Fire udbredte toksiner, som ny dansk slangemodgift virker på

Fra Eva, der lader sig forføre af slangen til at spise et æble fra kundskabens træ, til actionfilmen ‘Snakes on a Plane’ fra 2006 har slanger i mange tusinde år både fascineret og skræmt os på tværs af kulturer.

Slangernes mystik skyldes i høj grad deres foretrukne våben: Gift – en kompleks blanding af toksiner udviklet til at lamme og skræmme byttet og afværge trusler.

Det har vores team fra ’Section for Biologics Engineering’ ved DTU netop taget et stort skridt mod at ændre dette.

Vi har udviklet en ny type modgift, som beskytter mus mod giften fra hele 17 forskellige afrikanske slangearter blandet andet kobra, mamba og rinkhals.

Du kan læse mere om vores studie og den nye modgift i denne artikel på Videnskab.dk.

Herunder ser vi nærmere på de fire vigtigste typer toksiner, som den nye modgift beskytter imod.

Forskellige toksiner resulterer i forskellig skade

Mennesker står som regel ikke på menuen blandt slanger, men deres gift skelner ikke ligefrem mellem arter. Vores biologi ligner deres naturlige byttes så meget, at hvis vi bliver bidt, kan konsekvenserne være katastrofale.

Det første skridt mod en modgift, der forhåbentlig kan beskytte mennesker mod mange forskellige slangebid, er at finde ud af, hvilke toksiner der gør mest skade – og hvordan.

Slangebid skader typisk mennesker på tre måder, hver knyttet til en specifik gruppe toksiner. Det er disse grupper, vores modgift er rettet mod, både i vores nylige artikel i Nature og i vores igangværende forskning.

Her følger tre virkelige historier om slangebid, som viser hvor forskelligartede effekterne kan være, og de meget forskellige måder, slangegiften kan påvirke kroppen.

Case 1: Et lydløst skrig

I en lille landsby i Thailand løb en dreng grædende hen til sin bedstemor. Han råbte: »Et dyr har bidt mig!«

Kort efter faldt han om. Da han nåede frem til hospitalet, var han holdt op med at trække vejret og var gået i koma.

I to dage var lægerne rådvilde, indtil en sygeplejerske opdagede to små punktformede sår på hans ankel. Uden tøven gav lægen ham modgift mod kobragift. Resultatet var slående: Drengen slog øjnene op og trak vejret på egen hånd for første gang i flere dage.

Dette er ikke en skrækfortælling fra junglen, men et virkeligt eksempel på, hvordan slangegift virker.

Kobraer injicerer ligesom andre Elapidae-arter potente toksiner, der lammer nervesystemet. De fleste af disse toksiner – neurotoksiner – tilhører en gruppe kaldet 3-finger-toksin-familien, som har fået navn efter deres facon.

De går ind og blokerer de steder, hvor nerverne normalt fortæller musklerne, at de skal bevæge sig. Når signalerne ikke kan komme frem, begynder kroppen at blive lam.

Symptomerne begynder som regel i de små muskler, der styrer øjenlåg, tale og synkning. Det er dem, man først skal holde øje med. Men før arme og ben bliver slappe, opstår den farligste effekt: Mellemgulvet bliver lammet, og vejrtrækningen stopper.

Hurtig behandling med modgift kan vende symptomerne, men hvor godt patienten kommer sig, afhænger af giftens sammensætning, og hvor hurtigt behandlingen gives.

Case 2: En smertefuld pumpe

Halvvejs rundt om kloden i Nordamerika samlede en mand en klapperslange op (bare for sjov, og fordi den så sej ud). Få sekunder efter bed den.

Smerten bredte sig gennem hans arm som en steppebrand. I kølvandet fulgte en voldsom hævelse, der fik armen til at føles, som om den blev pumpet fuld af luft. I modsætning til drengen fra Thailand forblev han ved bevidsthed, men giften var i gang med at ødelægge vævet indefra.

Hævelsen og smerten skyldtes giftens kemi. Ét toksin, kaldet slangegift-metalloprotease, hjælper giften med at sprede sig ved at nedbryde det ‘stillads’, der holder cellerne på plads.

En anden gruppe, phospholipase A₂-enzymer, ødelægger de fedtholdige lag i cellemembranerne. Sammen sætter disse toksiner gang i et aggressivt og nærmest ustoppeligt angreb på vævet.

Modgiften hjalp, men langsomt. Uden hurtig behandling risikerede manden, at armen blev sort, eller i værste fald at man blev nødt til at amputere den. Det, der begyndte som nysgerrighed, endte med to uger på hospitalet og en smertefuld påmindelse om at respektere giftige dyr.

Case 3: En blodig dag

I Sydasien blev en bonde, der arbejdede i en rismark, bidt af en Russells hugorm. Fire timer senere blødte han fra tandkødet og fra selve biddet – der var endda blod i urinen.

Blodprøver viste svær blodmangel: Hans røde blodlegemer blev nedbrudt hurtigere, end kroppen kunne nå at danne nye.

Slangegiften roder med det system i kroppen, der normalt holder styr på, hvornår blodet skal størkne, og hvornår det skal flyde frit. Normalt ender en kraftig koagulation med, at der dannes fibrin – det stof, der får blødningen til at stoppe.

Men nogle giftstoffer, for eksempel slangegift-serinproteaser, ødelægger denne proces. De kan gøre det sværere at danne fibrin eller helt forhindre, at det bliver dannet, så blodet ikke kan størkne som det skal.

Resultatet er – som i bondens tilfælde - ukontrolleret blødning. Paradoksalt nok gør andre toksiner det modsatte: De udløser overdreven koagulation, især i små blodkar, hvilket afskærer blodforsyningen til vitale organer som for eksempel nyrerne.

Begge dele kan ske samtidig, afhængigt af hvilke toksiner der dominerer i giften. Når toksiner der fremmer koagulation dominerer, kan de opbruge kroppens koagulationsfaktorer, så der ikke er nogen tilbage til at stoppe blødning andre steder.

Selvom modgiften fik blødningen under kontrol, var skaden allerede sket. Patientens nyrer var ved at svigte, og han tilbragte den næste uge i dialyse, før tilstanden blev stabiliseret.

Og det er ikke hele historien …

Ud over nerver, hud og blod kan giften skade næsten alle de organer, den når frem til, blandt andet hjerte, hjerne og muskler. Heldigvis gør modgift mere end blot at redde liv – den kan forhindre varige skade og bevare livskvaliteten efter et slangebid.

Men giften er ikke den eneste trussel. Slanger har ofte skadelige bakterier i munden, især fra byttedyr. De kan trænge ind i såret og resultere i infektioner, som kan føre til hævelse, vævsdød og i værste fald døden, hvis infektionen ikke behandles.

En del giftproteiner kan også udløse kraftige allergiske reaktioner. I sjældne tilfælde fører det til anafylaksis chok, som er en akut, livstruende reaktion. Modgift kan ikke stoppe allergien, men hurtig behandling med den rette medicin kan.

Man kan med rette spørge: Hvorfor ikke bare udrydde slangerne? Men slanger er ikke aggressive af natur. De bider, når de føler sig truet, og selvom nye modgifte gør behandlingen bedre, er den bedste beskyttelse stadig den samme: Undgå og respekter slanger i naturen.