Бразильская оса получила всемирную известность после того, как ученые Бразилии, США обнародовали информацию о том, что яд бразильской осы убивает раковые клетки. Насекомые относятся к подсемейству обычных ос, бумажных, общественных. Самое многочисленное, обширное семейство по количеству видов. Яд бразильской осы Polybia paulista содержит уникальный пептид – Polybia-MP1 (MP1), способный уничтожать некоторые раковые клетки.
Бразильская оса: описание и фото
Вот такая она, бразильская оса. Если ужалит — мало не покажется никому.
Polybia pаulista или бразильская оса – разновидность социальных бумажных ос, то есть они живут группами, а не поодиночке, и строят гнёзда из растительных волокон. Обитают в Южной Америке – в Парагвае, Аргентине и Бразилии (здесь больше всего, особенно в Сан-Паулу).
Численность колонии бразильских ос – от 4,5 до 13 тысяч особей. На одной территории могут мирно сосуществовать до трёх колоний. В отличие от пчелиных семей, королев у них много (10-100 штук), и они прекрасно уживаются вместе. При спаривании, матка бразильской осы запасает сперму внутри и использует её, когда нужно оплодотворить яйца. На время выведения личинок все строительные работы прекращаются, чтобы все ресурсы пустить на молодняк. Вылетают рабочие особи уже на 6 день после вылупления.
У бразильской осы есть разделение труда по возрасту — самая рискованная работа достаётся самым старым членам семьи. Разные группы ос строят гнездо, собирают корм, выращивают потомство и защищают гнездо от хищников и паразитов. На сбор корма бразильские осы летают при температуре от 19,5 до 37оС. Чем выше температура, тем больше ос летит добывать корм. Даже не столько корм, сколько воду для охлаждения гнезда, так как рабочие осы не справляются одними помахиваниями крыльев.
Собирают осы также растительное волокно, чтобы чинить улей, обычно в августе-сентябре и декабре-январе. Личинок кормят животным белком, сами питаются углеводами, всем растениям предпочитают кактусы.
Казалось бы, обычные, ничем не примечательные насекомые, за исключением некоторых свойств яда бразильской осы. В отличие от яда обычных, всем нам привычных ос, он действительно лечебный, а не просто раздражающий.
Биология
Биология полистин весьма разнообразна. У одних видов (например, представители рода Polistes) весьма примитивное поведение. Полисты строят гнездо в виде единственного открытого сота, численность ос в таких гнёздах невелика — от 10-15 до чуть больше 100 ос. Гнезда Polistes часто основываются единственной самкой (или реже группой самок). Другие (например, осы рода Polybia ) характеризуются весьма сложным поведением. Полибии строят сложные гнезда, со многими ярусами сот. В таких гнёздах часто обитают тысячи активных рабочих ос, а новые гнезда основываются роями. Кроме того, представителям этого подсемейства принадлежит и рекорд по численности ос в одной колонии: так, у Agelaia vicina (Южная Америка) может быть больше 1 000 000 ос в одном гнезде.
По типу основания новых колоний выделяют две группы: независимое основание одной или группой самок без участия рабочих особей ( Polistes , Mischocyttarus , Belonogaster , Parapolybia, и часть видов Ropalidia ) или почкование путём роения (около 20 родов трибы Epiponini, род Polybioides , часть видов Ropalidia).
В трибе Epiponini наблюдается широкий спектр вариантов диморфизма маток и рабочих особей (queen-worker dimorphism):
- Отсутствие морфологических отличий между матками и рабочими весь жизненный цикл колонии ( Parachartergus smithii , Pseudopolybia vespiceps , Chartergellus communis , Brachygastra lecheguana ).
- Отсутствие морфологических отличий между кастами, но у некоторых молодых самок развиваются яичники только на некоторых фазах цикла колонии ( Synoeca cyanea )
- Между кастами есть морфологические различия, варьирующие во время цикла колонии, с неоплодотворёнными яйцекладущими самками в конечный период колониального цикла ( Protopolybia exigua и Protopolybia sedula )
- Кастовые отличия возрастают во время колониального цикла с неоплодотворёнными самками, появляющимися только в некоторые фазы развития колонии ( Chartergus globiventris , Polybia scutellaris , Polybia occidentalis , Polybia paulista , Protonectarina sylveirae , Epipona guerini )
- Матки всегда отличаются от рабочих особей, и эти отличия не варьируют в период жизни колонии ( Agelaia areata , Agelaia vicina , Agelaia pallipes , Agelaia multipicta , Apoica flavissima , Apoica pallens , Polybia dimidiata ).
