Bí mật của chất độc giết chết "bất cứ thứ gì" có dây thần kinh và nhịp tim: Cỡ hạt muối cũng khiến 1 người xuống mồ

Cùng với, Botulinum, Maitotoxin, Racin và Tetrodotoxin (TTX), thì Batrachotoxin (BTX) là 5 chất độc tự nhiên độc nhất trên Trái Đất. Trong số đó, Batrachotoxin (BTX) là một chất độc thần kinh cực mạnh. Nếu một người lỡ tay tiếp xúc với một lượng chất độc cỡ 1 hạt muối, họ có thể chết ngay lập tức!

Trên cơ sở trọng lượng, Batrachotoxin (BTX) là một trong những chất tự nhiên độc hại nhất được biết đến, độc hại gấp 250 lần Strychnine (có trong hạt của cây Strychnos nux -vomica - mã tiền).

Điểm thú vị của Batrachotoxin (BTX) chính là, nó chính là đặc điểm tiến hóa mà loài chim có độc hiếm hoi trên thế giới (chim độc Pitohui ở Papua New Guinea) và vài loài ếch độc có trong cơ thể mình.

Cụ thể, theo các nhà nghiên cứu từ Đại học California, San Francisco; Đại học Stanford; và Học viện Khoa học California (đều thuộc Mỹ) đề xuất, thì những loài động vật này có thể tự bảo vệ mình khỏi tác động của độc tố bằng cách dựa vào một loại protein nào đó để hấp thụ trước khi nó gây hại cho cơ thể chúng.

Khám phá này không chỉ cho chúng ta biết một hoặc hai điều về sự phát triển của các 'chiến lược phòng thủ chất độc' ở giới tự nhiên mà còn có thể hữu ích trong việc truyền cảm hứng cho các loại thuốc giải độc mới đối với các chất độc mà con người có thể tạo ra trong phòng thí nghiệm trong tương lai.

BTX - Chất độc giết chết 'bất cứ thứ gì' có dây thần kinh và nhịp tim

Batrachotoxin (BTX) là một chất độc thần kinh có nguồn gốc từ một Alkaloid (Ancaloit) do một số loài bọ cánh cứng tạo ra (như Choresine).

Alkaloid không gây ra vấn đề gì đối với loài chim đặc hữu ở Papua New Guinea (chẳng hạn như chim Pitohui) và nhiều loài ếch phi tiêu độc đặc hữu của các khu rừng nhiệt đới ở Columbia (Nam Mỹ).

Loài chim có độc duy nhất trên thế giới (chim độc Pitohui ở Papua New Guinea).

Để đạt được ngưỡng "kháng sinh" đó, các loài chim và động vật lưỡng cư vùng Nam Mỹ và Thái Bình Dương đã ăn các loại bọ cánh cứng có chứa chất độc Batrachotoxin (BTX) dần dần. Theo thời gian, cơ thể chúng sinh ra kháng nguyên, có thể miễn độc với loại chất độc này, thậm chí còn sinh ra loại độc tương tự để chiến đấu với kẻ thù - Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Mỹ.

Người ta cho rằng, loài ếch độc vàng Phyllobates terribilis tiết ra khoảng một miligam chất độc Batrachotoxin (BTX) thông qua các tuyến trên da của nó. Nghe có vẻ không nhiều, nhưng sẽ là rất nhiều nếu bạn biết rằng chỉ nhiêu đó thôi cũng đủ giết chết một người!

Và không chỉ con người mới cần phải lo lắng. Vì chất độc hoạt động bằng cách liên kết với các kênh natri kiểm soát các xung thần kinh, nên Batrachotoxin (BTX) có thể giết chết bất cứ thứ gì có dây thần kinh và nhịp tim!

Batrachotoxin (BTX) liên kết và mở ra các kênh natri của các tế bào thần kinh và ngăn chặn chúng đóng lại, dẫn đến tê liệt. Đến nay, không có thuốc giải độc Batrachotoxin (BTX) nào từng được chế tạo.

[Kênh natri là các protein màng tích hợp hình thành các kênh ion, chuyên lấy các ion natri thông qua một tế bào màng sinh chất].

Đó là lý do, không ai và không một loài động vật nào dám tiếp cận ếch độc và chim độc Pitohui

Câu hỏi rõ ràng là tại sao Batrachotoxin (BTX) không chặn các kênh natri ở ếch phi tiêu độc hoặc chim độc Pitohui?

