Giftige slanger

Slangebid som overset tropisk sygdom

Hvert år bliver ca. fem millioner mennesker bidt af slanger. Omtrent halvdelen bliver forgiftede, ca. 125.000 dør, og omkring 400.000 ender med varige mén, som fx amputationer (Figur 3). Ofte opgøres disse skader i ‘disability-adjusted life years’ (DALYs), der er et mål for, hvor mange år med høj livskvalitet, der går tabt, hvis en person dør eller bliver invalideret. Slangebid forårsager årligt 6-8 millioner DALYs. Til sammenligning forårsager prostatakræft ca. 7 millioner DALYs, mens hepatitis (leverbetændelse) forårsager ca. 4,5 millioner DALYs. De fleste slangebid forekommer i Latinamerika, Afrika og Asien, og mange af dem, som bliver bidt, er familieforsørgere. Et bid som ender med amputationer eller med døden til følge, kan derfor have alvorlige konsekvenser ikke kun for den som bides, men også for hele vedkommendes familie.

Figur 3. Oversigt over det årlige antal bid, varige mén og dødsfald forårsaget af slanger verden over.

 

Nogen slanger har mistet deres gift og bruger i stedet kvælning til at nedlægge bytte. Hvorfor tror du at dette er tilfældet?

Svar: Dette kan bl.a. skyldes at det kræver meget energi for slangen at producere gift.

 

Slangegift består, som nævnt, af en kompleks sammensætning af toksiner. For lethedens skyld inddeles disse toksiner ofte i tre kategorier baseret på deres virkemåde: Neurotoksiner, hæmotoksiner og cytotoksiner.

  • Neurotoksiner påvirker, som navnet antyder, nervesystemet. Fx findes der neurotoksiner, der blokerer receptorer for neurotransmittere og derved forhindrer nerveceller i at signalere til muskler, at de skal trække sig sammen. Musklerne bliver med andre ord paralyserede (lammede), og hvis paralysen når til åndedrætsmusklerne, vil offeret blive kvalt og dø, medmindre det holdes i live med kunstig vejrtrækning.
  • Hæmotoksiner påvirker hjerte- og blodkar. Nogle af dem kan lave huller i blodårer, som derved gør dem utætte, mens andre kan få blodet til at størkne og danne blodpropper, eller omvendt gøre at blodet slet ikke kan størkne, således at offeret forbløder.
  • Cytotoksiner dræber celler, ofte ved at opløse cellemembraner, hvilket kan give store, åbne sår, og i værste fald kræve, at den forbidte legemsdel amputeres.

Bliver man bidt af en giftig slange, bør man derfor straks begive sig til nærmeste hospital, hvor en læge kan vurdere, om man er blevet forgiftet og skal have modgift. Selvom det er over 120 år siden, at den første modgift blev opfundet, så er modgift stadig den eneste specifikke behandling mod slangebid og laves på ca. samme måde i dag som i år 1895. Nærmere beskrevet laves modgifte ved at immunisere et større dyr, ofte en hest, med små mængder slangegift (’immunisere’ er det samme som ’vaccinere’). Dyrets immunforsvar producerer så antistoffer mod giften, og disse antistoffer kan oprenses, hældes på flaske og senere gives til slangebidsofre.

Eftersom alle slangegifte består af forskellige komponenter, virker modgiften kun, når den matcher giften. Det betyder, at lægen skal vide, hvilken slange, der har bidt en patient, før de kan give modgift. Denne gåde løses i dag ved at undersøge patientens symptomer og ved at lægen spørger ind til, hvor og hvordan biddet er foregået. Baseret på symptomerne og viden om, hvilke slanger der findes i området, kan lægerne ofte regne ud, hvilken slange, der med størst sandsynlighed har bidt offeret, og give den rigtige modgift. Dette kan dog være utroligt svært at gøre for læger, der ikke har erfaring med slangebid, fordi mange læger aldrig trænes i, hvordan slangebid diagnosticeres og behandles. Her kan det hjælpe, at nogle modgifte er polyvalente (dvs. de virker mod flere typer slanger), mens andre er monovalente (dvs. at de kun virker mod én type slange). Polyvalente modgifte er særligt brugbare, når man ikke kan indsnævre hvilken type slange, der har forårsaget et bid. Men lidt ligesom med bredspektret antibiotika (der virker på mange forskellige infektionstyper), er de ikke altid lige så effektive, som hvis man kunne vælge en monovalent/smalspektret (meget specifik, men effektiv) løsning.

Diskuter

Hvad er fordelene og ulemperne ved de forskellige toksiners virkemåde? Prøv at inkluderer overvejelser omkring byttedyr eller jagtmetoder.

 

Hvilken slange er verdens farligste?

Hvis man rent instinktivt tænker, at verdens giftigste slange også er verdens farligste, er svaret på spørgsmålet ”Hvilken slange er verdens farligste?” den famøse taipan (Oxyuranus spp.). Taipan-gift har en LD50 på ca. 0,009 mg/kg, når det gives intraperitonalt (dvs. i bughulen, som er der, hvor de fleste organer befinder sig), hvilket vil sige, at man med giften fra et enkelt bid kan slå lige under 2,5 millioner mus ihjel. Taipanens gift er spændende, fordi den indeholder et eksempel på toksin-synergi, hvor tre toksiner af mellem-høj toksisitet går sammen og danner ét supertoksin, kaldet taipoxin. Synergi betyder, at de tre komponenter i forbindelse giver en større effekt end hvis man sammenlignede de enkelte toksiners effekt og lagde dem sammen. Taipoxin kan forårsage permanent skade på nerveender, og derfor give permanent lammelse.

Faktaboks

Et eksempel på, hvad synergi mellem toxiner betyder, er følgende: Hvis toxinerne A, B og C hver for sig har styrkerne 1, 3 og 2, kan man forvente, at den samlede styrke af alle toxinerne tilsammen ville være 6. Dog, på grund af synergi, er toxinerne i virkeligheden stærkere sammen, hvilket repræsenteres her med en samlet styrke på 10.

Adskilt:

Toksin A = 1

Toksin B = 3

Toksin C = 2

A+B+C = 6

Sammensat:

Toksin ABC = 10

 

Regn med/på LD50:Taipoxin har en LD50 på 1-2 µg/kg, hvorimod den dansk hugorms gift har en LD50 på 0,41 mg/kg. Udregn hvor mange mus 1 mg Taipoxin og 1 mg hugorme gift kan dræbe. Antag at en mus vejer 25 gram. 

Svar:

Taipoxin:

Først udregnes det hvor mange kilo mus giften kan dræbe.

\frac{1000\mu g}{1.5\mu g/kg} = 666.7 \text{ kg mus}

Herefter udregnes det hvor mange mus ovenstående svarer til.

\frac{666.7 \, \text{kg}}{0.025 \, \text{kg}} = 26668 \, \text{mus}

Da vi arbejder med LD50 divideres ovenstående antal mus med to

\frac{2668}{2} = 13334 \, \text{mus}

Dansk hugorm:

Først udregnes det hvor mange kilo mus giften kan dræbe

\frac{1 \, \text{mg}}{0.41 \, \text{mg/kg}} = 2.439 \, \text{kg mus}

Herefter udregnes det hvor mange mus ovenstående svarer til.

\frac{2.439 \, \text{kg}}{0.025 \, \text{kg}} = 98 \, \text{mus}

Da vi arbejder med LD50 divideres ovenstående antal mus med to

\frac{98}{2} = 49\, \text{mus}

 

Selvom taipanens gift altså har en lav LD50, er taipaner imidlertid langt fra den type slange, som slår flest mennesker ihjel. Denne tvivlsomme ære tilfalder derimod tæppehugormene (også kendt som ’carpet vipers’, ’saw-scaled vipers’, eller ved det videnskabelige navn ’Echis’). Tæppehugorme har en gift med en LD50 på 0,2-0,4 mg/kg intraperitonalt (altså i bughulen, hvor de fleste organer findes), og de er derfor ikke nær så giftige som taipaner. Til gengæld er de hurtige til at bide fra sig ift. mange andre typer slanger, de sprøjter meget ofte gift ind, når de bider, og de opholder sig ofte i områder beboet af mennesker. Navnet ”tæppehugorm” kommer faktisk af slangernes tendens til at gemme sig under tæpper i folks hjem. Selvom kun en vis procentdel af bid fra tæppehugorme er fatale, betyder det store antal bid, at det er denne type slange, som slår flest mennesker ihjel.

