Строение ядовитого аппарата у скорпионов на примере Mesobuthus eupeus.

[Йормунганд]

Строение ядовитого аппарата. На членистой гибкой метасоме («хвосте») имеется анальная лопасть, или тельсон, заканчивающийся ядовитой иглой. Размеры иглы и форма тельсона варьируют у разных видов. Крупный тельсон с мощной иглой имеется у скорпионов-бутоидов: пестрого, кавказского и особенно толстохвостого, что и делает их более опасными по сравнению с хактоидами (итальянским, мингрельским и крымским), обладающих небольшим тельсоном и иглой. В тельсоне находится пара ядовитых желез, протоки которых открываются вблизи вершины иглы двумя маленькими отверстиями . Каждая железа имеет овальную форму и сзади постепенно суживается в длинный выводной проток, который проходит внутри иглы. Стенки железы складчатые, и каждая железа окружена изнутри и сверху толстым слоем поперечных мышечных волокон. При сокращении этих мышц секрет выбрасывается наружу. Наиболее эффективным способом получения яда скорпионов является электрическая стимуляция тельсона.

Ядовитый аппарат скорпионов:

А — вскрытый тельсон; 1— ядовитые железы; 2 — проток ядовитой железы; 3 — жало; 4 — отверстие протока; Б — продольный срез ядовитого аппарата; В — поперечный срез: 1 — хитиновая оболочка с порами; 2 — ядовитая железа; 3 — мышца-компрессор; 4 — соединительнотканный шов;[/CENTER]

Картина отравления. Ужаления скорпионов вызывают чрезвычайно сильные болевые ощущения, а иногда приводят к смертельному исходу, особенно у детей. Местные проявления интоксикации выражаются в сильной, жгучей, иррадиирующей боли, гиперпатии, отеке, гиперемии тканей, реже возникновении пузырей с серозным содержимым. К общетоксическим симптомам относятся: головная боль, головокружение, слабость, нарушение сознания, расстройство терморегуляции, судороги (особенно у детей), мышечный тремор, затруднение дыхания, тахикардия, изменение АД, профузное слезо- и слюнотечение, обильное выделение из носа, бронхиальная гиперсекреция. Нередки панкреатиты и миокардиты. У детей опасность представляет отек легких.

Первая помощь. Необходимо обеспечить покой больному, наложить тепло на зону ужаления, дать анальгетики. Врачебная помощь должна быть в основном направлена на нормализацию функций вегетативной нервной системы и купирование болевого синдрома. Лечебная сыворотка в странах СНГ и бывшего СССР разработана, но в промышленном масштабе не производится.

Химический состав и механизм действия яда. Действующее начало яда скорпионов представлено нейротоксическими полипептидами, имеющими выраженную видовую специфичность. Одни из них избирательно парализуют насекомых (так называемые инсектотоксины), другие действуют преимущественно на млекопитающих (токсины для млекопитающих).

Инсектотоксины «короткого типа», выделенные из яда скорпиона Buthus eupeus, представляют собой полипептидные цепочки, состоящие из 33—36 аминокислотных остатков с Мr~4000, стабилизированные четырьмя внутримолекулярными дисульфидными связями.

Нейротоксины для млекопитающих состоят из 65—67 аминокислотных остатков, их Мr~7000 и они также имеют четыре дисульфидные связи.

Первичная структура некоторых токсинов, выделенных из яда пестрого скорпиона М. eupeus представлена ниже:


инсектотоксин И1


инсектотоксин И


нейротоксин M10


нейротоксин М9


нейротоксин M14

Паралитическое действие инсектотоксина И1 на тараканов Nauphoeta cinerea проявляется уже в дозе 3 мкг, что в 10—30 раз превосходит активность цельного яда. Токсичность (DL50) цельного яда пестрого скорпиона для мышей составляет 3 мг/кг. Выделенные из яда нейротоксины более активны, их токсичность равна 0,7 мг/кг для токсинов M9 и M10 и 0,9 мг/кг для токсина М14.

Более токсичным является яд Os-3 черного скорпиона Orthochirus scrobiculosus. Его DL50 для мышей равна 1 мг/кг, а токсичность наиболее активного нейротоксина Os-3 составляет 0,239 мг/кг:



Механизм действия нейротоксинов заключается в замедлении скорости инактивации быстрых натриевых каналов электровозбудимых мембран, что приводит к развитию стойкой деполяризации. Этот эффект нейротоксины проявляют в низких концентрациях (10—9—10—7 моль/л), что указывает на высокую селективность их связывания с компонентами ионного канала. Связывание токсинов с мембраной существенно зависит от мембранного потенциала и уменьшается при его снижении.

В результате деполяризующего действия нейротоксинов возникают ритмические ПД в нервных волокнах, возрастает их длительность, увеличивается высвобождение нейромедиаторов и нейромодуляторов из нервных окончаний и физиологических депо (катехоламинов, эндорфинов, циклических нуклеотидов). Нарушение нейрогуморальной регуляции вызывает развитие широкого спектра патологических реакций: клонические и тонические сокращения скелетной и гладкой мускулатуры, изменение тонуса сосудов и деятельности сердца, поражение функций нервной и эндокринной систем. Введением токсинов в желудочки мозга экспериментальных животных можно вызвать состояние, характерное для малого эпилептического припадка.

Практическое значение. Нейротоксины скорпионов используются при исследовании молекулярных механизмов передачи нервных импульсов и моделировании на животных патологических состояний (эпилепсии, панкреатита).