Еколого-біологічне значення дії отрути гадюк на гомеостаз ссавців
DOI:
https://doi.org/10.33730/2077-4893.1.2023.276730Ключові слова:
біотичні взаємозв'язки, токсини, Vipera berus berus, Vipera berus nikolskii, Vipera renardi, хімічний склад, ссавці, гомеостаз, протеолітичний балансАнотація
У статті розглянуто еколого-біологічне значення дії отрут тварин як еволюційного пристосування, що максимізує адаптацію понад 250 000 видів до умов середовища їх існування. З’ясовано, що отрути тварин мають значний вплив на утворення і перебіг різних форм зв’язків у екосистемах, виконують декілька екологічних функцій та є важливими біотичними чинниками середовища. Встановлено, що найкраще вивченими отруйними тваринами є змії, де з понад 3800 різних видів дуже отруйними є лише незначна кількість. Родина Гадюкові (Viperidae) нараховує 101 вид отруйних змій. В Європі Vipera ammodytes, Vipera aspis, Vipera berus, Vipera latastei, Vipera seoanei та Vipera ursinii є найнебезпечнішими видами, їх укуси викликають важкі отруєння. В Україні рід Vipera представлений гадюкою степовою (Vipera renardi (Cristoph, 1861)) та двома підвидами гадюки звичайної (Vipera berus (Linnaeus, 1758)) – Vipera berus berus і гадюкою Нікольського (Vipera berus nikolskii, Vedmederja Grubant et Rudaeva, 1986). Наведено чинники, які впливають на різноманітність складу зміїної отрути. Зазначено, що отрути змій є складними сумішами білків, пептидів і низькомолекулярних речовин, серед яких виділяють ферменти і не ферментативні складники. Біологічні властивості зміїної отрути істотно залежать від властивостей її компонентів, які мають широкий спектр впливу на загальний стан гомеостазу живого організму. Здійснено узагальнення наукових даних щодо дослідження хімічного складу отрути Vipera renardi, Vipera berus nikolskii та Vipera berus berus і наслідків впливу цих отрут на функціонування організму ссавців. З’ясовано, що отрута Vipera berus nikolskii є найбільш, а Vipera renardi — найменш токсичною для ссавців (мишей). Оцінено вплив отрути Vipera berus nikolskii і Vipera berus berus на протеолітичний баланс окремих органів щурів. Наголошено, що токсини отрути гадюк мають великий, ще не повністю розкритий потенціал у багатьох наукових сферах, тому заслуговують подальшого практичного дослідження.
Посилання
Calvete, J. J. (2019). Snake venomics at the crossroads between ecological and clinical toxinology. Biochem (Lond), 41 (6), 28–33. DOI: https://doi.org/10.1042/BIO04106028 [in English].
Mohamed, A.E.-A.T., Garcia Soares, A. & Stockand, J.D. (2019). Snake Venoms in Drug Discovery: Valuable Therapeutic Tools for Life Saving. Toxins (Basel), 11 (10), 564. DOI: https://doi.org/0.3390/toxins11100564 [in English].
Herzig, V., Cristofori-Armstrong, B., Israel, M.R. et al. (2020). Animal toxins — Nature's evolutionary-refined toolkit for basic research and drug discovery. Biochem Pharmacol., 181, 114096. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.bcp.2020.114096 [in English].
Utkin, Y. (2021). Animal Venoms and Their Components: Molecular Mechanisms of Action. Toxins (Basel), 13 (6), 415. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins13060415 [in English].
Sunagar, K., Morgenstern, D., Reitzel, A.M. & Moran, Y. (2016). Ecological venomics: how genomics, transcriptomics and proteomics can shed new light on the ecology and evolution of venom. J. Proteomics, 135, 62–72. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jprot.2015.09.015 [in English].
Jackson, T.N.W., Jouanne, H. & Vidal, N. (2019). Snake Venom in Context: Neglected Clades and Concepts. Front. Ecol. Evol., 7, 332. DOI: https://doi.org/10.3389/fevo.2019.00332 [in English].
Di Nicola, M.R., Pontara, A., Kass, G.E.N. et al. (2021). Vipers of Major clinical relevance in Europe: Taxonomy, venom composition, toxicology and clinical management of human bites. Toxicology, 15 (453), 152724. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tox.2021.152724 [in English].
Schendel, V., Rash, L.D., Jenner, R.A. & Undheim, E.A.B. (2019). The Diversity of Venom: The Importance of Behavior and Venom System Morphology in Understanding Its Ecology and Evolution. Toxins (Basel), 11 (11), 666. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins11110666 [in English].
Siigur, J. & Siigur, E. (2022). Biochemistry and toxicology of proteins and peptides purified from the venom of Vipera berus berus. Toxicon: X, 15, 100131.DOI: https://doi.org/10.1016/j.toxcx.2022.100131 [in English].
Tasoulis, T. & Isbister, G.K. (2017). A Review and Database of Snake Venom Proteomes. Toxins (Basel), 9 (9), 290. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins9090290
Damm, M., Hempel, B.-F. & Süssmuth, R.D. (2021). Old World Vipers — A Review about Snake Venom Proteomics оf Viperinae and Their Variations. Toxins, 13, 427. DOI: https://doi.org/10.3390/tox-ins13060427 [in English].
Casewell, N.R., Jackson, T. N.W., Laustsen, A.H. & Sunagar, K. (2020). Causes and Consequences of Snake Venom Variation. Trends Pharmacol Sci., 41 (8), 570–581. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tips.2020.05.006.(4) [in English].
