institutul CIBIO-InBIO din Portugalia, aceștia trebuie să-și ridice enorm metabolismul pentru a produce venin, deși nu folosesc niciodată atât de mult. Cercetările au arătat în mod clar că aceste arahnide nu se despart ușor de veninul lor.

În cadrul unui studiu realizat în urmă cu câțiva ani, un scorpion a fost provocat pentru a injecta venin într-un recipient. S-a constatat că scorpionii tind să folosească între 3 până la 5% din venin la o singură înțepătură, însă dacă este strivit, poate injecta până la 100% din veninul produs.

Sunt scorpionii periculoși?

Cu excepția șerpilor, scorpionii ucid mai mulți oameni decât orice alt animal la nivel global, însă doar aproximativ 25-30 dintre specii sunt periculoase pentru oameni. Așa cum spuneam, scorpionii înțeapă cu acul situat în vârful cozii flexibile, injectând sub piele veninul conținut de cele două glande. Dintre cele câteva mii de specii de scorpion din lume, doar vreo sută produc venin suficient de puternic și de periculos pentru a fi letal.

De exemplu, în SUA, scorpionii periculoși trăiesc în principal în deșerturile din sud-vestul țării, iar cea mai periculoasă specie este scorpionul de scoarță. Acesta trăiește în principal în Arizona, dar poate fi găsit și în statele învecinate. Majoritatea înțepăturilor nu sunt grave, iar mai puțin de 5% vor necesita îngrijiri medicale. Rata de mortalitate în cazul înțepăturii de scorpion este extrem de mică la persoanele cu vârste de peste 6 ani.

Dacă simptomele se agravează în intervalul de două până la patru ore după înțepătură, există un risc mai mare de evoluție nefavorabilă și trebuie contactat imediat medicul. Africa de Nord, Orientul Mijlociu, India, Mexicul și alte zone din America de Sud sunt locurile unde trăiesc aproximativ 50 de specii de scorpioni care reprezintă o potențială amenințare la adresa omenirii.

Ce reprezintă veninul de scorpion

Glandele specializate din telsonul scorpionului sintetizează un cocktail molecular complex de proteine, peptide, enzime, săruri și multe alte substanțe bioactive. Deși este bine știut că veninul produs de diferitele specii sunt structurate în mod diferit din punct de vedere al potențialului, mai puțin cunoscut este faptul că și calitatea veninului diferă în funcție de numărul de înțepături.

Astfel, scorpionii produc la prima înțepătură un venin inofensiv (pre-venin), care este eliminat sub forma unui lichid transparent, notează iflscience. După câteva înțepături, însă, acest venin devine din ce în ce mai opac, mai gros și mai vâscos. Spre ultimele câteva pompări, veninul are o textură foarte diferită. Totuşi, în cazul speciilor înalt letale, chiar și acest „pre-venin” poate fi periculos pentru organisme mici sau persoane alergice, deci nu este complet „inofensiv”.

Ceea ce face veninul de scorpion cu adevărat remarcabil nu este toxicitatea lui, ci diversitatea moleculară. O singură picătură poate conține sute de compuși diferiți, fiecare cu rolul său specific și cu un potențial terapeutic aparte. Până în prezent, oamenii de știință au identificat între 200 și 500 de peptide diferite în veninul produs de anumite specii, însă multe au rămas încă nestudiate.

Cum se extrage veninul de scorpion

Din punct de vedere istoric, metoda standard din industrie pentru izolarea veninului de scorpion presupunea uciderea acestuia, îndepărtarea glandei veninoase și măcinarea ei. Așa cum natura a demonstrat, scorpionii pot fi și provocați să înțepe, dar asta nu este neapărat cea mai ușoară metodă de a colecta venin în cantități semnificative.

În 2021, specialiștii de la institutul CIBIO-InBIO au stabilit o metodă neletală pentru studierea veninului de scorpion, în cazul lor pentru a examina transcriptomele, ce le-ar putea dezvălui genele implicate în producerea lui. Noua lor metodă îmbunătățită folosește un electrostimulator care aplică un voltaj redus pentru a activa nervii ce golesc o glandă de venin, ceea ce reprezintă un avantaj deoarece, în acest fel, scorpionul rămâne complet nevătămat.

Dincolo de bunăstarea lui, menținerea scorpionului în viață și sănătos are multe beneficii potențiale pentru cercetare, deoarece le permite oamenilor de știință să studieze calitățile veninului pe parcursul mai multor zile. Acest lucru ar putea dezvălui într-o zi influența dietei, a anotimpului și a altor factori asupra compoziției veninului. Pe lângă faptul că ne-ar învăța lucruri noi despre aceste animale, ar putea avea implicații pentru alte utilizări ale veninului.

De ce este atât de căutat veninul de scorpion

Natura a fost dintotdeauna o sursă de inspirație pentru inovația umană în diferite domenii, de la tehnologie și design, până la produse farmaceutice și terapii. Faptul că este bogat în proteine, peptide și compuși moleculari capabili să blocheze sau să reconfigureze canalele ionice din organism face ca veninul de scorpion să fie folosit în viitoare medicamente derivate din venin.

Aplicațiile veninului de scorpion în industria farmaceutică pot varia în funcție de canalele ionice specifice pe care le influențează. Unele care acționează asupra canalelor de sodiu au arătat perspective promițătoare în managementul epilepsiei pe modele de șoareci. Altele care influențează canalele de potasiu sunt investigate în tratamentul bolilor autoimune, cum ar fi scleroza multiplă. Aceste veninuri au evoluat ca armă pentru a paraliza anumite specii prin acțiunea asupra acestor canale. Ideea generală din spatele transformării acestor arme în avantaje este acela că pot avea efecte benefice și asupra altor animale. Veninul de scorpion, alături de cel al anemonelor de mare, șerpilor și al tuturor animalelor care mușcă sau înțeapă, este prin urmare de mare interes în anumite domenii de cercetare potențial profitabile.

Beneficiile veninului de scorpion

Veninul de scorpion reprezintă o sursă bogată de compuși bioactivi cu potențial terapeutic remarcabil, cercetările actuale vizând aplicații în domenii variate ale medicinei.

Armă împotriva cancerului. Cea mai spectaculoasă aplicație medicală a veninului de scorpion vizează oncologia. La originea ei se află clorotoxina (CTX), o peptidă izolată din veninul scorpionului Leiurus quinquestriatus, alcătuită din 36 de aminoacizi, identificată inițial ca instrument de studiu al canalelor de clor. Cercetătorii au descoperit ulterior că aceasta se îndreaptă selectiv spre celulele canceroase, inclusiv gliom, melanom, carcinom pulmonar, neuroblastom și meduloblastom. Combinată cu verde indocianin sub numele comercial Tumor Paint BLZ-100, clorotoxina emite o strălucire vizibilă când este stimulată de lumina în infraroșu apropiat. Injectată intravenos, aceasta se îndreaptă exclusiv către celulele tumorale, ignorând țesuturile sănătoase, oferind astfel chirurgilor o imagine mult mai clară a granițelor tumorii, esențială în operațiile pe creier.

Leac împotriva bolilor autoimune. Al doilea domeniu major de aplicare îl reprezintă bolile autoimune. Canalul de potasiu Kv1.3 joacă un rol central în activarea celulelor T implicate în scleroză multiplă, artrită reumatoidă și diabet de tip 1. Toxine din veninul mai multor specii de scorpioni s-au dovedit capabile să blocheze selectiv acest canal, vizând exclusiv celulele implicate în reacția autoimună spre deosebire de imunosupresoarele clasice, care suprimă întregul sistem imunitar și expun pacientul la infecții grave.

