Dit spyt er fyldt med gift

Dybt inde i dit spyt gemmer der sig et virvar af dødeligt giftige stoffer. Hvis de havner i et andet menneskes blodårer, kan de klippe blodets proteiner i småstykker, sende offerets blodtryk i frit fald og få blodet til at fosse uhæmmet ud af kroppen.

Det er ikke en gyserhistorie – det er virkelighed. I dag forekommer giftstofferne dog i så små mængder, at dine fjender kan ånde lettet op.

Men ny forskning viser, at den situation sagtens kan ændre sig i fremtiden.

En undersøgelse foretaget af forskere fra Okinawa Institute of Science and Technology i Japan har afsløret, at mennesker besidder den genetiske værktøjskasse, der er nødvendig for at fremstille en potent gift.

De japanske forskere identificerede et kæmpe netværk af gener, som er involveret i produktionen af gift, i en taiwansk hugorm. Netværket er ældgammelt og findes også i vores eget – og mange andre dyrs – dna.

Opdagelsen forklarer, hvordan gift er opstået adskillige gange på tværs af dyreriget i en række ubeslægtede arter – og åbner for en fremtid med potentielt dødeligt giftige mennesker.

Gift er opstået 80 gange

Gift er et effektivt våben i dyreriget, der typisk overrumpler offeret ved at paralysere nerver, nedbryde muskler eller manipulere blodets tykkelse.

Omkring 200.000 dyrearter anvender gift, og listen tæller bl.a. arter af slanger, firben, gopler, fisk, snegle, bier, tusindben, myrer, skorpioner, edderkopper og pattedyr.

Hver af dem har udviklet sin egen metode til at få giften ind i offeret. Slanger bruger hugtænder, bier anvender en brod, keglesnegle affyrer harpuner, og næbdyret bruger kløer, mens komodovaraner nøjes med giftigt spyt, som trænger ind, når de gnaver i offeret.

De giftige arter benytter sig af forskellige cocktails af farlige stoffer. Fælles for dyrenes gifte er, at de er spækket med såkaldte peptider og proteiner, som begge består af kæder af aminosyrer og fremstilles ud fra instrukser i dna’et.

Hvert af de giftige stoffer kan spores direkte til et specifikt gen, og det har givet forskere god mulighed for at kortlægge giftene og deres evolution.

De gener, der er ansvarlige for dannelsen af giftstoffer, stammer fra gener, som oprindeligt havde helt andre funktioner. Nogle er fx tæt beslægtede med gener i immunforsvaret, mens andre udspringer fra gener, som har dannet fordøjelsesenzymer.

Men selvom forskerne er blevet klogere på giftenes funktion, udvikling og mangfoldighed, har de genetiske analyser ikke givet svar på, hvorfor gift er opstået uafhængigt af hinanden mere end 80 gange i dyreriget.

Mennesker har gener til gift

Ny forskning fra Okinawa Institute of Science and Technology har fundet nøglen til giftens enorme udbredelse blandt dyrene. De japanske forskere undersøgte genomet fra den asiatiske hugorm Protobothrops mucrosquamatus for at identificere gener, som er involveret i produktionen af gift.

I stedet for kun at kigge på gener, som er direkte ansvarlige for dannelsen af giftige peptider og proteiner, kiggede forskerne også på alle de gener, som aktivt bidrager til produktionen ved fx at kontrollere mængden af giftstoffer eller hjælpe med at folde proteiner, så de fungerer optimalt.

Forskernes analyse afslørede et enormt netværk af mere end 3000 gener, som er aktivt involveret i fremstillingen af gift.

Det store netværk findes i alle krybdyr, fugle og pattedyr – både giftige og ugiftige – og må derfor være opstået i en fjern forfader for hundreder af millioner år siden.

Det betyder, at selvom evolutionen i det store hele kun har affødt relativt få giftige dyr, så eksisterer potentialet i et hav af andre dyr som fx hunde, høns, mus, aber – og mennesker.

Opdagelsen af det store netværk giver svar på, hvordan mange ubeslægtede arter har udviklet gift uafhængigt af hinanden gennem tiden. Fundamentet har nemlig været til stede fra begyndelsen, og for arter, som har levet under de rette omstændigheder, er netværket relativt nemt blevet opgraderet til at fremstille gift.

Læs også: Fjæsing er Nordeuropas giftigste fisk

Dit spyt er giftigt

Den nye undersøgelse bekræfter også, at giftkirtler er udviklet fra spytkirtler – noget, som forskerne længe har mistænkt, men først nu har bevist.

Menneskers spytkirtler bruger mange af de samme gener, som er på spil i giftkirtler, og flere af spyttets enzymer minder om giftige proteiner.

Mange giftstoffer udspringer fra en gruppe enzymer kaldet serinproteaser, som kan klippe proteiner i mindre stykker. Evnen til at nedbryde proteiner er livsnødvendig i alle organismer, og mennesker besidder bl.a. en gruppe af serinproteaser kaldet kallikreiner.

Kallikreiner udtrykkes i adskillige væv – lige fra huden og bugspytkirtlen til nervesystemet og spytkirtler – og har en lang række funktioner i kroppen. De er særlig aktive i spyttet, hvor evnen til at nedbryde proteiner anvendes til fx fordøjelse af kostproteiner og til at bekæmpe indtrængende mikroorganismer.

Derudover bidrager kallikreinerne til cellernes daglige husholdnings- og oprydningsarbejde.