Особенности действия яда Бразильской осы
Низкомолекулярные соединения яда Рolybia Раulista на биопробах оказали противосудорожное и успокаивающее действие, поэтому их можно использовать для лечения эпилепсии. Также научный интерес представляют 3 пептида яда бразильской осы:
- Пептид Polybia-CP запускает выработку инсулина в бета-клетках (это клетки поджелудочной железы).
- Мастопараны MP-I and -II являются мощным антимикробным веществом, которое, например, подавляет всех известных возбудителей болезни Шагаса.
Примечание: болезнь Шагаса переносится тропическими клопами (в основном, в Южной Америке) и проявляется лихорадкой, головной болью, увеличением лимфатических узлов, иногда приводит к сердечной недостаточности.
Пептид МР-1 также уничтожает грамотрицательные и грамположительные бактерии, то есть болезнетворные бактерии с проницаемой клеточной стенкой и бактерии с двойной мембраной и устойчивостью к антителам. При этом он не разрушает эритроциты (клетки крови) не токсичен для клеток, не блокирует и не угнетает здоровые клетки.
Но это ещё цветочки. Открытие уникальных свойств яда бразильских ос состоялось в 2015 году. Выяснилось, что этот пептид избирательно разрушает мембраны нездоровых клеток вроде раковых, у которых на наружном слое много серина (фосфатидилсерина – ФС – в 7-8 раз больше!) и фосфатидилэтаноламина (ФЭ). У здоровых клеток эти липиды находятся внутри, поэтому на них пептид МР-1 не действует.
Повреждения в мембранах с разными липидами через 2 часа после замачивания в растворе липида. Последняя – обычная здоровая клетка, в ней повреждений нет.
Альтернативный метод
В скором будущем научные разработчики планируют очень подробно изучить действие пептида осиного яда на пораженную раком клеточную мембрану. Они хотят многократно усилить этот целебный эффект. Создать из яда бразильской осы лекарство от рака мощного действия и новую форму безопасных противоопухолевых препаратов. Это принесет большую пользу пациентам, страдающим онкологическими заболеваниями.
Альтернативный метод качественного лечения в борьбе с раковыми новообразованиями станет отличным дополнением к таким методам, как радио- и химиотерапия, которые убивают не только пораженные раком участки, но и совершенно здоровые клетки.
Эффективность яда бразильской осы
Чем так страшны дырки в клеточной структуре? Тем, что клетка разрушается, то есть перестаёт существовать. Её содержимое просто вытекает наружу и уничтожается организмом как отходы, ведь оно уже не защищено непроницаемой преградой, не подаёт ложных сигналов иммунитету и не может убежать по кровеносной системе.
Вытекание содержимого мембраны злокачественной клетки после обработки пептидом через 12-25 минут
Группа учёных под началом Пола Билса из Лидского университета (Великобритания) провела эксперимент: смоделировали мембраны с разным соотношением липидов и обрабатывали их раствором пептида МР-1. Наблюдали за экспериментом от 30 минут до 2 часов на разном оборудовании. Некоторые клетки дырявились немедленно, другие — от 10 секунд до нескольких минут. Полное вытекание содержимого происходило через полчаса.
Казалось бы, идеальный алгоритм борьбы с раком! Разрушаются только больные клетки, а здоровые остаются здоровыми, а не гибнут, как при химиотерапии! Но раковые клетки тоже бывают разными, и содержание липидов у них варьируется. В ходе дальнейших экспериментов, подтвердилось, что осиный яд действует на зараженные раком клетки простаты и мочевого пузыря, а также на пораженные лейкемические клетки лимфоцитов вилочковой железы. Таким образом, яд бразильской осы поможет в борьбе с раком простаты, мочевого пузыря и крови (лейкемии) – но только после того, как пройдёт испытания на безвредность яда для всего организма.
Механизм уничтожения онкологии
Молекулы токсичного вещества к больным клеткам приклеиваются в 8 раз чаще, нежели к здоровым тканям. На поверхности тканей создают поры или дырки, которые способствуют вытеканию внутреннего содержимого мембраны наружу. Чем больше клеток-киллеров, тем выше терапевтический эффект. Убить рак отрава способна за считанные дни.
Важно!