Potențial cardiovascular. Sistemul circulator reprezintă un alt teritoriu în care veninul de scorpion își demonstrează valoarea terapeutică. Molecule extrase din veninul mai multor specii exercită efecte favorabile asupra tensiunii arteriale și a fluxului sanguin, în timp ce peptidele care interacționează cu canalele ionice ale celulelor musculare cardiace sunt investigate ca soluții terapeutice pentru aritmii și insuficiență cardiacă. Inima și vasele de sânge ar putea găsi, astfel, în acest venin un neașteptat aliat.

Efecte analgezice. Peste 20 de peptide din veninul de scorpion prezintă efecte antinociceptive. TsNTxP din T. serrulatus, o proteină netoxică structural similară neurotoxinelor modulatoare de canale Nav, a demonstrat proprietăți analgezice puternice în modele de durere acută și neuropatică la șoareci, prin reducerea eliberării de glutamat, conform National Library of Medicine.

Efecte antifungice. Stigmurina și analogii săi sintetici inhibă creșterea speciilor Candida, inclusiv tulpini rezistente la antifungicele clasice. Aceste peptide reprezintă soluții pentru tratamentul candidozelor, mai ales în contextul creșterii rezistenței la medicamentele antifungice disponibile.

Alte aplicații surprinzătoare. Nu în ultimul rând, Cuba a dezvoltat din veninul scorpionului albastru endemic (Rhopalurus junceus) medicamentul homeopat Vidatox, care ar avea proprietăți antiinflamatorii și antitumorale. Deși scepticismul comunității științifice internaționale persistă, produsul ilustrează interesul crescând pentru valorificarea terapeutică a acestui venin, care estre exportat în 15 țări. De subliniat încă o dată faptul că eficiența sa nu este recunoscută de comunitatea științifică internațională, fiind considerat mai degrabă un produs controversat (șarlatanie medicală de către unii oncologi).

Este veninul de scorpion cel mai valoros lichid din lume?

În timp ce un eșantion de câteva sute de micrograme de venin de scorpion din specia Leiurus quinquestriatus (Deathstalker) ar putea aduce în jur de 200 de dolari, un litru de venin produs de acest scorpion poate costa peste 10 milioane de dolari, ceea ce-l face cel mai scump lichid natural din lume. Prețul atât de piperat al veninului de scorpion reflectă, dincolo de compoziția sa complexă de proteine și peptide, dificultatea procesului prin care este obținut.

În primul rând, trebuie să știi că un scorpion produce o dată doar aproximativ două miligrame de venin, ceea ce înseamnă că este nevoie de un număr uriaș de scorpioni care trebuie ținuți în medii controlate. Totodată, recoltarea veninului de scorpion este un proces manual extrem de anevoios, care nu poate fi repetat decât la intervale de câteva săptămâni, de regulă prin stimulare electrică.

Cantitatea infimă obținută de la fiecare scorpion, coroborată cu atenția deosebită impusă pentru a proteja atât arahnida, cât și operatorul, face din această îndeletnicire una dintre cele mai consumatoare de timp și resurse din lumea biologiei aplicate. Tocmai această dificultate structurală explică absența unei producții comerciale la scară largă. În cazul speciei Deathstalker, se adaugă riscul foarte mare pe care îl implică manipularea celui mai letal scorpion din lume, un detaliu care împinge și mai sus valoarea de piață.

Costurile ridicate, echipamentele specializate de colectare și de depozitare, precum și dificultatea procesului – picătură cu picătură – fac ca o industrializare veritabilă să rămână, cu tehnologia actuală, aproape de neconceput, aflăm de pe anasbedraoui.medium.com. Nu în ultimul rând, multitudinea aplicațiilor medicale îi consolidează veninului de scorpion statutul de substanță extrem de prețioasă.

Abonați-vă la ȘTIRILE ZILEI pentru a fi la curent cu cele mai noi informații.

ABONEAZĂ-TE