Tsentr hromadskoho zdorovia MOZ Ukrainy. Za 2022 rik v Ukraini zareiestrovano 268 vypadkiv urazhennia zmiinoiu otrutoiu [Public Health Center of the Ministry of Health of Ukraine. In 2022, 268 cases of snakebite envenoming were registered in Ukraine]. (2023). URL: https://phc.org.ua/news/za-2022-rik-v-ukraini-zareestrovano-268-vipadkiv-urazhennya-zmiinoyu-otrutoyu [in Ukrainian].
Kato, E.E., Viala, V.L. & Sampaio, S.C. (2022). Snake Venom and 3D Microenvironment Cell Culture: From Production to Drug Development. Future Pharmacol., 2 (2), 117–125. DOI: https://doi.org/10.3390/futurepharmacol2020009 [in English].
Post, Y., Puschhof, J., Beumer, J. et al. (2020). Snake Venom Gland Organoids. Cell, 180, 233–247. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.11.038 [in English].
Avella, I., Calvete, J.J., Sanz, L. et al. (2022). Interpopulational variation and ontogenetic shift in the venom composition of Lataste's viper (Vipera latastei, Boscá 1878) from northern Portugal. J. Proteomics, 263, 104613. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jprot.2022.104613 [in English].
Sousa, L.F., Holding, M.L., Del-Rei, T.H.M. et al. (2021). Individual Variability in Bothrops atrox Snakes Collected from Different Habitats in the Brazilian Amazon: New Findings on Venom Composition and Functionality. Toxins, 13, 814. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins13110814 [in English].
Latinovic, Z., Leonardi, A., Koh, C.Y. et al. (2020). The Procoagulant Snake Venom Serine Protease Potentially Having a Dual, Blood Coagulation Factor V and X-Activating Activity. Toxins (Basel), 12 (6), 358. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins12060358 [in English].
Mizsei, E., Boros, Z., Lovas-Kiss, Á. et al. (2019). A trait-based framework for understanding predatorprey relationships: Trait matching between a specialist snake and its insect prey. Funct Ecol., 33, 2354 — 2368. DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2435.13446 [in English].
Olaoba, O.T., dos Santos, P.K., Selistre-de-Araujo, H.S. & Ferreira de Souza, D.H. (2020). Snake Venom Metalloproteinases (SVMPs): A structure-function update. Toxicon: X, 7, 100052. DOI: https://doi.org/10.1016/j.toxcx.2020.100052 [in English].
Palamarchuk, M., Niyazmetov, T., Halenova, T. et al. (2022). Effect of Vipera berus berus and Vipera berus nikolskii venom on proteolytic balance in the tissue of the adrenal glands and testicles of rats. Biomed Biotechnol Res J., 6 (4), 543–549. DOI: https://doi.org/ 10.4103/bbrj.bbrj_287_22 [in English].
Tsentr hromadskoho zdorovia MOZ Ukrainy. U 2021 rotsi v Ukraini vid ukusiv zmii postrazhdaly 333 liudyny [Public Health Center of the Ministry of Health of Ukraine. In 2021, 333 people were injured by snake bites in Ukraine]. (2022). URL: https://www.phc.org.ua/news/u-2021-roci-v-ukraini-vid-ukusiv-zmiy-postrazhdali-333-lyudini [in Ukrainian].
Kovalchuk, S.I., Ziganshin, R.H., Starkov, V.G., Tsetlin, V.I. & Utkin, Y.N. (2016). Quantitative Proteomic Analysis of Venoms from Russian Vipers of Pelias Group: Phospholipases A₂ are the Main Venom Components. Toxins (Basel), 8 (4), 105. DOI: https://doi.org/ 10.3390/toxins8040105 [in English].
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право і ліцензування
Умови ліцензії: автори зберігають авторські права і надають журналу право першої публікації з роботою, одночасно ліцензованої за ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим ділитися роботою з визнанням авторства роботи і початкової публікації в цьому журналі.
Якщо стаття прийнята до публікації в «Агроекологічний журнал», автор повинен підписати угоду про передачу авторських прав. Угода відправляється на поштову (оригінал) або адресу електронної пошти (відсканована копія) редакції журналу.
Цією угодою автор підтверджує, що представлені матеріали:
- не порушують авторських прав інших осіб або організацій;
- раніше не публікувались в інших видавництвах і не були представлені для публікації в інших виданнях.
Автор передає редакції «Агроекологічного журналу» права на:
- публікації статті українською (англійською та російською) мовою і поширення її друкованої копії;
- поширення електронної копії статті, а також електронної копії перекладу статті на англійську мову (для статей українською та російською мовами), будь-якими електронними засобами (розміщення на офіційному сайті журналу, електронних баз даних, сховищ тощо) друкована копія перекладу.
Автор залишає за собою право без згоди редакції та засновників:
- Використовувати матеріали статті повністю або частково в ознайомлювальних цілях.
- Використовувати матеріали статті повністю або частково для написання власних дисертацій.
- Використовувати матеріали статті для підготовки тез доповідей, доповідей конференцій, а також усних доповідей.
- Додати електронні копії статті (включаючи остаточну електронну копію, завантажену з офіційного сайту журналу) за адресою:
- персональні веб-ресурси всіх авторів (веб-сайти, веб-сторінки, блоги тощо);
- веб-ресурси установ, в яких працюють автори;
- некомерційні веб-ресурси відкритого доступу (наприклад, arXiv.org).
У всіх випадках наявність бібліографічного посилання на статтю або гіперпосилання на її електронну копію на офіційному сайті журналу є обов'язковим.
