Kegelschnecke. © public domain.
Kegelschnecken sind eine wahre Fundgrube an Neurotoxinen für die medizinische Forschung und Therapie. Die räuberischen Tiere verfügen über ganze Giftcocktails um ihre Opfer zu überwältigen. Nun haben Forscher ein neues Toxin entdeckt, das Mäuse einschlafen lässt. Es könnte der Ausgangspunkt für ein neues Schlafmittel werden.
Die Kegelschnecken der Gattung Conus sind räuberisch lebende Meeresbewohner, die sich von Würmern, Weichtieren und Fischen ernähren. Um ihre wesentlich schnellere Beute zu überwältigen haben sie im Laufe von Jahrmillionen einen Giftcocktail entwickelt. Diesen injizieren sie in ihr Opfer. Dazu haben die Kegelschnecken die Zähne ihrer Raspelzunge (Radule) in hohle, mit Widerhaken versehene Harpunen umgewandelt. Die von den Schnecken eingesetzten Gifte sind so stark, dass ihre Beute innerhalb von Sekunden gelähmt ist und stirbt. Da jede der winzigen Harpunen nur ein einziges mal verwendet wird verfügen die Tier über ein großes Arsenal an Ersatzharpunen.
Doch Kegelschnecken sind nicht nur für ihre Beutetiere gefährlich. Denn die Tier benutzen ihre giftigen Harpunen auch zur Verteidigung. So kann etwa der Giftzahn des Landkartenkegels Handschuhe und Taucheranzüge durchdringen. Er besitzt eines der gefährlichsten Gifte für den Menschen, was bereits zu mehr als 30 Todesfällen geführt hat. Sein Gift enthält gleich mehrere hundert verschiedene Toxine. Da es bisher kein Gegenmittel gibt, kann eine Behandlung nur darauf abzielen, die Betroffenen so lange am Leben zu erhalten, bis der Körper die Giftstoffe abgebaut hat.
Doch die Giftstoffe der Kegelschnecken haben auch ihr gutes für den Menschen: In den letzten 50 Jahren haben sich die Conotoxine als ein wahres Geschenk der Natur an die biomedizinische Forschung erwiesen. Die meist aus nur 10 bis 30 Aminosäuren bestehenden Peptide binden hochspezifisch an ihre Zielstrukturen: meist Ionenkanäle oder Rezeptoren von Neurotransmittern. Diese hohe Spezifität macht sie für die biomedizinische Forschung außerordentlich interessant. Die Forscher können hier auf die 50 Millionen Jahre währende Erfahrungen dieser Tiere in der Neuropharmakologie zurückgreifen.
So entdeckte man etwa in Conus purpurascens ein ω-Conotoxin. Es blockiert Calcium-Kanäle, so dass der Calcium-Einstrom und die Freisetzung der Neurotransmitter an der Synapse unterbunden wird. ω-Conotoxin kann die Weiterleitung von Schmerzreizen so gut verhindern, dass es selbst dann noch wirkt, wenn Morphin bereits versagt. Ein synthetisches Analogon des bei Conus magus entdeckten ω-Conotoxin-MVIIA ist unter dem Namen Ziconotid zur Bekämpfung starker chronischer Schmerzen zugelassen. Contulakin-G ist ein weiteres Conus-Peptid, das sich in der klinischen Entwicklung befindet. Es wurde aus dem Fische jagenden Landkartenkegel (Conus geographus) isoliert.
Nun haben die Forscher J Benjamin Franklin and RP Rajesh am Indian Institute of Science, in Bangalore, Indien, 14 neue Peptide aus Conus araneosus isoliert. Um die Wirkung der Peptide herauszufinden injizierten sie fünf davon in Mäuse. Eines davon versetzte die Mäuse in einen mehrstündigen Schlaf. Wobei die Dauer des Schlafs von der Dosis des Peptids abhing. Die anderen Peptide hatten dagegen keinen erkennbaren Effekt. Die Forscher hoffen nun darauf, dass das neue von ihnen entdeckte Peptid möglicherweise zur Behandlung von Schlafproblemen eingesetzt werden könnte.
von Ute Keck
Kegelschnecke auf der Jagd
Originalpublikation:
Franklin JB, Rajesh RP. A sleep-inducing peptide from the venom of the Indian cone snail Conus araneosus.Toxicon. 2015 Jun 19;103:39-47. doi: 10.1016/j.toxicon.2015.06.017. [Epub ahead of print]