вазорелаксационные свойства слюны летучих мышей-вампиров / Хабр
Кого можно назвать одним из самых известных классических монстров в литературе и кино? Конечно же Дракулу — графа из Трансильвании, сидящего на гемоглобиновой диете и страдающего от аллергии на солнечный свет и чеснок. Каким бы мифическим не казалось это существо, у него есть исторический прародитель — Влад III Цепеш. Человек он был вспыльчивый, не любил вранья и обожал сажать на кол своих врагов. Подобная кровавость и стала основной причиной приписать его к числу «адских отродий». Но в дикой природе, задолго до рождения Дракулы, уже давно существовало семейство, чье пристрастие к крови было реальностью, а не фольклорным вымыслом — вампировые летучие мыши.
Сейчас эти маленькие крылатые вампирчики не вызывают у нас первобытного страха, скорее наоборот, живейший интерес. Сегодня мы с вами ознакомимся с исследованием, в котором ученые изучили яд мышей-вампиров (да, мало того, что они кровь пьют, так еще и ядовиты, но не совсем буквально), который может стать фундаментом для разработки новых средств лечения различных заболеваний у человека.
Хироптерология (не путать с хиромантией)
Вампировые летучие мыши это даже не семейство, а подсемейство листоносых летучих мышей, получивших столь необычное название за счет наличия у большинства видов носового листка на мордочке.
Калифорнийский листонос.
Вампировые не могут похвастаться разнообразием и многочисленностью видов, их всего три: обыкновенные вампиры, белокрылые и мохноногие.
Милые мордашки: обыкновенный, белокрылый и мохноногий вампиры (слева направо).
Внешне мыши-вампиры также не внушают сильного страха (если конечно у вас нет хироптофобии): размер тела не более 9 см, вес — около 40 г, а размах крыльев — до 35 см. Это не идет ни в какое сравнение с летучей лисицей — другим представителем отряда рукокрылых (тело — 40 см, размах крыльев — 1.
Милота: детеныш летучей лисицы.
Обитают вампировые в тропических и субтропических районах Центральной и Южной Америки. В дневное время они прячутся от солнца, а ночью бодрствуют. Стоит отметить, что самки вампировых очень заботливы, так как присматривают за своим детенышем (а приносит самка в год только одного) порядка 9 месяцев, дольше всех остальных видов летучих мышей.
Мы часто слышим про то, какие летучие мыши отличные ночные охотники — они ловкие летуны и обладают эхолокацией. Вампировые же ввиду своего необычного питания не нуждаются в мощном «радаре», но отлично слышат, определяя точное местонахождение спящей жертвы по ее дыханию. А еще они отлично бегают, развивая скорость до 1.2 м/с (4.32 км/ч).
Самой же яркой особенностью мышей-вампиров, как мы могли уже догадаться из названия, является их диета, именуемая гематофагией. Проще говоря, они питаются кровью других животных. Темной-темной ночью мышь-вампир, найдя спящую жертву, приземляется на нее или рядом, а потом «сканирует» своим инфракрасным датчиком — рецепторами, позволяющими определить участок на теле, где самая тонкая кожа и меньше всего шерсти, перьев или волос.
Далее вампир прокусывает кожу своими острыми клыками, при этом укус практически неощутим для жертвы за счет анестетика в слюне.
Небольшой ролик о том, как летучие мыши-вампиры пьют кровь.
Пока резюме этого маленького паразита весьма смутное: пьет кровь, обладает инфракрасными рецепторами, атакует спящих, быстро бегает и еще и летает. Одного этого перечня достаточно, чтоб сценаристы и писатели начали творить очередные ужастики. Зато мыши-вампиры — отличные мамы и очень тактичны, ибо не тревожат сладкий сон своих жертв. Но шутки в сторону, ибо именно диета мышей-вампиров привлекла ученых, а точнее метод употребления пищи.
Слюна вампиров также содержит антикоагулирующие ферменты, предотвращающие свертывание крови. Ужин вампира длится не дольше получаса, а его укус на теле жертвы может кровоточить еще часов 8 именно за счет этих ферментов. После такого комары не кажутся столь надоедливыми, не правда ли?
