Forscher enthüllen die giftigen Geheimnisse europäischer Schlangen

Nicht nur in den Tropen führen Schlangenbisse zu gefährlichen Vergiftungen, auch Bisse europäischer Giftschlangen können schwere körperliche Schäden verursachen. Doch ihr Gift enthält auch Wirkstoffe, die künftig gegen bakterielle Krankheitserreger eingesetzt werden könnten.

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie Das IME in Gießen und das Hessische LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik erforschen die Gifte europäischer Schlangen und haben kürzlich den Giftcocktail der in Griechenland heimischen Milos-Viper entschlüsselt. Ihre Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Grenzen der molekularen Biowissenschaften.

Kobras, Mambas oder Klapperschlangen – die meisten Menschen wissen sicherlich, dass von solchen Giftschlangen eine Gefahr für Leib und Leben ausgehen kann. Weltweit ereignen sich jedes Jahr fast 3 Millionen Schlangenbisse, die vor allem in tropischen Regionen etwa 100.000 Todesopfer fordern. Die Weltgesundheitsorganisation hat Schlangenbisse daher kürzlich als vernachlässigte Tropenkrankheit eingestuft.

Aber auch in Europa gibt es Giftschlangen. Obwohl ihre Bisse oft weitaus weniger gefährlich sind als die ihrer tropischen Verwandten, können einige Arten langfristige Schäden und sogar den Tod verursachen. Im Vergleich zu den Giftcocktails tropischer Schlangen sind die Giftcocktails europäischer Tiere weitaus weniger gut untersucht.

Hessische Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie IME und der Justus-Liebig-Universität Gießen arbeiten daher im Rahmen des LOEWE-Zentrums für Translationale Biodiversitätsgenomik in Forschungsprojekten an den vernachlässigten Giften von Kreuzottern. Den Wissenschaftlern ist es nun erstmals gelungen, die Giftzusammensetzung der berüchtigten Milosotter (Macrovipera schweizeri) zu entschlüsseln.

„Die Milos-Viper ist ein enger Verwandter der Levantiner-Viper, einer der gefährlichsten Giftschlangen in Europa und im Nahen Osten. Sie kommt nur auf wenigen Inseln der griechischen Kykladen vor, insbesondere auf Milos“, sagt Dr. Tim Lüddecke, Leiter der Nachwuchsgruppe „Animal Venomics“ am Fraunhofer IME und Forschungsleiter des Projekts. „Trotz ihrer engen Beziehung zu diesen gefährlichen Tieren und ihrer einzigartigen ökologischen Nische auf den Kykladen war uns das Gift der Milos-Viper völlig unbekannt.

„Durch den Einsatz modernster Massenspektrometrie, der sogenannten Proteomik, konnten wir erstmals die Bestandteile im Gift der Milos-Viper identifizieren. Wir können zeigen, dass ihr Giftcocktail nahezu identisch mit den Giften ist.“ der verschiedenen Unterarten der Levantinerotter und müssen zu dem Schluss kommen, dass sie eine vergleichbare Wirksamkeit besitzt“, sagt Lüddecke.

„Um unsere Hypothesen zu testen, haben wir die Wirkung des Giftes der Milos-Viper experimentell im Labor bestimmt. Dazu haben wir seine schädigende Wirkung auf das Gewebe anhand verschiedener Zelltypen und der Aktivität proteinabbauender Enzyme gemessen und mit denen der Levante-Viper verglichen.“ „Tatsächlich sind die Wirkungen der Gifte der Milos-Viper und der Levantin-Viper sehr ähnlich“, erklärt Lennart Schulte, Ph.D. Student der Forschungsgruppe und Hauptautor der Studie. „Milosottern sind keine aggressiven Tiere und beißen Menschen nur, um sich zu verteidigen. Wir müssen jedoch davon ausgehen, dass sie in der Lage sind, medizinische Notfälle auszulösen.“

Obwohl die Studie bestätigt, dass Milos-Vipern nicht harmlos sind, könnte ihr Gift in Zukunft biomedizinische Anwendungen finden. „Wir haben mehrere Toxine identifiziert, die zu Proteinklassen gehören, deren Wirksamkeit gegen bakterielle Krankheitserreger bekannt ist. Diese können möglicherweise zur Entwicklung neuer Leitmoleküle für die Medikamentenentwicklung gegen Infektionskrankheiten genutzt werden“, erklärt Lüddecke.

„Wir haben erste Aktivitätsstudien mit dem Toxin durchgeführt und zeigen, dass es tatsächlich eine starke Aktivität gegen einige medizinisch relevante Bakterien hat. Jetzt müssen wir diese Komponenten isolieren und weiterentwickeln.“ Derzeit werden erste Experimente vorbereitet, um das Gift der Milos-Viper und naher Verwandter in seine Bestandteile zu zerlegen.

Die jetzt veröffentlichte Studie unterstreicht, dass es über die besonders gefährlichen tropischen Arten hinaus noch viel zu lernen über Schlangengifte gibt. „Es ist von enormer Bedeutung, dass wir auch die Giftzusammensetzung, Funktion und Vergiftungssymptome europäischer Giftschlangen besser verstehen“, sagt Lüddecke.

„Wir werden dieser Aufgabe nun mit besonderem Fokus nachgehen und dabei insbesondere unsere in Deutschland vorkommenden Arten ins Visier nehmen. Auch über deren Gifte wissen wir sehr wenig“, fügt Schulte hinzu.