Dziadek był zdesperowany. Jego ukochany dwuletni wnuk JB poważnie zachorował. Nie poruszał się prawidłowo, nie raczkował jak inne dzieciaki. Lekarz postawił bolesną diagnozę: dystrofia mięśniowa Duchenne’a. To choroba genetyczna, objawiająca się stopniowym zanikiem mięśni. Już przed 12. rokiem życia jej ofiary poruszają się wyłącznie na wózku. Potem zaczynają zanikać mięśnie serca i przepony. Pojawiają się kłopoty z oddychaniem. Chorzy rzadko żyją dłużej niż 30 lat.
Na szczęście właśnie pojawiły się szanse na znalezienie leku na tę straszną chorobę. Dziadek JB Jeff Harvey, zainwestował bowiem w badania prof. Fredericka Sachsa z Uniwersytetu w Buffalo (USA). Ten uczony w roku 1983 był współodkrywcą drobnych kanalików w komórkach. Zazwyczaj są one zamknięte. Jeśli jednak komórka rozciągnie się lub wykrzywi, otwierają się i wpuszczają do wnętrza jony wapnia. U chorych na dystrofię mięśniową Duchenne’a, w wyniku rozmaitych zmian, kanaliki pozostają otwarte cały czas. Jony wapniowe zalewają komórki, a organizm, jak mawia prof. Sachs, „trawi swoje mięśnie od środka”. Uczony od dawna próbował znaleźć substancję chemiczną, która pozwoli na zamknięcie psujących się kanalików. Swą uwagę skierował na jady zwierzęce – w tym przypadku jad pająka, ptasznika chilijskiego (Grammostola spatulata).
Po pierwsze: szkodzić
Jady, które zwierzęta wytworzyły, by szybko obezwładniać i zabijać ofiary lub odstraszać drapieżniki, przeszły dziesiątki, a czasem i setki milionów lat ewolucji. To wystarczająca ilość czasu, by zweryfikować, czy działają i je usprawnić. Większość substancji chemicznych obecnych w jadzie pozostaje dość stabilna. Nie rozpada się od razu, lecz po dostaniu się do ciała ofiary wędruje po jej organizmie aż do miejsca akcji. Tam uderza precyzyjnie i często bez efektów ubocznych. A tego potrzebują lekarze.
Oczywiście jady – przeciwnie niż leki – po pierwsze muszą szkodzić. W uproszczeniu ich działanie dzieli się na neurotoksyczne i hemolityczne. To pierwsze zakłóca przepływ impulsów nerwowych. Może wywołać paraliż, silny ból lub przeciwnie – znieczulenie ofiary. Jady hemolityczne uszkadzają zaś naczynia krwionośne, wywołując rozległe krwotoki wewnętrzne.
Ten prosty podział nie wyczerpuje pomysłowości zwierzęcych trucizn. – Większość jadów zawiera setki składników, których funkcja fizjologiczna często jest nieznana – mówi „Sekretom Nauki” prof. Sachs. Weźmy choćby czarną mambę – jedno z najbardziej niebezpiecznych zwierząt świata. Jad tego węża zabija człowieka w 20 minut. Liczne składniki działają jednocześnie na wielu frontach. Ukąszony przez węża odczuwa senność, traci świadomość, ma kłopoty z oddychaniem, konwulsje i zaburzenia pracy serca. Do tego dochodzi obniżenie ciśnienia krwi, brak koordynacji ruchów, ślinotok, paraliż kończyn, wymioty, gorączka i ostre bóle brzucha.
Z kolei drapieżne morskie ślimaki zwane stożkami (Conus) atakują lub bronią się, wyrzucając jadowitą strzałkę. W skład toksycznego koktajlu, jaki za jej pomocą wstrzykują ofiarom, wchodzą głównie neurotoksyny. Człowiek zaatakowany przez stożka może puchnąć, odczuwać intensywny ból i nudności. Niekiedy pojawia się także paraliż mięśni, zaburzenia widzenia i układu oddechowego, co może prowadzić do uduszenia się. Niektóre gatunki stożków wstrzykują, dla odmiany, szybko działające środki przeciwbólowe.
