Tito starověcí tvorové (někdy označovaní jako živé fosilie) zůstali prakticky nezměněni od doby, kdy se poprvé plazili po Zemi před více než 450 miliony let, přežili téměř všechny ostatní druhy – především díky jejich neuvěřitelně robustnímu imunitnímu systému. Jedinečný způsob, jakým se jejich krev sráží v přítomnosti endotoxinů, je činí neuvěřitelně užitečnými pro detekci škodlivých bakterií.
V tomto článku se blíže podíváme na vrápence a na to, co pro nás dělají.
Vrápenec je druh členovce, který je navzdory svému názvu technicky blíže příbuzný pavoukům a štírům než krabům. Existují čtyři druhy patřící do čeledi podkovovitých: Atlantik, Mangrove, Indo-pacifický a čínský krab.
Jednoduše – jejich krev. Překvapivě fascinující modrá barva – kvůli vysokému obsahu mědi – není tím nejfascinujícím rysem krve krabů. To, co vědce nejvíce zajímá, jsou buňky „amebocytů“, které obsahuje. Tyto specializované buňky chrání podkovovité kraby před bakteriemi a viry tím, že vytvářejí gel a srážejí se kolem těchto útočníků, čímž jim brání v šíření a množení v krabím systému. Tento imunitní obranný mechanismus není pro zvířata neobvyklý. Co je jedinečné na amebocytech v krvi krabů podkovy, je jejich extrémní citlivost na smrtící endotoxiny (molekuly z buněčných stěn určitých bakterií) a rychlé a silné srážení, ke kterému dochází, jakmile se tyto dostanou do krevního oběhu.
Když byla tato vysoká citlivost a rychlý proces srážení poprvé pozorována v roce 1968, vědci okamžitě zaznamenali potenciál pro použití v lidském zdraví. Tak začal vývoj testu Limulus amebocyte lysate (LAL) pro detekci endotoxinů produkovaných škodlivými bakteriemi.
LAL test je pojmenován po tvorovi, jehož pozorované imunitní chování vedlo k objevu testu, atlantickém krabovi podkovy (vědecký název Limulus polyphemus).
Výrobní proces LAL zahrnoval sběr krabů podkovovitých z pláže a jejich odvoz do jedné z pouhých pěti výrobních laboratoří na celém světě. Tam jim před návratem do vody vyteče 30 % krve. Odebraná krev je poté zpracována, purifikována a lyofilizována za vzniku LAL.
Před zavedením testu LAL zahrnovalo testování endotoxinů injekční aplikaci konkrétního vzorku skupině králíků a pozorné sledování jejich stavu během následujících čtyř hodin. Vzhledem k tomu, že reakce králíků na endotoxiny je podobná naší lidské reakci, následná horečka u králíků by znamenala, že dotyčný vzorek byl potřísněn endotoxiny.
V té době byla tato testovací metoda na králících považována za vysoce účinnou, i když časově velmi náročnou a nákladnou metodu pro detekci endotoxinů. Brzy se ukázalo, že test LAL nabízí mnohem levnější, jednodušší, rychlejší a efektivnější řešení a test byl přijat jako celosvětový standard pro screening bakteriální kontaminace.
Testování s LAL vyžaduje, aby technik jednoduše přidal LAL do vzorku a sledoval reakci. Dokonce i při koncentracích 1 díl na bilion budou endotoxiny evidentní téměř okamžitě prostřednictvím tvorby rosolovité sraženiny ve vzorku.
Test LAL je neuvěřitelně důležitý při odhalování přítomnosti endotoxinů ve lécích a na lékařských implantátech/protetice. Každý lék certifikovaný (včetně lékařské protetiky a implantátů) americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (USFDA) musí nejprve projít testem LAL. Pokud jste někdy dostali injekci jakéhokoli druhu, musíte kraba podkovy poděkovat za jeho bezpečnost!
Výrobci LAL uvádějí naměřenou úmrtnost 500,000 3 ročně vykrvených krabů pouze 15 %. Nedávné nezávislé studie však ukázaly, že toto číslo se blíží 30–75,000 %, což se rovná 150,000 15,000–XNUMX XNUMX mrtvých krabů vrápenců ročně. Vzhledem k tomu, že LAL je tak vzácný a vysoce ceněný (jeden litr může stát až XNUMX XNUMX USD!), není divu, že jejich úmrtnost výrobci bagatelizují.
Vzhledem k jejich stavu ochrany, který je v současnosti hodnocen jako „zranitelný“, je vrápenec atlantický jen jednu úroveň od „nebezpečného“, s „kriticky ohroženým“, „vymřelým ve volné přírodě“ a „vyhynulým“, pokud nebudou brzy podniknuty nějaké kroky. . Osud tohoto druhu je ohrožen, pokud nepřehodnotíme současné postupy sběru LAL, a vymřením tohoto druhu budou trpět nejen lidé. Mnoho pobřežních ptáků, ryb a želv závislých na potravě vajíček krabů podkovovitých bude také trpět jejich vyhynutím.
Nejsou to však všechny špatné zprávy. V roce 1995 byli vědci z The National University of Singapore schopni identifikovat a izolovat gen zodpovědný za citlivé srážení, které charakterizuje LAL. Tento gen, známý jako „faktor C“, byl synteticky reprodukován v kvasinkách, což vedlo k vytvoření „rekombinantního faktoru C“ (rFC). Syntetická LAL se liší od organické LAL v tom, že namísto srážení v reakci na přítomnost endotoxinů způsobuje syntetická LAL, že endotoxiny emitují fluorescenční barvy.
Ačkoli jeho objev byl velkým průlomem, regulační a bezpečnostní obavy týkající se této alternativy LAL zpomalily mainstreamové přijetí syntetické LAL. Evropa neuznala rFC jako alternativu k LAL až do roku 2015 a USFDA schválila první lék testovaný s rFC až v roce 2018. V roce 2020 The United States Pharmacopeia, který stanovuje vědecký standard pro léky v USA, odmítl uznat rFC jako ekvivalent LAL, trvající na tom, že jeho bezpečnost musí být ještě prokázána. A to navzdory skutečnosti, že jejich evropské, japonské a čínské protějšky všechny uznaly a přijaly použití syntetické LAL.
Vzhledem k tomu, že se ideály a názory v tomto odvětví mění pomalu, je pravděpodobné, že biomedicínský obor bude v dohledné budoucnosti nadále hasit jejich neukojitelnou žízeň po modré krvi těchto prastarých zvířat. To je jen stěží udržitelné a můžeme jen doufat, že nedospějeme do bodu, kdy se za nás vybere vyhynutí vrápence.
Máte-li jakékoli dotazy týkající se bezpečnosti, skladování a označování vašich chemikálií, neváhejte Spojte se s námi. Náš přátelský a zkušený personál čerpá z dlouholetých znalostí a zkušeností, aby mohl nabídnout nejnovější informace z oboru a rady, jak zůstat v bezpečí a dodržovat chemické předpisy.
Zdroje:
