Yılanlarda zehir tükürük bezleri tarafından salgılanır ve genelde sarımsı bir renge sahiptir. Yılanlar bu zehri avlarını zayıflatmak, sindirime yardımcı olmak ya da avlarını öldürmek , bazen de kaçmak için süre kazanmak için kullanırlar. Dünyada farklı zehir yapılarına sahip 600'den fazla zehirli yılan türü vardır ve bunların sadece 200 türü insanlara ciddi derece zarar verebilecek veya öldürebilecek türlerdir.
Zehirler kendi yapıları ile farklı birçok proteinlerin, enzimlerin ve diğer moleküler maddelerin bir kombinasyonundan oluşur. Bu toksik maddeler genelde hücreleri yok etmeye, sinir sistemini etkilemeye veya her ikisinin de yapısını bozmaya yöneliktir. Yılanlar zehirlerini sanıldığının aksine çok dikkatli kullanırlar. İnsanlardaki ısırıkların neredeyse çoğu "Dry Bite" (kuru ısırık) şeklinde olur. Yılanlar insanları genellikle kendini savunmak için ısırabilir, fakat zehir zerk etmez. Çünkü bu zehrin ona avını etkisiz hâle getirmek, öldürmek için gerekli olduğunu çok iyi bilir. Ancak şunu da eklemekte fayda var: Yetişkin bir kobra, yavru bir kobra kadar tehlikeli değildir. Bunun sebebi, genç ve yavru yılanların zehirlerinin kıymetlerini bilmemesi ile alakalıdır. Birçok ısırıkta bu zehirlerinin tamamını harcarlar.
Yılan zehri genelde felç, iç kanama, ölüme yol açabilecek hücre ve dokuları parçalayacak şekilde çalışır . Zehrin etkili olabilmesi için mutlaka dokulara enjekte edilmesi veya kan dolaşımına girmesi gerekir. Yılan zehri, zehirli ve ölümcül olsa da birçok araştırmacı insan hastalıklarını tedavi etmek amacıyla yılan zehri bileşenlerini denemektedir.
Yılan zehrinin birincil bileşeni proteindir. Bu toksik proteinler yılan zehirinin zararlı etkilerinin çoğunun nedenidir. Ayrıca büyük moleküller arasındaki kimyasal bağları kıran, kimyasal reaksiyonları hızlandırmaya yardımcı olan enzimler vardır. Bu enzimler avdaki karbonhidratların, proteinlerin, fosfolipitlerin ve nükleotitlerin parçalanmasına yardımcı olur. Zehirli enzimler ayrıca kan basıncını düşürmek, kırmızı kan hücrelerini yok etmek ve kas kontrolünü inhibe etmek için de işlev görür.
Yılan zehrinin ek bir bileşeni polipeptit toksindir. Polipeptitler, 50 veya daha az amino asitten oluşan amino asit zincirleridir. Polipeptit toksinleri hücre fonksiyonlarını bozarak hücre ölümüne yol açar. Yılan zehirinin bazı toksik bileşenleri tüm zehirli yılan türlerinde bulunurken, diğer bileşenler sadece belirli türlerde bulunur.
Yılan Zehrinin Üç Ana Türü: Sitotoksinler, Nörotoksinler ve Hemotoksinler
Yılan zehirleri karmaşık bir toksin, enzim ve toksik olmayan madde koleksiyonundan oluşmasına rağmen, tarihsel olarak üç ana tipte sınıflandırılmıştır: Sitotoksinler, nörotoksinler ve hemotoksinler. Diğer yılan toksin tipleri spesifik hücre tiplerini etkiler ve kardiyotoksin, miyotoksinler ve nefrotoksinleri içerir.