Inny postrach ludzi, skorpion z gatunku Leiurus quinquestriatus, już samym swoim użądleniem wywołuje przeraźliwy ból. Jego jad powoduje zaburzenia pracy serca i układu oddechowego. Jad żararaki – brazylijskiego gatunku grzechotnika – obniża ciśnienie krwi do takiego poziomu, że ofiara ginie. Toksyna pająka czarnej wdowy wywołuje bolesne skurcze mięśni w całym ciele. Takie przykłady można mnożyć. Są przecież jeszcze liczne jadowite meduzy, ukwiały, wije, owady i ryby. Toksyczne właściwości mają niektóre żaby, jaszczurki, ssaki, a nawet pojedyncze ptaki.
Po drugie: leczyć
Medycyna tradycyjna już dawno wykorzystywała lecznicze własności nawet najbardziej toksycznych jadów. Nowocześni lekarze dopiero niedawno docenili zalety trucizn. Złą reputację jadów przełamało odkrycie z lat 60. XX wieku. John Vane, farmakolog z Wielkiej Brytanii, próbował wówczas zrozumieć, jak organizm człowieka reguluje ciśnienie krwi.
Jeden z jego współpracowników Sergio Ferreira badał jednocześnie jad żararaki (węża z rodziny żmijowatych). Razem zwrócili uwagę na substancję, za pomocą której grzechotnik obniża ciśnienie krwi w ciele ofiar. Na jej podstawie opracowali lek, który w roku 1981 trafił do szpitali. Do dziś z powodzeniem stosuje się go w leczeniu nadciśnienia.
Po tym sukcesie następni badacze rozpoczęli łowy na toksyczne zwierzęta i ich trucizny. Ustalili, że substancja z jadu skorpiona Leiurus quinquestriatus ma przedziwną zdolność przyklejania się do komórek rakowych i ignorowania sąsiednich zdrowych tkanek. Uczeni doszli do wniosku, że można do niej przyczepić np. substancje radioaktywne. Substancja z jadu skorpiona pozwoli im działać wyłącznie na guz. Prace kliniczne nad takim lekiem już trwają. Jeśli przyniosą pozytywne rezultaty, czeka nas prawdziwa rewolucja w onkologii.
Jad drapieżnych ślimaków stożków ma zostać z kolei wykorzystany w leczeniu bólu. To samo czeka toksynę pobraną od czarnej mamby. Mambalginy, wykryte w jej jadzie, są równie silne jak morfina, ale bez jej skutków ubocznych. Pacjenci nie przyzwyczajają się do mambalgin i dlatego nie trzeba zwiększać jej dawek w trakcie terapii. Nie wywołują też senności ani zaburzeń w oddychaniu.
Nic więc dziwnego, że gdy prof. Frederick Sachs zaczął szukać leku na dystrofię Duchenne’a, zainteresował się jadami. Jego współpracownik dr Tom Suchyna pracowicie analizował substancje wytwarzane przez wije, skorpiony i pająki. Dopiero w jadzie ptasznika chilijskiego odnalazł substancję, zamykającą uszkodzone kanaliki w komórkach. Na badania, które odkrycie przekułoby w lek, zabrakło jednak pieniędzy. Prace ruszyły ponownie, gdy dziadek chorego JB zdecydował się sfinansować to przedsięwzięcie. Dzięki temu nowy lek przechodzi właśnie testy na myszach. Na razie wypadają pozytywnie. To jednak dopiero początek drogi, jaką musi przejść substancja, by trafić do pacjentów.
Dziadek JB czeka cierpliwie. Jego wnuk niedawno skończył 4 lata. Nie potrafi wejść na schody. Umie biegać, ale niezdarnie. W przyszłości chciałby zostać bejsbolistą. Może jad ptasznika pozwoli mu spełnić to marzenie.
