Il ragno con il veleno d'ape - Nuove prospettive per la ricerca di sostanze attive contro le malattie cellulari
I ricercatori decodificano l'arsenale di tossine delle specie di ragni autoctoni più velenose
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Il ragno balia è il ragno più velenoso della Germania. Il suo morso può provocare sintomi che richiedono un trattamento medico. Nonostante ciò, il cocktail di veleni di questo ragno era finora praticamente sconosciuto. I ricercatori dell'Università Justus Liebig di Giessen (JLU) e dell'Istituto Fraunhofer per la Biologia Molecolare e l'Ecologia Applicata (IME) sono ora riusciti a decodificare per la prima volta il veleno del ragno nutrice, ottenendo importanti informazioni sull'evoluzione e sulla farmacologia delle sue tossine. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista "Communications Biology".
I ragni sono animali velenosi e temuti da molte persone. Tuttavia, i morsi della maggior parte delle specie, soprattutto in Germania, sono completamente innocui per l'uomo e spesso addirittura asintomatici. Un'eccezione è rappresentata dal ragno balia (Cheiracanthium punctorium), il cui morso provoca sintomi estremamente insoliti per i ragni: forte dolore, gonfiore e talvolta anche problemi circolatori, che possono portare a emergenze mediche nei bambini e nelle persone con malattie pregresse. I ricercatori della JLU e dell'IME hanno ora decodificato il potente veleno di questo ragno utilizzando moderni metodi di biologia dei sistemi.
"Abbiamo identificato un intero catalogo di nuove ed eccitanti tossine e siamo riusciti a dimostrare come il ragno nutrice possa causare un avvelenamento così doloroso", afferma il dottor Tim Lüddecke, responsabile del gruppo di lavoro "Animal Venomics" presso l'Istituto di Biotecnologia degli Insetti della JLU e autore principale dello studio. Il veleno della spina nutrice contiene molti componenti che attaccano le strutture cellulari - simili al veleno delle api - e quindi causano i forti effetti locali. "Un tipo di tossina chiamata CPTX e l'enzima fosfolipasi A2 sono i principali responsabili", spiega Lüddecke.
Attraverso ampie analisi comparative delle tossine dell'intero regno dei ragni e mediante ricostruzioni evolutive, i ricercatori hanno potuto dedurre che entrambe le tossine hanno subito una complessa storia evolutiva. Mentre la famiglia di tossine CPTX e i suoi parenti sono emersi precocemente nell'evoluzione dei ragni moderni e hanno acquisito la loro struttura caratteristica attraverso la fusione genica, quantità significative di fosfolipasi A2 si trovano solo nel dito del ragno nutrice.
I veleni difensivi sono caratterizzati dalla rapida insorgenza di un forte dolore, che consente una rapida difesa dai nemici. La fosfolipasi A2 si trova in molti animali che usano il loro veleno a scopo difensivo, soprattutto negli insetti. I ricercatori hanno analizzato la sua struttura e hanno scoperto che le fosfolipasi presenti nel dito della spina nutrice sono simili a quelle presenti nel veleno delle api. Sospettano che la somiglianza farmacologica e strutturale tra il veleno del ragno nutrice e quello delle api sia dovuta alla loro funzione biologica comparabile. "A differenza di altri ragni, il ragno nutrice usa il suo veleno principalmente per difendere la sua covata", spiega Lüddecke. "Anche le api e alcune altre specie hanno i classici veleni difensivi. Sembra che l'evoluzione abbia risposto con soluzioni biomolecolari simili a problemi analoghi, anche se le specie in questione non sono strettamente imparentate".
Questo apre nuove prospettive per la ricerca di sostanze attive. Ad esempio, il veleno di ragno è stato finora considerato quasi esclusivamente nella ricerca di nuove strutture guida per il trattamento delle malattie neuronali. "Tuttavia, la gamma di tossine del veleno di ragno infermiere che attaccano le cellule indica che in futuro dovrebbero essere valutate anche come sostanze attive contro le malattie basate sulle cellule, come il cancro", afferma Lüddecke.
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