Bí mật nào ẩn chứa bên trong cơ thể ếch độc/chim độc?

Thật dễ dàng để cho rằng các protein phân hủy natri của chúng bị đột biến. Trên thực tế, các nghiên cứu trước đây thậm chí đã xác định được các đột biến ứng viên có thể đứng sau khả năng miễn dịch đó.

Daniel L. Minor, Jr, một nhà hóa sinh học từ Đại học California, San Francisco (Mỹ) cho biết: "Tuy nhiên, chưa có bất kỳ nghiên cứu nào về chức năng kháng độc tự nhiên của ếch độc hoặc chim Pitohui, vì vậy liệu động vật mang chất độc Batrachotoxin (BTX) có dựa vào những thay đổi trong kênh natri của chúng hay cơ chế kháng độc thay thế (để không bị nhiễm độc) hay không là điều vẫn chưa rõ ràng.

Nhóm nghiên cứu đã tìm cách lấp đầy khoảng trống kiến ​​thức này bằng cách nhân bản và nghiên cứu các kênh natri được tìm thấy ở loài chim độc Pitohui (Pitohui uropygial meridionalis), và hai loài ếch phi tiêu độc - một loài mang Batrachotoxin (BTX) và một loài khác có độc tố tương tự.

Ếch phi tiêu độc màu xanh (Dendrobates tinctorius). Ảnh: Jim Zuckerman / The Image Bank / Getty Images

Họ nhanh chóng phát hiện ra rằng biến thể ứng cử viên trong các kênh natri có khả năng bảo vệ kém. Nó không chỉ thiếu khả năng cung cấp sức đề kháng cao mà thậm chí còn không hoạt động tốt trong thần kinh của các loài thử nghiệm như một kênh natri.

"Tóm lại, quan sát của chúng tôi thách thức các ý kiến cho rằng kênh natri đột biến là chiến lược kháng độc Batrachotoxin (BTX) cho chim độc Pitohui và ếch độc" - Các nhà khoa học cho biết.

Hơn nữa, các nhà nghiên cứu kết luận rằng phải có thứ gì đó ngăn chặn các phân tử độc hại trước khi nhắm vào các kênh natri. Ngay cả khi tiêm độc tố cho ếch, chúng dường như không bị ảnh hưởng. Bên trong cơ thể của loài lưỡng cư này, tồn tại một cơ chế kháng độc tuyệt vời! Và các nhà khoa học sẽ tìm ra cơ chế đó.

Trước đây, các nhà khoa học đã tìm thấy loại protein trong loài ếch Mỹ (Rana catesbeiana), chúng đóng vai trò như một 'lá chắn' chống lại được độc tố thần kinh chết người do vi khuẩn lam gây ra (gọi là Saxiphilin).

Liệu bên trong cơ thể của loài ếch độc và chim Pitohui có tồn tại một loại protein bảo vệ tương tự như loài ếch Mỹ hay không - vẫn còn là câu hỏi để ngỏ.

Một khi con người nắm được cách thức kháng độc đó, các nhà khoa học có thể khám phá ra các loại thuốc giải độc hữu hiệu khác.

Theo dữ liệu của các nhà khoa học đăng trên Tạp chí Journal of General Physiology, Batrachotoxin (BTX) được phát hiện vào giữa những năm 1960 trong chất chiết xuất từ ​​da của một loài ếch phi tiêu độc Colombia (họ Dendrobatidae). Tên của những Alkaloid độc đáo này có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp “batrachos”, có nghĩa là con ếch.

Trong suốt 25 năm sau đó, BTX chỉ được phát hiện ở ếch thuộc giống Phyllobates và không có ở nhiều loài ếch độc khác. Chỉ có 3 loài đủ độc để được người Mỹ bản địa sử dụng để làm phi tiêu độc là: Phyllobates terribilis, Phyllobates bicolor, và Phyllobates aurotaenia.

Năm 1992, nguyên lý độc hại từ lông và da của các loài chim thuộc chi Pitohui, loài đặc hữu của Papua New Guinea đã được tìm thấy. Người ta tin rằng những chất độc như vậy là vũ khí chống lại kẻ thù tự nhiên của chim, chẳng hạn như ký sinh trùng và động vật ăn thịt, bao gồm cả con người.

Về sau, các nhà khoa học tiếp tục tìm thấy chất độc Batrachotoxin (BTX) trong cơ thể loài chim Ifrita ở New Guinea.

Nghiên cứu này được công bố trên Tạp chí Journal of General Physiology.