Warto wiedzieć:
Pierwszy jad
Gdyby nie polski paleontolog prof. Hubert Szaniawski z PAN, pewnie do dziś nie znalibyśmy pierwszego w historii naszej planety zwierzęcia jadowitego. To o tyle zaskakujące, że szczątki takich stworzeń odkrywane są już od połowy XIX wieku, choć przez długie lata nie było wiadomo, czym są. Nazywa się je konodontami. Dopiero w roku 1984 odkryto odcisk całego zwierzęcia, co pozwoliło ustalić, że konodonty miały ciało długie i wąskie – podobne do dzisiejszych węgorzy. Drobne elementy szkieletowe, często znajdowane w osadach, tworzyły ich aparat gębowy, a niektóre z tych „ząbków” były zaopatrzone w długi i wąski rowek. Prof. Szaniawski dostrzegł, że przypomina on bruzdki w zębach jadowych węży, jaszczurek i ryb. Podobne struktury mają też dzisiejsze jadowite morskie bezkręgowce z grupy szczecioszczękich (Chaetognatha). Paleontolog doszedł więc do wniosku, że konodonty mogły swe ofiary paraliżować toksyną. Ponieważ żyły już 480 mln lat temu, należy im się miano najstarszych zwierząt jadowitych na Ziemi.
Jadowite zwierzęta w Polsce
Matka Natura łagodnie obeszła się z naszym krajem. Niewiele jest u nas zwierząt jadowitych, a i te, które można spotkać, nie należą do szczególnie groźnych. Jednak ich ukąszenia także mogą być nieprzyjemne.
1. ŻMIJA ZYGZAKOWATA (Vipera berus)
Jedyny jadowity wąż spośród czterech gatunków żyjących w Polsce. Jej toksyna powoduje rozkład (hemolizę) krwi. Małe ofiary – myszy, żaby, jaszczurki czy pisklęta ptaków – doprowadza to do śmierci. U człowieka ukąszenie żmii wywołuje bolesny obrzęk, osłabienie, duszności, poty, wymioty i omdlenia. Śmiertelne wypadki należą do rzadkości i zdarzają się w przypadku małych dzieci, osób starszych i chorych na serce.
2. SZERSZEŃ (Vespa crabro)
To największy przedstawiciel rodziny osowatych w Polsce. Jego użądlenia są niezwykle bolesne. W jadzie szerszenia znajduje się bowiem acetylocholina – związek drażniący komórki nerwowe. Jednak szkodliwość użądleń nie różni się od zadanych przez osy czy pszczoły.
3. WŚCIEKLICA ZWYCZAJNA (Myrmica rubra)
Czyli osławione małe czerwone mrówki. Polska nazwa doskonale oddaje ich charakter. Wścieklice posiadają bowiem żądło, którym wstrzykują silny jad. Ich ukąszenia boleśnie pieką, zwłaszcza gdy zaatakuje wiele mrówek jednocześnie.
4. PAJĄK TOPIK (Argyroneta aquatica)
Toksyna żadnego z polskich pająków nie zagraża zdrowiu człowieka (pod warunkiem, że nie jest się uczulonym). Wg dr. Janusza Kupryjanowicza z Uniwersytetu w Białymstoku za najbardziej jadowite gatunki można ewentualnie uznać kolczaka zbrojnego (Cheiracanthium punctorium) i topika (Argyroneta aquatica). Ten ostatni jest jedynym znanym na świecie pająkiem, który całe życie spędza pod wodą.
Najbardziej jadowite zwierzęta świata
Ponieważ jady większości zwierząt do dziś nie są dobrze zbadane, trudno ustalić, które z nich są najgroźniejsze. Rankingi można układać na różne sposoby. W dodatku wraz z nowymi odkryciami pozycja zwierząt na liście często się zmienia.
1. KOBRA KRÓLEWSKA (Ophiophagus hannah)
Ten pięciometrowy wąż żyje w Indiach, Chinach i Azji Południowo-Wschodniej. Najczęściej żywi się innymi wężami. Ukąszony przez kobrę człowiek czuje silny ból, ma zaburzenia wzroku, ogarnia go senność i paraliż. Potem zapada w śpiączkę. Umiera, dusząc się. Jad kobry nie należy do najbardziej toksycznych, ale jest groźny z powodu ilości. Jeden wąż ma dość jadu, by zabić 20 ludzi lub słonia.
2. OŚMIORNICA HAPALOCHLAENA (Hapalochlaena)
Jej niewielkie rozmiary – nieprzekraczające 20 cm – mogą zwieść niedoświadczonych nurków. Taką pomyłkę popełnia się jednak raz w życiu. Ośmiornica, która żyje na rafach koralowych i przy wybrzeżach Oceanu Spokojnego, ma dość jadu, by zabić ponad dwadzieścia osób. Rana początkowo jest bezbolesna. Potem pojawiają się trudności w oddychaniu, paraliż i zatrzymanie akcji serca.
