Из кожи жерлянок выделили пептид бомбезин, оказывающий выраженный эффект на желчевыделение и желудочную секрецию. Интересно, что бомбезин обнаружен в, мозге млекопитающих, где он выполняет роль регулятора функциональной активности желудка. В 1979 г. в журнале «Chemical and Engineering News» (№ 47) опубликовано сообщение, что бомбезин, выделенный из кожи лягушек, обладает способностью уменьшать аппетит, например у крыс.
Пироглу—Глн—Арг—Лей—Гли—Асн—Глн—Грп—Ала—Вал—Гли—Гис—Лей—Мет—NH2
Бомбезин
Особый интерес представляют опиоидные пептиды — дерморфины, выделенные из кожи одного из видов лягушек и обладающие обезболивающей активностью, в 11 раз превышающей морфин. Дерморфшты превосходят биологический эффект эндогенных опиатоподобных пептидов человека и животных – лей- и мет-энкефалина.
Известно, что все белки и пептиды окружающего нас мира состоят из аминокислот, которые представлены левовращающими изомерами. Уникальной особенностью перморфина является наличие в его полипептидной цепи правовращающего изомера аминокислоты аланина. Такое явление встречается в природе очень редко. Замена правовращающего изомера на левовращающий ведет к потере активности.
Из кожи одного из видов колумбийской лягушки выделен спиропиперидиновый алкалоид – гистрионикотоксин, который действует на нервно-мышечную передачу в скелетных мышцах, блокируя действие ацетилхолина на Н-холинорецепторы мышц, а также блокируя ионный канал субсинаптической мембраны, аллостерически связанный с этими рецепторами. Другой алкалоид – гефиротоксин блокирует М-холинорецепторы гладкой мускулатуры, а алкалоиды пумилиотоксины А, В и С облегчают переход ионов кальция через клеточные мембраны и усиливают сопряжение процессов возбуждения с сокращением мышц и секрецией медиаторов. Они вызывают развитие судорог скелетной и дыхательной мускулатуры и смерть.
Из кожи панамских лягушек выделено вещество цетекитоксин, обладающее способностью снижать артериальное давление. Этот эффект не связан с действием на нервные ганглии.
Гистрионикотоксин
Гефиротоксин
Пумилиотоксин С
Описанные соединения не применяются в медицине, а возможность их внедрения в практику лечения в настоящее время исследуется.
Говоря о лечебных свойствах биологически активных веществ, выделенных из кожи жаб и лягушек, невозможно не рассказать о колумбийской лягушке кокой, из кожи которой выделен наиболее сильный из известных в настоящее время небелковых ядов – батрахотоксин. Еще в 1860 г. испанский врач Посадо Аранчо, находясь у колумбийских индейцев, наблюдал, как охотники готовят отравленные стрелы при помощи яда лягушек кокой. Методика сохранилась и до наших дней, о чем писала американская путешественница Марта Лэтам. Яд лягушек кокой используют индейцы племени Чоко для отравления стрел. Отыскать животных в непроходимых зарослях почти невозможно. Поэтому индейцы издают звуки, имитирующие голос лягушки. Услышав ответный свист, они идут к тому месту, где прячется лягушка. Защитив руку листьями, охотники собирают лягушек и несут в поселок. Яд кокой через кожу не действует, но при малейшей царапине яд может проникнуть в кровь и вызвать отравление. Нанизав живую лягушку на тонкую бамбуковую палочку, индейцы держат ее над пламенем костра. Под влиянием высокой температуры на коже выделяется ядовитая жидкость молочного цвета. Концы стрел смачивают этой жидкостью и высушивают в тени; Яда от одной лягушки достаточно, чтобы отравить около пятидесяти стрел. Кроме того, чтобы яд лучше держался, индейцы делают на стрелах зарубки. Животное, раненное такой стрелой, становится парализованным и погибает. Вырезав кусок мяса со стрелой и выбросив его, животных затем употребляют в пищу.
