Spinnengift könnte dabei helfen, Hirnschäden zu reduzieren

24 November, 2020
Unter der Leitung von Professor Glenn King entdeckte eine Gruppe australischer Forscher ein Protein, das die durch einen Schlaganfall verursachten Schäden erheblich reduzieren könnte. Sie fanden die Substanz in einer giftigen Spinne.

Eine Gruppe von Forschern, die der University of Queensland und der Monash University angehören, stieß zufällig auf ein Protein, das schlaganfallbedingte Hirnschäden reduzieren könnte. Die faszinierende Quelle dieser Substanz ist das Spinnengift der Sydney-Trichternetzspinne.

Die Gruppe, deren Leiter der Professor Glenn King vom Institut für Molekulare Biowissenschaften (IMB) der University of Queensland war, veröffentlichte die Ergebnisse ihrer Studien in Proceedings der National Academy of Sciences (PNAS), der Zeitschrift der United States National Academy of Sciences.

Ihren Angaben zufolge würde eine Einzeldosis dieses Proteins ausreichen, um die durch einen Schlaganfall verursachten Schäden signifikant zu verringern. Die Substanz wirkt sogar bis zu acht Stunden nach dem Eintreten des Ereignisses.

Die Entdeckung

Australische Forscher fanden ein Protein zur Minderung von Hirnschäden
Ein Team australischer Forscher scheint die Suche nach Substanzen, die Hirnschäden verringern könnten, anzuführen.

Diese interessante Entdeckung ereignete sich völlig zufällig. Die Wissenschaftler sequenzierten die DNA in Spinnengift, als sie plötzlich das Hi1a-Molekül entdeckten. Infolgedessen stellten sie fest, dass es eine außerordentliche Ähnlichkeit zu einer chemischen Verbindung aufweist, die zum Schutz der Gehirnzellen verwendet wird.

Dies faszinierte sie so sehr, dass sie beschlossen, die Verbindung zu synthetisieren und zu testen. So sammelten die Forscher Spinnen auf Fraser Island, an der Südküste von Queensland (Australien), und brachten sie ins Labor. Dort entwickelten sie die Verfahren zur Freisetzung ihres Giftes weiter.

Danach filterten sie das zuvor gefundene Protein, um im Labor eine Version davon zu erstellen. Dann injizierten sie eine Gruppe von Mäusen, die zwei Stunden zuvor einen Schlaganfall erlitten hatten. Die Wirkstoff reduzierte die Hirnschäden um 80%.

Sie wiederholten das gleiche Verfahren mit einer anderen Gruppe von Mäusen, die acht Stunden zuvor einen Schlaganfall erlitten hatten. Die Hirnschäden wurde im Vergleich zu einer anderen Gruppe von Mäusen, die die Substanz nicht erhalten hatten, um 65% reduziert.

Die Spinne, die Hirnschäden reduziert

Der technische Name für die Sydney-Trichternetzspinne lautet Atrax robustus. Sie gilt als eine der drei tödlichsten Spinnen auf dem gesamten Planeten. Die Männchen messen zwischen 4,5 und 7 Zentimeter, während die Weibchen zwischen 6 und 7 Zentimeter messen.

Sie leben an der Ostküste Australiens und haben große Giftsäcke auf ihrem Körper. Sie sind bläulich-schwarz oder hellbraun und haben seidige Haare am Bauch. Darüber hinaus haben sie glänzende Beine und Zahnreihen in der Furche des Stoßzahns und in den Krallen.

Diese Spinne webt lange Netze, die zwischen 17 und 60 Zentimeter messen und wie ein „Y“ oder ein „T“ aussehen. Aus diesem Grund wird sie als Trichternetzspinne bezeichnet. Diese Spinnenart war für 13 Todesfälle in Australien verantwortlich, die im 20. Jahrhundert dokumentiert wurden.

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Das Protein im Spinnengift

Das Protein im Spinnengift
Nach der Untersuchung des Giftes kann das Hi1A-Protein die Schädigung des Gehirns nach einem Schlaganfall reduzieren.

Das von den Wissenschaftlern gefundene Protein trägt den Namen Hi1A. Es hat eine einzigartige Eigenschaft gegen Schlaganfälle: Es blockiert die säureempfindlichen Ionenkanäle im Gehirn. Es handelt sich dabei um die Strukturen, die in diesen Fällen entscheidend sind.

Wir sollten beachten, dass die betroffene Person bei einem Schlaganfall an einer mangelnden Sauerstoffversorgung des Gehirns leidet. Dies führt dazu, dass ihr Körper damit beginnt, Glukose auf eine ganz andere Art und Weise zu verbrauchen, als dies normalerweise der Fall wäre. Dadurch erhält die Person den Treibstoff, den sie benötigt, um das Gehirn in Gang zu halten

Dieser Prozess hat jedoch auch andere Auswirkungen. Zum Beispiel ist die Hauptwirkung die Produktion von Säure, die den Tod von Gehirnzellen verursachen könnte. Das Hi1A-Protein wirkt jedoch als eine Art Schutzschild, das das Auftreten dieses Schadens verhindert.

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Zukunftsaussichten in Bezug auf die Verwendung von Spinnengift, um Hirnschäden zu reduzieren

Experten schätzen, dass jedes Jahr etwa sechs Millionen Menschen an einem Schlaganfall sterben. Weitere fünf Millionen betroffene Patienten leiden aus demselben Grund an bleibenden Folgen. Wie du siehst, hat diese neue Behandlung daher ein erstaunliches Potenzial.

Wissenschaftler führen derzeit Tests durch, um festzustellen, ob die Substanz beim Menschen sicher ist. In diesem Fall könnte es die erste Behandlung sein, die zukünftig nach einem Schlaganfall angewendet wird. Sie könnte bereits im Krankenwagen verabreicht werden oder sobald der Patient im Krankenhaus eintrifft.

Die Forscher rechnen damit, den ersten Menschen im folgenden Jahr zu behandeln. Derzeit sind die Forscher weiterhin damit beschäftigt, die notwendigen finanziellen Mittel für den Abschluss des Verfahrens aufzubringen. Wenn jedoch alles gut geht, wird das Produkt wahrscheinlich in den kommenden Jahren massiv kommerzialisiert werden.

  • Rodríguez Lucci, F., Pujol Lereis, V., Ameriso, S., Povedano, G., Díaz, M. F., Hlavnicka, A., … & Ameriso, S. F. (2013). MORTALIDAD INTRAHOSPITALARIA POR ACCIDENTE CEREBROVASCULAR. MEDICINA (Buenos Aires), 73(4).