Официально медицина еще не разработала специальных препаратов для человека на основе яда бразильской осы либо его синтетических аналогов. Однако ученые надеются, что их открытие станет основой для создания эффективного средства от рака в будущем. Преимуществом данного медикамента будет отсутствие побочных эффектов, безопасность для здоровых тканей.
Осиный секрет активно реализуют через сайты в интернете, цена на яд бразильской осы довольно высокая.
Препараты на основе яда бразильской осы
Готовые лекарства пока не созданы, так как механизм действия яда бразильской осы открыли только в 2015, и не дошло ещё даже до стадии клинических испытаний.
Одной из причин является то, что лечит не весь яд, а пептид, который извлечь нелегко:
- Бразильских ос замораживают и хранят при температуре −20 ◦C.
- Резервуары с ядом извлекают с помощью микрохирургических ножниц и промывают раствором ацетонитрила пополам с водой с 0.1% трифторуксусной кислоты, чтобы растворить пептиды.
- Затем экстракт очищают на центрифуге на 8000 × g в течение 15 минут при температуре 4◦C.
- Надосадочную жидкость (образовавшуюся сверху в результате отстаивания) собирают для дальнейшей очистки пептида.
- Её хроматографируют при особых условиях в течение часа, затем высушивают лиофилизатором и ещё раз хромотографируют, но уже с обращённой фазой.
Непростой процесс, правда? В результате лечебное вещество оказывается едва ли одной сотой от общей массы яда.
Точной дозировки яда пока тоже не выяснено. В ходе одного эксперимента обнаружили, что в концентрации 4.5 × 10−5 M пептид вызывает растворение 50 микролитров злокачественных клеток. В ходе других обнаружилось, что минимальная концентрация пептида для подавления разных зараз разная:
- Кишечная и синегнойная палочки — 8 мю g/mL,
- Сенная палочка – 4 мю g/mL,
- Золотистый стафилококк – 15 мю g/mL
Даже если зарыться в доступные исследования и вычислить по ним приблизительную дозу, непонятно остаётся, как вводить препарат, ведь в ходе эксперимента пептид воздействовал на мембрану напрямую – «поливал» её. Как обеспечить подобный контакт в организме, если болезнь сидит в мочевом пузыре или предстательной железе?
Сколько стоит и где купить яд
Тем не менее, для желающих продаётся яд бразильской осы в чистом виде. Один более-менее сертифицированный поставщик — Интернет-магазин по продаже ядов OESKAM — предлагает 5-мл ампулу с жидким ядом 91%. Стоимость — 9000 рублей, доставка от 2 недель до месяца. С ампулой обещают инструкцию по применению и хранению, но в открытом доступе этого яда нет.
В трезвом уме и здравой памяти я бы поостерегся покупать что-то подобное в интернете. Что реально находится в ампуле — одному Богу известно.
Проверено опытом
Для проверки своего предположения ученые провели опытные исследования. Для этого они разработали модель клеточной мембраны, содержащую фосфатидилсерин и фосфатидилэтаноламин. Мембрану подвергли воздействию пептида MP1. Далее они стали наблюдать за эффектом. Опытные ученые увидели, что наличие компонента фосфатидилсерина помогает яду бразильской осы воздействовать на клеточную мембрану, а соединение компонента фосфатидилэтаноламин с осиным ядом разрушает верхний слой мембраны клетки и проделывает в ней небольшие микротрещины. Через такие микропоры пораженная клетка начинает нормально функционировать.
Результаты и отзывы о применении
Отзывов о положительном действии пептида бразильской осы от покупателей пока не было, хоть они и обещали отписаться ещё в начале года. На страничке интернет-магазина есть 4 отзыва, но все они о том, что люди купили эту ампулу и будут как-то ее применять. Будем дожидаться официальных клинических исследований. Учёным нужно доказать, что организму не будет нанесён вред вред осиным ядом, или что польза будет неизмеримо больше. Борьба с раком – очень перспективная отрасль и очень прибыльная, поэтому создание лекарство вряд ли отложат в дальний ящик.
Классификация
Подсемейство полистиний делится на 4 трибы, включающих 25 родов и больше 800 видов.
Род Euparagia Cresson, 1879 относится к отдельному подсемейству Euparagiinae
.
- Polistinae
Триба Polistini Polistes Latreille, 1802
- Mischocyttarus Saussure, 1853
- Apoica Lepeltier, 1836 [3]
- Belonogaster de Saussure, 1854