Именно эти ферменты и их состав стали объектом внимания исследователей.
Посему мы от зоологии перейдем к биохимии.
Основа исследования
Для начала стоит отметить, что в роли главного героя сего исследования выступил конкретный вид мышей-вампиров, а именно
Слюна обыкновенных вампиров (далее просто вампиров) содержит определенные вещества с антикоагулянтными свойствами, способствующими активации вазодилататорного эффекта, который сопровождается расширением кровеносных сосудов.
Изображение №1
Ученым удалось идентифицировать и проанализировать химическое соединение (вКГРП, где в — вампир) яда вампиров, которое по аминокислотной последовательности очень схоже с нейропептидом человека под названием кальцитонин ген-родственный пептид (КГРП). Этот пептид (вКГРП) во время экспериментов вызвал эндотелий-независимую релаксацию малых брыжеечных артерий крысы.
С точки зрения вазодилататорного эффекта вКГРП действует примерно так же, как и КГРП, расслабляя гладкие мышцы артериол, что позволяет вампирам питаться непрерывным током крови из ранки жертвы.
Гладкие мышцы* — сократимая ткань не имеющая поперечной исчерченности, регулирующая кровоток в органах и тканях.
Артериолы* — мелкие артерии перед капиллярами.
В предыдущих исследованиях уже было открыто, что яд вампиров содержит два очень важных для их метода питания антикоагулянтных токсина: дракулин и DSPA (активатор плазминогена слюнных желез).
Дракулин это гликопротеин, необратимо связывающийся с факторами IXa и X и ингибирует превращение протромбина в тромбин, что предотвращает другой процесс — преобразование фибриногена в фибрин. Результатом этого является то, что кровь жертвы вампира не свертывается.
Таким образом вампиры обеспечивают непрерывность потока пищи (кровь). Кроме этого компоненты DSPA уничтожают тромбы посредством разрушения фибриновой сетки (образовывается на сосудах для предотвращения потери крови).
Ученые отмечают, что подобные механизмы предотвращения свертывания крови у жертв присущи и другим организмам.
Так, комары обладают тахикининоподобными пептидами, клопы — нитрозил-гемопротеинами, москиты — вазодилататором, действующим через рецептор PAC1, а слепни — дизинтегрином, приводящим к образованию тромбов, как яды некоторых змей.
Необходимо детальнее изучить состав яда мышей-вампиров, дабы лучше понять механизм его действия на сосуды и кровь. Ученые отмечают, что вКГРП является сильным вазодилататором, действующим через рецептор КГРП1 на эндотелиальных или гладкомышечных клетках сосудов. Исследователям удалось продемонстрировать успешное воздействие КГРП на резистентные артерии по такому же методу, как и у КГРП, но с большей селективностью.
Результаты исследования
Изображение №2
В малых брыжеечных артериях крысы вКГРП проявил сильные вазорелаксантные свойства (pEC50 = 9.47 ± 0.32 −logM, Rmax = 94.6 ± 2.4%) с молярной активностью лиганда и эффективностью как у крысиного кальцитонин ген-родственного пептида (pEC50 = 9.16 ± 0.17 -logM Rmax = 93.8 ± 2.
Rmax* — обозначение максимальной релаксации.
pEC50 (−logM)* — обозначение концентрации рецепторного антагониста, приводящего к пятидесятипроцентной релаксации.
Молярная активность лиганда* — мера активности вещества, необходимой для достижения желаемого клинического результата.
При наличии крысиного КГРП1 рецепторного антагониста CGRP8-37 молярная активность лиганда и эффективность вКГРП снизилась в 6 раз, а кКГРП (где к — крыса) — в 5 раз. При этом показатель Rmax не изменился (
Изображение №3
При внедрении 100 μM (1 μM = 10−6 моль/л) метилового эфира L-NG-нитроаргинина (L-NAME) вазорелаксация (расширение сосудов) посредством вКГРП не изменилась (3А). А вот молярная активность лиганда кКГРП снизилась в 5 раз, а максимальная релаксация осталась прежней (3D).