Man kunne også argumentere for, at den farligste slange er den, hvis bid er sværest at behandle. Har man denne holdning, er det slanger som kraits (Bungarus spp.) og koralslanger (Micrurus spp.), der topper listen over farlige slanger. Kraits har ligesom taipaner toksiner, som permanent kan ødelægge nerverne. Det betyder, at hvis man kommer for sent på hospitalet, kan selv ikke modgift redde én. Ligesom kraits og taipaner har koralslanger ofte en meget potent neurotoksisk gift. Giften fra nogle koralslanger indeholder toksiner, som der den dag i dag stadig ikke findes modgift mod. Det gør heller ikke problemet bedre, at mange koralslanger er svære at holde i fangenskab, hvorfor det kan være svært at få fat på koralslangegift, som kan bruges til at producere modgift.

Figur 4. Kraits har en meget potent neurotoksisk gift, som kan forårsage permanent skade. Billede af Lin Tube under licensen CC BY 4.0

En bred vifte af giftige organismer

Som tidligere nævnt findes giftige organismer i alle afkroge af naturen. Udover slanger, findes der giftige skorpioner, gopler, edderkopper, snegle, padder og endda giftige pattedyr. Gift findes hos dyr, der er så fjernt beslægtede, at man ved, det er opstået flere gange i løbet af evolutionen. Foruden gift hos dyr, findes der også giftige planter. Planternes gift er forskellig fra dyrenes i den forstand, at den næsten altid bruges til et defensivt formål, da planterne blot forsøger at beskytte sig mod planteædere, hvorimod gift hos dyr også kan bruges til nedlæggelse af bytte, som vi fx kender det fra edderkopper og slanger. Herunder vil vi give en kort beskrivelse af nogle af de forskellige giftige dyregrupper. Billedeksempler af de forskellige dyregrupper kan findes i Figur 5.

Edderkopper

Ud af de 49.800 edderkoppearter, der findes i verden, er langt størstedelen giftige. På trods af denne enorme diversitet af giftige edderkopper, så er det faktisk kun en lille del af edderkopper, der er farlige for mennesker. Edderkopper, som kan være dødelige for mennesker, inkluderer blandt andet tragtspindere af slægten Atrax og Trechona, såvel som enke-edderkopper (Latrodectus). En af årsagerne til, at nogle edderkopper har så potent en gift er, at de bruger deres gift til at angribe, fange og spise bytte der er langt større end dem selv – fx slanger. Særligt edderkopper fra familien Theridiiae er kendt for dette, og fra Theridiiae er det i særdeleshed enke-edderkopperne (Latrodectus), der spiser slanger. Det mest potente giftstof fra enke-edderkopperne er α-latrotoksin med en LD50 på 0,0043 mg/kg, se tabel 1.

Hvis du bliver bidt af en edderkop, vil det for langt de fleste arters vedkommende ikke gøre ondt. Du vil blot mærke et lille stik. Men bliver du derimod bidt af en af verdens mest giftige edderkopper, Sydney-tragtspinderen (Atrax robustus), kan du opleve symptomer som øget sved- og spytproduktion, forhøjet blodtryk, øget puls, opkast og gåsehud.

