Pavoučí jedy

Markéta Posseltová

Bachelor's thesis

Spider venoms

Abstract:

Pavouci jsou na naší planetě více než 300 milionů let. Za tu dobu si vyvinuly dva nejdůležitější mechanismy, tvorbu jedu a produkci vlákna, které jim pomohly dostat se na vrchol potravního řetězce v říši bezobratlých. Tito převážně carnivorní tvorové vytvářejí ve svých jedových žlázách množství látek, které mají za úkol paralyzovat či zabít kořist. Ačkoliv je hlavní složkou potravy většiny pavouků hmyz, v jedu velké části druhů se objevuje množství toxinů působících i na obratlovce, který může fungovat jak pro lov, tak obranu. Jed pavouků je komplex biologicky aktivních a inaktivních látek. Jeho složení neovlivňuje pouze druh a lovená kořist, ale je dán i faktory jako je například prostředí, klima či pohlaví. Největší zastoupení mají proteiny, enzymy, nukleové kyseliny, volné aminokyseliny, monoaminy a anorganické soli. Složky jedu můžeme rozdělit podle mnoha kritérií, například podle délky a složitosti. Komponenty s nízkou molekulovou hmotností, jako jsou například soli, karbohydráty a aminokyseliny, mají za úkol blokovat neuromuskulární spoje jak hmyzu, tak obratlovců. Lineární peptidy, které mají hlavně cytolytický efekt, zajišťují samotným neurotoxinům rychlejší průnik do těla. Pravděpodobně mají nejen přímou toxickou aktivitu, ale i funkci antimikrobiální a konzervační. Nejdůležitější složkou jsou disulfidické peptidy tvořící neurotoxiny, které se skládají z proteinů, peptidů nebo polyaminů a mají různá pole působnosti v nervovém systému oběti. Velká část disulfidických peptidů napadá presynaptické iontové kanály, nebo postsynaptické receptory na periferních neuromuskulárních spojeních (NMS), nebo v synapsích v centrální nervové soustavě (CNS) hmyzu. Tyto peptidy působí mimo jiné na vápníkové, draslíkové, sodíkové, chloridové a glutamátové kanály, které nejčastěji inhibuje a zabrání tak správné funkci nervového systému. Pavoučí jed má velký farmakologický potenciál, neboť již byly prokázány složky antimalarické, antifungní, antibakteriální a dokonce i protinádorové. Ačkoliv pavouci vzbuzují hrůzu, většina z nich není pro člověka nijak nebezpečná a k incidentu dochází nejčastěji náhodou, například přimáčknutím pavouka. Ovšem agrese ze strany pavouka hrozí od rodu Phoneutria (palovčíci), kteří se k nám mohou dostat z Brazílie se zásilkou banánů, a od rodu Atrax, který je k nalezení pouze v Austrálii. V Čechách je posledních několik let s kousnutím spojována zápřednice jedovatá Cheiracanthium punctorium (Villers, 1789).

Abstract:

Spiders are on this planet more than 300 milion years. During this time, they developed two very importatnt mechanisms, venom and silk secretion, which helpes spiders to become the top predator of food chain in the world of invertebrates. Spiders are mostly carnivores and they product in their venom glands a lot of venom components, which are able to paralyse or kill the prey. Though, their prey is mostly insect, in the venom of many spiders can be found components against vertebrates, which can be use for hunt or as a protection. Spider venom is a product of venom glands and it is a complex of active and inactive compounds. Composition of venom is not influenced only by species and prey capture, but also by environment, climate or sex. Main part of venom are proteins, enzymes, nucleic acids, aminoacids, monoamins and organic salts. We can devide venoms into many groups, for example according to lenght or complexity. Components with a low molecular weight, such as salts, carbohydrates and amino acids, have the task of blocking neuromuscular connections as insects, vertebrates. Linear peptides, which are mainly cytolytický effect, ensure the actual neurotoxinům faster penetration into the body. Probably not only have a direct toxic activity, but also the function of antimicrobial and preservative. The most important component are disulfidické peptides forming neurotoxins, which consist of a protein, peptide or polyamine and having a different field of activity in the nervous system of the victim. A large part of the disulfidických peptides invades the presynaptic ion channels or postsynaptic receptors on peripheral neuromuscular connections (NMS), or at synapses in the central nervous system (CNS) of insects. These peptides act, inter alia, calcium, potassium, sodium, chloride and glutamate channels, which most often inhibits and prevents the proper function of the nervous system. Spider venom is a large pharmacological potential, because it has already been demonstrated components of antimalarial, antifungní, antibacterial and even antitumor. Although spiders inspire terror, most of them not for humans not dangerous and the incident most frequently occurs accidentally, for example sressing spider, however, aggression from the side of the spider threat is from the genus Phoneutria, who can get to us from Brazil with a shipment of bananas, and from the genus Atrax, which is to be found only in Australia. In the Czech republic is the last few years with the bite associated Cheiracanthium punctorium poisonous.

Keywords

pavouci, kořist, specializace, evoluce, rizika jedů

Keywords

prey, specialization, evolution, venom risks, spider

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Stanislav Korenko, Ph.D.
• Reader: Kristýna Kysilková, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Animal Science / Companion Animals