Также на показатели релаксации посредством вКГРП/кКГРП не оказали никакого эффекта внедренные ингибиторы цитозольной (растворимой) гуанилилциклазы ODQ (10 μM) или аденилатциклазы SQ22536 (10 μM).
Изображение №4
Повышение внеклеточной концентрации K+ до 30 mМ (1 mМ = 10−3 моль/л) заметно ослабило релаксантный эффект вКГРП (4А).
Эффективность вКГРП удалось снизить в 30 раз с помощью блокировки зависимых от напряжения K + каналов посредством 1 mМ 4-аминопиридина (C5H6N2). При этом внедрение 10 μM глибенкламида (ингибитора АТФ-чувствительных калиевых каналов) или 1 mМ TEA (ингибитор кальций-зависимых калиевых каналов) вазорелаксация не меняется вообще (4B).
Для ознакомления с деталями и нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад исследовательской группы.
Эпилог
В дальнейшем ученые собираются более детально изучить механизм, посредством которого вКГРП вызывает релаксацию опосредованно от эндотелия.
Данные сего исследования показали, что увеличение концентрации внеклеточного K+ до 30 мМ заметно ослабляет релаксацию от вКГРП. Это наталкивает на мысль — данный пептид модулирует релаксацию малых брыжеечных артерий крысы частично посредством именно активации калиевых каналов.
В дальнейшем ученые планируют провести подобные исследования с двумя другими видами летучих мышей-вампиров и какого-то вида летучих мышей, не питающихся кровью, для сравнения данных.
Ученые также отмечают, что селективность действия вКГРП только на клетки гладких мышц сосудов может сыграть важную роль в создании новых способов борьбы с заболеваниями почек, гипертонией, сердечной недостаточностью и т.д.
Понимание деталей механизма вазорелаксации, возникающей посредством воздействия определенных компонентов яда вампиров на определенные компоненты тканей жертвы не только может сыграть важную роль в медицине, но и в понимании организмов-гематофагов.
Вампиры у нас ассоциируются с ужастиками, гробами для сна, длинными мантиями, осиновыми кольями и боязнью чеснока.
И все благодаря искусству литературы и кино. Но при этом реальные вампиры не такие страшные. А данное исследование делает их еще и возможными «медиками» будущего.
И, конечно же, пятничный оффтоп:
«Последний раз тебе говорю, не прячется Оззи у тебя в шкафу» (Дам подсказку какой именно Оззи — Black Sabbath)
Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими и отличных всем выходных, ребята.
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps до весны бесплатно при оплате на срок от полугода, заказать можно тут.
Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $249 в Нидерландах и США! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
Карта сайта
|
|
летучая мышь-вампир | млекопитающее | Британика
обыкновенная летучая мышь-вампир
Просмотреть все материалы
- Похожие темы:
- Филлостомиды летучая мышь-вампир с волосатыми ногами Микрорукокрылые обыкновенная летучая мышь-вампир белокрылая летучая мышь-вампир
См.
весь связанный контент →
летучая мышь-вампир (семейство Desmodontidae), любой из трех видов кровососущих летучих мышей, обитающих в тропиках и субтропиках Нового Света. Обыкновенная летучая мышь-вампир ( Desmodus rotundus ), вместе с белокрылой летучей мышью-вампиром ( Diaemus , или Desmodus, youngi ) и мохнатой летучей мышью-вампиром ( Diphylla ecaudata ) являются единственными кровоядными (кровоядными) летучими мышами. Обыкновенная летучая мышь-вампир процветает в сельскохозяйственных районах и питается домашним скотом, таким как крупный рогатый скот, свиньи и куры. Два других вампира в основном ограничены нетронутыми лесами, где они питаются птицами, рептилиями и другими лесными животными.
Обыкновенные летучие мыши-вампиры бесхвостые и считаются среднего размера, длиной 7–9см (2,8–3,5 дюйма). Вес варьируется из-за большого объема крови, которую летучая мышь проглатывает. Например, особь весом 57 грамм (2 унции) может удвоить свой вес за одно кормление.
