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Toxikologie: Spurenelement als Quallengift-Gegenmittel

Australische Würfelqualle

Die australische Würfelquallenart Chironex fleckeri gehört zu den giftigsten Tieren der Welt. Sofortige medizinische Hilfe ist die einzige Chance, den Kontakt mit dem toxischen Nesseltier zu überleben, ansonsten droht innerhalb von Minuten der Tod durch Herzstillstand. Nun entdeckten die beiden Forscher Angel Yanagihara und Ralph Shohet von der University of Hawaii in Honululu ein mögliches neues Gegenmittel: Zinkgluconat. Es könnte die Giftwirkung in den kritischen ersten Minuten abmildern, und so den Opfern wertvolle Zeit verschaffen.

Australische Würfelqualle
Australische Würfelqualle | Tödliche Gefahr aus dem Meer: Nach dem Kontakt mit Chironex fleckeri, kann das extrem schnell wirkende Gift einen Menschen in wenigen Minuten töten.

Die Forscher fanden heraus, dass das Gift der Qualle im Körper rote Blutkörperchen angreift, indem es ihre Zellmembran durchlöchert. Dadurch lösen sich die Zellen auf, Kalium strömt aus und lässt schnell den Herzstillstand eintreten. Frühere Studien an Bakterien zeigten bereits, dass Zinkverbindungen Poren-bildende Toxine – welche die Zellmembran durchlöchern und den Inhalt der Zelle ausströmen lassen – blockieren können. Diese Porenbildner ähneln den toxischen Bestandteilen des Quallengifts, was die Forscher veranlasste, die Wirkung von Zinkgluconat, neben anderen Salzverbindungen, an humanen roten Blutkörperchen zu testen, die vorher mit Quallengift behandelt worden waren.

Die Zinkverbindung reduzierte die durch das Gift ausgelöste Porenbildung in den Membranen der Blutzellen am effektivsten. Dadurch strömten Kalium sowie Hämoglobin (der zelluläre Sauerstofftransporter) wesentlich langsamer aus den Zellen und diese blieben länger stabil. Zudem demonstrierte das Forscherteam, dass die Gabe von Zinkgluconat Versuchsmäuse vor einem schnellen Herzstillstand schützte: Durch das Quallentoxin ausgelöste Herzrhythmusstörungen traten in den Tieren verzögert auf und ihre Überlebensdauer verlängerte sich um Stunden, während Kontrolltiere einen schnellen Tod fanden.

Zurzeit gibt es ein Antiserum, das das Quallengift neutralisiert. Allerdings ist seine Herstellung aufwändig: Es besteht aus Antikörpern, die aus immunisierten Schafen gewonnen wurden. Die Zinkverbindung ist hingegen eine kostengünstige stabile Substanz, die gut vom Körper aufgenommen wird, keine toxischen Nebenwirkungen auslöst und daher als Therapeutikum geeignet wäre. Da viele Quallen-Opfer noch auf dem Weg ins Krankhaus sterben, hoffen die Forscher, dass Zinkgluconat zukünftig als alternatives Gegenmittel oder auch in Kombination mit dem Antiserum eingesetzt werden könnte, um die Überlebenschancen zu erhöhen.

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