Skorpioner

Der findes mere end 2.500 arter af skorpioner. Deres gift indeholder neurotoksiske komponenter, og det er hovedsageligt disse, der gør deres gifte farlige. Samtlige arter, der er dødelige for mennesker, på nær en enkelt, tilhører familien Buthidae. Den ene dødelige art udenfor Buthidae er Hemiscorpius lepturus, der forårsager en stor del af de skorpion-relaterede dødsfald. Denne art alene er skyld i 67% af alle dødsfald forårsaget af skorpioner i Iran. En af årsagerne til Hemiscorpius lepturus’ dødelighed er, at dens stik ikke er forbundet med smerte de første 24-72 timer. Dette gør, at ofrene ikke søger lægehjælp, før de lægger mærke til, at der er noget galt, hvilket ofte er efter giften har forårsaget så stor skade, at der udskilles blod i urinen. Giften fra Hemiscorpius lepturus kan forårsage forskellige symptomer i kroppen, blandt andet: Vævsdød og store åbne sår, akut nyresvigt og ødelæggelse af de røde blodlegemer.

Frøer

Det varierer, hvorvidt frøer er giftige eller ej, og giften rangerer fra næsten ikke giftige bufotoksiner hos tudser til mere potente gifte hos pilegiftfrøer i familien Dendrobatidae. Som oftest stammer giften fra frøernes føde, og derfor er mange frøer, der holdes i fangenskab, ikke længere giftige, om end der er undtagelser. Et eksempel på et af toksinerne i pilegiftsfrøer er giftstoffet batrachotoksin fra den gyldne pilegiftfrø (Phyllobates terribilis), der er et af verdens mest giftige dyr. Hvis du indtager batrachotoksin forhindrer det dit nervesystem i at sende impulser, og uden disse impulser og signaler fungerer dine muskler ikke. Visse celler i hjertet er meget sensitive overfor dette, hvilket resulterer i hjerterytmeforstyrrelser, hjerteflimmer og hjertesvigt. Batrachotoksin kan også findes i tabel 1 med en LD50 på 0,002-0,007 mg/kg.

Planter

Visse planter producerer toksiner for at forhindre planteædere i at spise dem. Eftersom planter ikke har mulighed for at flygte fra fjender, har evolutionen ført til denne forsvarsmetode. En giftig plante, vi har i Danmark, er fx Almindelig Fingerbøl (Digitalis purpurea). Dennes gift indeholder hovedsageligt toksinerne digoxin og digitoksin, der får hjertet til at slå kraftigere og sænker pulsen og er blevet brugt som en slags medicin i over 200 år. Udover at blive brugt som medicin er digoxin også kendt som middel til at forgifte folk, hvilket blandt andet kan ses i James Bond filmene Casino Royale og No Time to Die og den kendte spanske Netflix serie La Casa de Papel (Papirhuset). Ved en digoxin-forgiftning (eller overdosis) er symptomerne lav puls, opkast, kvalme, ukoordinerede hjerteslag og i nogle tilfælde hjertestop med døden til følge.

Havbørsteorme

Blandt havbørsteormene findes der ligeledes en række giftige arter. Ildormene (tilhører slægterne Hermodice og Eurythoe), der er en slags havbørsteorme, har fx udviklet deres børster således, at hver enkelt børstehår brænder, hvis man rører den. Dette er et slags forsvar imod eventuelle rovdyr og kan være ekstremt smertefuldt for mennesker.

Figur 5. Overblik over forskellige giftige organismer. Startende fra øverste venstre billede ses følgende: Pilegiftfrø, Sort enke, Fingerbøl plante, Deathstalker-skorpionen og Ildorm. Billeder af: Renee Grayson, Chuck Evans , Pete Beard , Ester Inbar og NOAA Photo Library . Alle under licensen CC BY

 

Tror du at arter miste deres gift og hvorfor kunne dette tænkes at ske?

Svar: Arter kan miste deres gift på mange måder. Dette kan for eksempel ske ved omlæggelse af diæt eller fangstmetode. F.eks. har slanger som spiser æg ikke længere brug for deres gift fordi til at immobilisere deres bytte, da æg er ret immobiliserede i forvejen. Derfor ”gav det ikke mening” evolutionært at fortsætte med at producere denne komplekse gift.  Et andet eksempel er slanger som kvæler byttet. Disse har ikke brug på gift længere da deres fangtsmetode kræver råstyrke, og ikke gift.

Så når arter mister deres gift er det oftest fordi det ikke længere giver den en fordel at have denne, og derfor vil giften blot være en energimæssig ”udgift” at producere.