Его мех короткий, цвет варьируется от коричневого до красновато-оранжевого; его крылья длинные и заостренные; а первые сегменты большого пальца исключительно длинные, что позволяет ему прыгать и ползать по земле странно проворно, но как лягушка. Обыкновенная летучая мышь-вампир — единственная летучая мышь, способная отрываться от земли, используя свои длинные большие пальцы, чтобы прыгнуть в воздух на метр (три фута) или более, прежде чем взлететь.
Тест «Британника»
Тест «Знай своих млекопитающих»
Где найти водосвинку? Сколько шейных позвонков у жирафа? Проверьте свои знания о млекопитающих, пройдя этот тест.
Ночью летучие мыши выходят из своих убежищ в дуплах деревьев или пещер. Используя гидролокатор (см. эхолокацию) для ориентации, они обнаруживают присутствие добычи с помощью тепловых датчиков, расположенных на морде. Летучие мыши обычно приземляются рядом с отдыхающей добычей, а затем прыгают или ползут к ней. Как только они достигают своей добычи (которая может включать в себя спящих людей), они делают крошечный надрез на коже своими острыми, как бритва, резцами.
Разрез обычно остается незамеченным для отдыхающих животных, и летучие мыши впоследствии слизывают кровь, вытекающую из крохотной ранки. Очень сильный антикоагулянт в слюне летучих мышей-вампиров предотвращает свертывание крови. Хотя сами по себе раны обычно несерьезны, в них может попасть инфекция. Летучие мыши-вампиры считаются вредителями на большей части своего ареала, поскольку они часто передают бешенство домашнему скоту. Люди также могут быть заражены.
Обыкновенная летучая мышь-вампир известна своей необычной и высокоразвитой социальной структурой. Когда отдельная летучая мышь в группе не получает достаточно пищи ночью, члены ее группы делятся своей кровью. Рождение одиночное, но, в отличие от других летучих мышей, которых обычно отнимают от груди через четыре-шесть недель, молодые вампиры остаются со своими матерями в течение нескольких месяцев, пока не научатся питаться самостоятельно. Самки и их детеныши образуют устойчивые группы, которые живут вместе. Самцы населяют отдельно, за исключением доминирующих самцов, которые населяют вместе с самками.
Летучие мыши-вампиры родственны листоносым летучим мышам Нового Света (см. семейство Phyllostomatidae) и иногда классифицируются вместе с ними как подсемейство (Desmodontinae). Ложные летучие мыши-вампиры Нового Света (роды Vampyrum и Chrotopterus ) представляют собой филлостоматид, которые намного крупнее кровоядных летучих мышей. Хотя виды Vampyrum свирепы на вид, их морды и длинные клыки используются для захвата и поедания мелкой добычи. Различные ложные летучие мыши-вампиры Старого Света обитают в Африке, Азии и Австралии.
Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена Эми Тикканен.
BAT BAT
Desmodus rotundus
Таксономия:
Королевство
Порт -3
9000.Виды – Rotundus
Описание:
Рукокрылые – второй по величине отряд млекопитающих, насчитывающий примерно 202 рода и более 1120 живых видов.
Летучие мыши-вампиры темно-серого или коричневатого цвета на голове и спине с более светлой нижней стороной. У этих летучих мышей обычно маленькие уши и короткий хвост. Его передние зубы предназначены для резки, а задние зубы намного меньше, чем у других летучих мышей. Зубная формула: 2/3, 1/1, 3/3, 3/3 = 38 зубов. Многие из наиболее важных диагностических признаков летучих мышей связаны с адаптацией к полету и связаны с комплексными функциональными и структурными изменениями тела. Многие из таких приспособлений носят морфофизиологический характер, например потребность в синхронизированном дыхании и эхолокации в полете. Взмахи крыльев должны быть согласованы с дыханием, а дыхание должно быть согласовано с производством звука. В результате этих взаимосвязанных функций у летучих мышей развились самые большие сердца и легкие по сравнению с размером тела всех млекопитающих.
Еда:
Летучие мыши-вампиры находят свою добычу, используя сочетание запаха, звука и эхолокации. Используя эхолокацию, летучие мыши издают высокие звуки.
Затем интерпретируйте эхо звуков, чтобы определить местоположение и расстояние. В процессе поиска пищи они могут подлететь всего на три фута от земли к незащищенному участку животного, а затем безболезненно срезать небольшой кусочек кожи. На языке есть антикоагулянт, который поддерживает кровоток и предотвращает его свертывание во время кормления. Они питаются около 30 минут, но не удаляют достаточно крови, чтобы навредить своему хозяину. Однако их укусы могут привести к возможным инфекциям. Несмотря на противоположное мнение, летучие мыши-вампиры не сосут кровь, а лакают ее языком. В основном они охотятся на коров, лошадей и птиц. Очень редко они будут питаться людьми.
Место обитания:
Эти летучие мыши обитают в засушливых и влажных районах тропиков и субтропиков. Обычно они обитают в пещерах, но их также можно найти в дуплах деревьев, старых колодцах, шахтах и заброшенных зданиях, в зависимости от размера группы. Количество колоний летучих мышей-вампиров может достигать тысяч в местах ночевок.
Еще одна уникальная адаптация летучих мышей-вампиров — совместное питание. Летучая мышь-вампир может прожить только около двух дней без еды из крови, но нельзя гарантировать, что она будет находить пищу каждую ночь. Это создает проблему, поэтому, когда летучей мыши не удается найти пищу, она часто «просит» еду у другой летучей мыши. Летучая мышь-«хозяин» может срыгивать небольшое количество крови, чтобы поддерживать другого члена колонии.
Внутривидовое взаимодействие:
Летучие мыши-вампиры — единственный вид, который, как считается, «усыновляет» детенышей, если что-то случается с матерью летучих мышей. Еще одна уникальная адаптация летучих мышей-вампиров — совместное питание. Летучая мышь-вампир может прожить только около двух дней без еды из крови, но нельзя гарантировать, что она будет находить пищу каждую ночь. Это создает проблему, поэтому, когда летучей мыши не удается найти пищу, она часто «просит» еду у другой летучей мыши. Летучая мышь-«хозяин» может срыгивать небольшое количество крови, чтобы поддерживать другого члена колонии.
Летучие мыши-вампиры также занимаются социальным уходом. Это гораздо чаще встречается у женщин, но встречается и у мужчин. Обычно социальный уход связан с обменом едой.
Размножение:
Среди хорошо изученных видов многие имеют годовые циклы половой активности, в том числе летучие мыши-вампиры. Циклы целых популяций синхронизированы, так что почти все спаривания происходят в узкие временные рамки в несколько дней или недель. Летучие мыши-вампиры неразборчивы в связях, что означает, что они спариваются с несколькими другими. Самки летучих мышей мигрируют в специальные питомники, где к ним присоединяются сотни других беременных самок. Эти насесты, как правило, теплее, что может ускорить развитие в утробе матери. Период беременности летучей мыши относительно долог, от 40 дней до 8 месяцев. Как и люди, летучие мыши, как правило, рожают одиночек чаще, чем любые другие, а иногда и близнецов. Летучие мыши рождаются снизу вперед, что сводит к минимуму вероятность запутывания крыльев в родовых путях.
Воздействие на окружающую среду:
Вампир настолько распространен в некоторых частях тропиков, что считается неприятностью. Сами по себе укусы не причиняют вреда домашнему скоту, но инфекция и осложнения от укуса потенциально могут испортить мясо.
Недавние исследования:
Недавно было обнаружено, что слюна летучих мышей-вампиров способна разрушать тромбы в мозгу, потенциально предотвращая инсульты. Слюна содержит особый вид белка, который разжижает кровь и препятствует ее свертыванию. Испытания в настоящее время проходят в 40 больницах по всей Великобритании, 400 пациентов получают новый препарат. Врачи сказали, что если испытания пройдут успешно, лечение может получить широкое распространение в течение трех лет.
Личный интерес:
Я выбрал летучую мышь-вампира, потому что это что-то вроде культурной иконы темных вещей. Я также прошел Mammology Spring 2012, и я обнаружил, что весь Орден Рукокрылых был тем, что меня действительно интересовало.