Sitotoksinler vücut hücrelerini yok eden zehirli maddelerdir. Sitotoksinler, "nekroz" olarak bilinen bir doku veya organdaki hücrelerin çoğunun veya tamamının ölümüne yol açar. Bazı dokular, dokunun kısmen veya tamamen sıvılaştırıldığı sıvılaştırıcı nekroz yaşayabilir. Sitotoksinler, avı yenmeden önce kısmen sindirmeye yardımcı olur. Sitotoksinler genellikle etkiledikleri hücre tipine spesifiktir. Kardiyotoksinler, kalp hücrelerine zarar veren sitotoksinlerdir. Miyotoksinler kas hücrelerini hedefler ve çözer. Nefrotoksinler böbrek hücrelerini yok eder. Birçok zehirli yılan türünün sitotoksinlerinin bir kombinasyonu vardır ve bazıları nörotoksin veya hemotoksinler üretebilir. Sitotoksinler, hücre zarına zarar vererek ve hücre lizisini indükleyerek hücreleri yok eder. Ayrıca programlanmış hücre ölümüne (apoptoz) sitotoksinlerin neden olduğu gözlemlenebilir; doku hasarının çoğu, ısırık bölgesinde meydana gelir.
Nörotoksinler, sinir sistemi için zehirli olan kimyasal maddelerdir. Nörotoksinler, nöronlar arasında gönderilen kimyasal sinyalleri (nörotransmitterler) bozarak çalışır. Nörotransmiter üretimini azaltabilir veya nörotransmiter alım bölgelerini engelleyebilirler. Diğer yılan nörotoksinleri, voltaj kapılı kalsiyum kanallarını ve voltaj kapılı potasyum kanallarını bloke ederek çalışır. Bu kanallar sinyallerin nöronlar boyunca iletilmesi için önemlidir. Nörotoksinler, solunum güçlüğü ve ölümle sonuçlanabilecek kas felcine neden olur. Elapidae familyasının yılanları tipik olarak nörotoksik zehir üretir. Bu yılanlar küçük, dik dişlere sahiptir: Kobralar, mambalar, deniz yılanları, Ölüm engereği ve mercan yılanları gibi...
Yılan Nörotoksinlerine Örnekler:
Kaliseptin: Bu nörotoksin, voltaj geçişli kalsiyum kanallarını bloke ederek sinir impuls transdüksiyonunu bozar. Kara Mamba bu tür bir zehir kullanır.
Kobratoksin: Kobralar tarafından üretilen kobrotoksin, nikotinik asetilkolin reseptörlerini bloke ederek felce neden olur.
Kalsikludin: Kalsiseptin gibi bu nörotoksin de sinir sinyallerini bozan voltajlı kalsiyum kanallarını bloke eder. Örneğin: Doğu yeşil mamba.
Doğu yeşil mamba da bulunan fasikülin-I , kontrol edilemeyen kas hareketi, konvülsiyonlar ve solunum felci ile sonuçlanan asetilkolinesteraz fonksiyonunu inhibe eder.
Mavi mercan yılanı tarafından üretilen Calliotoxin, sodyum kanallarını hedefler ve kapanmasını önleyerek tüm vücudun felç olmasına neden olur.
Hemotoksinler, sitotoksik etkileri olan ve aynı zamanda normal kan pıhtılaşma süreçlerini bozan kan zehirleridir. Bu maddeler, kırmızı kan hücrelerinin patlamasına neden olarak, kan pıhtılaşma faktörlerine müdahale ederek ve doku ölümüne ve organ hasarına neden olarak çalışır. Kırmızı kan hücrelerinin tahrip edilmesi ve kanın pıhtılaşamaması ciddi iç kanamalara neden olur. Ölü kırmızı kan hücrelerinin birikmesi de böbrek fonksiyonunu bozabilir. Bazı hemotoksinler kan pıhtılaşmasını engellerken, trombositlerin ve diğer kan hücrelerinin birlikte kümelenmesine neden olur. Elde edilen pıhtılar kan damarları yoluyla kan dolaşımını engeller ve kalp yetmezliğine yol açabilir. Engerekler ve çukur engerekleri de dahil olmak üzere Viperidae familyasındaki yılanlarım tamamı hemotoksin zehir üretir.