Раскрыть структуру яда кокой удалось американскому химику и биохимику Б. Виткопу. Марта Лэтам в своих воспоминаниях об экспедиции в джунгли Колумбии приводит слова доктора Виткопа, сказанные ей: «Не исключена возможность, что из яда кокой можно получить хороший лечебный препарат. Подобные яды уже используются как сердечные стимуляторы. Ничего нельзя знать заранее. Во всяком случае, это очень интересное вещество, оно заслуживает серьезного внимания».
Трудности в его изучении возникли в первую очередь в связи с тем, что лягушки очень малы. Взрослое животное немногим более одного грамма достигает в длину 2 – 3 см и может уместиться в чайной ложке. Из 100 лягушек можно получить 275 мг сырого экстракта и затем выделить около 1 мг очищенного яда. М. Лэтам удалось собрать тысячи лягушек кокой. Однако при пересылке в Вашингтон они погибли, а в коже мертвой лягушки яд разрушился. Тогда М. Лэтам разработала метод экстракции яда на месте, и в лабораторию Б. Виткопа поступал для исследования готовый экстракт. Чтобы окончательно решить проблему сырья, в лаборатории Виткопа был построен специальный террариум для разведения кокой. Трудность была также в том, что яд оказался нестойким соединением и быстро разрушался при хранении. Удалось выделить четыре основных компонента действующего начала яда: батрахотоксин, гомобатрахотоксин, псевдобатрахотоксин и батрахотоксин А. Наиболее стойкое соединение – батрахотоксин А. Оно было получено в кристаллическом виде, изучено с помощью современных физических методов. Было расшифровано его строение. Затем была установлена структура и батрахотоксина. Этот яд имеет стероидную структуру с несколькими заместителями и представляет собой эфир батрахотоксина А с 2,4-диметилпиррол-З-карбоновой кислотой; батрахотоксин является дериватом стероида прегнина
Батрахотоксин
В настоящее время удалось осуществить синтез батрахотоксина и создать его аналог, в два раза превышающий токсичность природного яда. Фармакологическое изучение показало, что механизм действия яда сходен с действием кураре. Была обнаружена различная чувствительность животных к этому яду. Кролики и собаки в 100 раз чувствительнее к нему, чем мыши. Смертельные дозы для лягушек и жаб в тысячи раз выше, чем для мышей.
Батрахотоксин – наиболее токсичный яд среди стероидных алкалоидов земноводных. Доза, вызывающая 50%-ную смертность у мышей (LD50), выраженная в мкг/кг, составляет: батрахотоксин – 2, гомобатрахотоксин – 3, самандарин – 300, батрахотоксин А – 1000, пумилиотоксин А – 1500, пумилиотоксин В – 2500. Эти сведения приведены в книге «Зоотоксинология» Б. Н. Орловым и Д. Б. Гелашвили (1985 г.).
Для сравнения токсичности батрахотоксина с известными ядами мы приводим таблицу, из которой видно, что он является самым сильным небелковым ядом.
Токсин Смертельная доза для мышей, мкг/кг Молекулярная масса Белковые яды Ботулинотоксин А 3 х 10^-5 150 000 Ботулинотоксин В 1 х 10^-5 167 000 Тетанотоксин 1 х 10^-4 140 000 Палитоксин 0,15 3 300 Кобранейротоксин 0,30 7 819 Небелковые яды Батрахотоксин 2,0 538 Тетродотоксин 8,0 319 β-бунгаротоксин 25,0 28 500 Кротоксин 50,0 30 000 Яд морской змеи 100,0 6600 - 7800 Кураре 500 696 Стрихнин 500,0 397 Мускарин 11 х 102 Самандарин 15 х 102 397 Голотурин 1 х 10^4 1 172 Цианид калия 1 х 10^4 65
При длительном введении батрахотоксин оказывает сильное кардиотоксическое действие, сопровождающееся нарушением ритма сердечной деятельности, фибрилляцией миокарда и смертью. Яд оказывает сильное нейротропное действие. Он обладает свойством вызывать деполяризацию мышечной мембраны за счет увеличения ее проницаемости для ионов натрия. С помощью батрахотоксина в настоящее время проводится изучение функции натриевых каналов, возбудимых мембран клеток.