3. TAJPAN PUSTYNNY (Oxyuranus microlepidotus)
Najbardziej jadowity wąż świata zamieszkuje pustynne tereny Australii. Żywi się głównie gryzoniami i ptakami. Jego jad wywołuje paraliż ofiary i śmierć. Za jednym ukąszeniem tajpan wprowadza 50 razy silniejszą dawkę jadu niż kobra królewska. Mimo to nieznane są przypadki śmierci ludzi od ukąszenia tajpana. Wąż ten bowiem starannie unika kontaktu z człowiekiem.
4. STOŻEK MARMUROWY (Conus marmoreus)
Jeden z przedstawicieli grupy jadowitych morskich ślimaków stożków. Niektórzy uważają, że ten właśnie gatunek jest najgroźniejszy. Żyje pospolicie na niektórych wybrzeżach Oceanu Indyjskiego. Osiąga raptem do kilkunastu centymetrów długości. Jedna kropla jego jadu podobno zabija 20 ludzi.
Największe zwierzę jadowite
Długością dorównuje jej tylko płetwal błękitny. Bełtwa festonowa (Cyanea capillata) od czubka swego parasola do końca parzydełek liczy bowiem 30 m. Jej średnica dochodzi do 2,5 m. Pływa w północnych wodach Atlantyku i Pacyfiku. Swój jad wykorzystuje do polowań na ryby, inne meduzy oraz podobne do nich żebropławy. U ludzi jej toksyny wywołują wprawdzie niegroźne dla zdrowia, ale nieprzyjemne, bolesne reakcje. Ostatnio bełtwę uznano za ważnego sprzymierzeńca w obronie przyrody. Odkryto bowiem, że meduza ta poluje na morskie zwierzęta, które niszczą zasoby planktonu i tym samym skazują ławice ryb na śmierć głodową. Bełtwa może więc przywrócić równowagę w oceanach.
Węże jadowite
Te węże wytwarzają trującą ślinę, którą wstrzykują za pomocą rurkowatych zębów jadowych. Toksyna najpierw działa paraliżująco, potem doprowadza do śmierci ukąszonej ofiary. Zęby jadowe znajdują się w górnej szczęce lub na podniebieniu – z przodu albo z tyłu jamy ustnej. U niektórych gatunków są one nie tylko duże i mocne, ale też potrafią się składać. Oznacza to, że gdy węże nie używają zębów jadowych, zamykają pysk i chowają swoją broń.
Układ jadowy
Składa się z dwóch gruczołów jadowych (jeden po każdej stronie czaszki), które produkują toksynę i są połączone z zębami. Gdy wąż gryzie, skurcze mięśni naciskają na gruczoły. Te zaś uruchamiają mechanizm wstrzykiwania jadu.
Plucie jadem
Znanych jest około 40 gatunków kobr, które plują jadem. Gdy czują się zaatakowane, bronią się, rozpryskując toksynę w stronę oczu prześladowcy i poważnie go raniąc, a czasem nawet doprowadzając do śmierci. W wykorzystywaniu tej strategii bardzo ważną rolę odgrywa kształt zębów jadowych.
1. GATUNKI NIEPLUJĄCE
Kanalik w zębie jadowym jest skierowany w dół, a jego koniec ma kształt ukośny. Toksyna traci więc siłę rozpędu.
2. GATUNKI PLUJĄCE
Końcówka kanalika w zębie jadowym jest szeroka i skierowana do przodu. Zwiększa to ciśnienie płynącej toksyny.
Rodzaje układów jadowych
1. ŻMIJA
Długie zęby jadowe w postaci rurki są jedynymi zębami na ich szczęce. Za ich pomocą żmije wstrzykują jad w tkanki ciała ofiary.
2. KOBRA
Zęby jadowe są mniejsze, osadzone nieruchomo z przodu szczęki. Na ich tylnej części znajduje się rynienka, którą spływa jad.
3. WĄŻ KOCI
Zęby jadowe znajdują się z tyłu szczęki i nie mają ani rynienek, ani szczelin.