Yılan Zehri Dağıtım ve Enjeksiyon Sistemi
Zehirli yılanların çoğu, zehirlerini dişleriyle avlarına enjekte eder. Dişler, dokuyu delip zehrin yaranın içine akmasına izin verdiği için oldukça etkilidir. Bazı yılanlar ayrıca savunma mekanizması olarak zehrini tükürebilir veya çıkarabilir.
Zehir enjeksiyon sistemleri dört ana bileşen içerir: Zehir bezleri, kaslar, kanallar ve dişler.
Zehir Bezleri: Bu özel bezler kafada bulunur ve zehir için üretim ve depolama alanları olarak hizmet eder.
Kaslar: Yılanın kafasındaki zehir bezlerinin yakınındaki kaslar, bezlerden zehrin sıkılmasına yardımcı olur.
Kanallar: Kanallar, zehrin bezlerden dişlere taşınması için bir yol sağlar.
Dişler: Bu yapılar, zehir enjeksiyonuna izin veren kanallı dişlerdir.
Viperidae familyasındaki yılanları çok gelişmiş bir enjeksiyon sistemine sahiptir. Zehir, sürekli olarak zehir bezlerinde üretilir ve depolanır. Engerekler avlarını ısırmadan önce ön dişlerini dikerler.Isırmadan sonra, sırasıyla zehir bezlerinin etrafındaki kaslar zehirleri zehir kanallarına oradan da diş kanallarına itmeye zorlar. Enjekte edilen zehir miktarı yılan tarafından düzenlenir ve avın büyüklüğüne bağlıdır. Tipik olarak, engerekler zehir enjekte edildikten sonra avlarını serbest bırakırlar. Yılan, zehrin hayvanı tüketmeden önce etkili olmasını ve avı hareketsiz hâle getirmesini bekler.
Elapidae familyasındaki yılanlar (örn. kobralar, mambalar) engereklerle benzer bir zehir verme ve enjeksiyon sistemine sahiptir. Engereklerin aksine, elapidlerin hareketli ön dişleri yoktur. Ölüm engereği elapidler arasında bunun istisnasıdır. Çoğu elapid; sabit ve dik kalan, kısa, küçük dişlere sahiptir. Avlarını ısırdıktan sonra, elapidler zehirin optimal penetrasyonunu sağlamak için kavramalarını ve ısırıklarını sürdürürler (ısırır ve kalır). Çöl kabrası (Walterinnesia aegyptia) Türkiye'de yaşayan tek kobra türüdür. Türkiye'nin Şanlıurfa civarındaki kurak alanlarında ve Orta Doğu'da yaşayan bir kobra türüdür.
Colubridae familyasının zehirli yılanlarında, her diş üzerinde zehir için bir geçit görevi gören tek bir açık kanal bulunur. Zehirli kolubridlerin tipik olarak sabit arka dişleri vardır ve zehir enjekte ederken avlarını yutar. Colubrid zehri, insanlar üzerinde elapid veya engerek zehrinden daha az zararlı etkiye sahiptir. Bununla birlikte, Dispholidus typus ve dal yılanından gelen zehir, insan ölümlerine neden oldu. Bizdeki bu familyanın türlerinden insan için tehlikeli sağlık sonuçları doğuracak türler yoktur, ama bu familyaya ait 31 tür bulunmaktadır. Çukurbaşlı yılan, Kedigözlü yılan ve Damalı su yılanı bu familyanın zehirli türlerine bizden örnek olarak verilebilir. Bu türlerin normal şartlarda insanlar için bir tehlikesi yoktur.
Zehirli yılanlar, avlarını öldürmek için zehir kullanırken, zehirlenmiş avını yediğinde neden zarar görmez: Yılan zehrinin birincil bileşeni proteindir.
Protein bazlı toksinler etkili olabilmek için vücut dokularına veya kan dolaşımına enjekte edilmeli veya emilmelidir. Yılan zehrinin içilmesi veya yutulması zararlı değildir, çünkü protein bazlı toksinler mide asitleri ve sindirim enzimleri tarafından temel bileşenlerine ayrılır. Bu, protein toksinlerini nötralize eder ve amino asitlere ayırır. Bununla birlikte, toksinler kan dolaşımına girecek olsaydı, sonuçlar ölümcül olabilirdi. Bir uyarıda bulunmak gerek: Eğer bu zehri içmeye kalkarsanız, ağız ve dine kısmında yara varsa bu zehrin sizi zehirleyeceğini asla unutmayın.
Zehirli yılanlar, kendi zehirlerine karşı bağışık olmalarına veya daha az duyarlı olmalarına yardımcı olacak birçok güvenceye sahiptir. Yılanların zehir bezleri, zehrin yılanın vücuduna geri akmasını önleyecek şekilde özel bir yapıdadır.
Ayrıca zehirli yılanlar, aynı türden başka bir yılan tarafından ısırıldıklarında, zehre karşı korunmak için kendi toksinlerine karşı antikorlar veya anti-zehirler üretebilirler.
Araştırmacılar ayrıca kobraların kaslarında asetilkolin reseptörlerini değiştirebildiğini keşfettiler. Modifiye edilmiş asetilkolin reseptörleri, kobraların kobra zehirine karşı bağışık olmasının anahtarıdır. Zehirli yılanlar kendi zehirlerine karşı savunmasız olmayabilirken, diğer zehirli yılanların zehirlerine karşı savunmasızdırlar.
Yılan Zehri ve Tıp
Anti-venomun gelişmesine ek olarak, yılan zehirlerinin incelenmesi ve biyolojik eylemleri, insan hastalıklarıyla savaşmanın yeni yollarının keşfi için giderek daha önemli hâle geldi. Bu hastalıklardan bazıları inme, alzheimer, kanser ve kalp bozukluklarını içerir. Yılan toksinleri belirli hücreleri hedeflediğinden, araştırmacılar bu toksinlerin belirli hücreleri hedefleyebilen ilaçlar geliştirmek için hangi yöntemleri kullandığını araştırmaktadır. Yılan zehri bileşenlerini analiz etmek, daha etkili ağrı kesicilerin yanı sıra daha etkili kan incelticilerin geliştirilmesine yardımcı olmaktadır.
Araştırmacılar yüksek tansiyon, kan hastalıkları ve kalp krizi tedavisinde ilaç geliştirmek için hemotoksinlerin pıhtılaşma önleyici özelliklerini kullanmaktadırlar . Nörotoksinler, beyin hastalıkları ve inme tedavisi için ilaçların geliştirilmesinde kullanılmıştır.
FDA tarafından geliştirilen ve onaylanan ilk zehir bazlı ilaç kaptopril olup, Brezilya engereğinden türetilmiştir ve yüksek tansiyon tedavisinde kullanılır. Zehirden türetilen diğer ilaçlar arasında kalp krizi ve göğüs ağrısı tedavisi için eptifibatid (çıngıraklı yılan) ve tirofiban (Afrika testere ölçekli engerek) kullanılır.
Yazı: Ahmet TAŞÇI
Foroğraf : CNN
- Adigun, Rotimi. “Necrosis, Cell (Liquefactive, Coagulative, Caseous, Fat, Fibrinoid, and Gangrenous).” StatPearls [Internet]., U.S. National Library of Medicine, 22 May 2017, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK430935/.
- Takacs, Zoltan. “Scientist Discovers Why Cobra Venom Can't Kill Other Cobras.” National Geographic, National Geographic Society, 20 Feb. 2004, news.nationalgeographic.com/news/2004/02/0220_040220_TVcobra.html.
- Utkin, Yuri N. "Animal Venom Studies: Current Benefits and Future Developments." World Journal of Biological Chemistry 6.2 (2015): 28–33. doi:10.4331/wjbc.v6.i2.28.
- Vitt, Laurie J., and Janalee P. Caldwell. “Foraging Ecology and Diets.” Herpetology, 2009, pp. 271–296., doi:10.1016/b978-0-12-374346-6.00010-9.