Evnen til at nedbryde proteiner kan dog også bruges destruktivt, og det er her, at giftstoffer kommer ind i billedet. Mange af dyrenes giftstoffer er serinproteaser, som i stedet for at nedbryde proteiner i kosten eller mikroorganismer er muteret til at nedbryde essentielle proteiner i dyr – typisk i blodet eller nerverne.

Hos de giftige dyr er koncentrationerne af enzymerne langt højere end hos andre dyr, hvilket er afgørende for giftens effekt. Selv helt almindelige serinproteaser kan have skadelige virkninger i høje nok koncentrationer.

Forsøg har bl.a. vist, at koncentrerede kallikreiner fra musespyt – som normalt ikke anses for giftigt – kan slå hamstere og rotter ihjel ved at sænke blodtrykket drastisk.

De fatale konsekvenser af musenes kallikreiner slører skellet mellem giftige og ugiftige dyr og åbner muligheden for, at mennesker kan udvikle giftige bid. Nogle få ændringer i de gener, som justerer mængden af kallikreiner i vores spyt, er måske nok til at forvandle os til giftige dræbere.

Evolutionen har fart på

Nogle forskere mener, at menneskets evolution er gået i stå. I dag er det ikke længere generne, der afgør vores arts overlevelse, men i stedet udviklingen af idéer, teknologier og kulturer. Takket være teknologi og medicin overlever folk ellers uoverstigelige udfordringer og viderefører gener, som naturlig selektion nådesløst ville have skilt sig af med.

Men ifølge andre forskere er teknologiens fremtog ikke ensbetydende med, at vores genetiske udvikling er ophørt. I 2007 opdagede et amerikansk forskerhold, at mennesker har udviklet sig ca. 100 gange hurtigere inden for de seneste 10.000 år end på noget andet tidspunkt i de sidste fire millioner år.

En fremtid, hvor mennesker er markant anderledes end i dag, er altså ikke usandsynlig.

Den hurtige evolution skyldes primært, at landbrug og byer radikalt har ændret vores livsbetingelser – og det har sat gang i genetiske tilpasninger. Landbrug har fx medført flere gener til at fordøje stivelsesholdig mad og en evne til at nedbryde laktose i mælk som voksne.

Et tegn på, at evolutionen fortsat kører derudad, findes i vores underarm, hvor en ekstra blodåre tilsyneladende er ved at gøre sit indtog. Blodåren udvikles tidligt i fosterstadiet og forsyner fosterets hænder med ekstra blod, mens de vokser. Derefter plejede den at forsvinde, men i dag findes blodåren stadig i 30 procent af alle voksne.

Forskere ved ikke med sikkerhed, hvorfor blodåren er begyndt at blive hængende, men et kvalificeret bud lyder, at det skyldes, at vi i højere grad bruger fingrene til præcisionsarbejde i forbindelse med tastaturer på computere og smartphones.

Det intense fingerarbejde kræver en større blodforsyning, og derfor er blodåren fordelagtig.

Nogle forskere spår desuden, at vi i forlængelse af det også vil udvikle længere fingre i fremtiden. Især pege- og langfingeren, som er de primære aktører, når vi spiller computerspil eller skriver på tastaturer, ventes at blive forlænget, mens ring- og lillefingeren formentlig forbliver små.

Mennesker får næb og fjer

Menneskets gener rummer masser af muligheder for udvikling. Ud over generne for gift ligger vi også inde med gener for en række træk, som vores forfædre engang havde, men som vi siden har mistet. Under fosterstadiet udvikler mennesker fx stadig gæller, som stammer fra vores vandlevende forfædre.

Og mange af de tabte træk kan dukke op igen. Nogle mennesker fødes eksempelvis med haler – et træk, som vi mistede for omkring 20 millioner år siden – eller med usædvanlig tæt behåring på kroppen.

Mere overraskende er det, at vi også rummer muligheden for at udvikle fjer og skæl. I 2016 løftede schweiziske forskere sløret for et meget tæt evolutionært slægtskab mellem pattedyrs pels, fuglefjer og krybdyrs skæl. Dannelsen af de forskellige tilbehør til huden orkestreres af de samme genetiske netværk.

Forskerne kender ikke de præcise detaljer, som afgør, om det molekylære maskineri danner hår, fjer eller skæl, men det nære slægtskab betyder, at skæl eller fjer ikke er helt uopnåelige for et pattedyr som os.

Og som om fjer ikke var nok, kan vores mund bringe os endnu tættere på fuglene. I 2013 luftede den engelske biolog Gareth Fraser fra The University of Sheffield en teori om, at mennesker vil udvikle næb i fremtiden. Eftersom vores tænders holdbarhed har svært ved at følge med den stigende levealder, mister mange deres tænder med alderen – men det problem kan et robust næb gøre op med.

Livsbetingelser afgør fremtiden

Forskerne kan kun gætte på, hvordan mennesker vil se ud i fremtiden, men de ved, at det i sidste ende er livsbetingelserne, der afgør det. Betydningen af dyrs levesteder og livsbetingelser for udviklingen af nye træk er særlig nævneværdig i forbindelse med gift.

Gift er relativt fleksibel og kan let ændre karakter, hvis omgivelserne kræver det; fx kan sammensætningen og koncentrationerne af giftstoffer justeres i forhold til omgivelserne. I en undersøgelse af ørkenslanger opdagede forskere, at slangernes gift varierede, afhængigt af hvilket område de levede i, selvom de var af samme art.

I dag er der ikke meget i menneskets livsbetingelser, som gør et giftigt bid fordelagtigt, og derfor er det formentlig usandsynligt, at vi udvikler gift, for selvom anskaffelsen af gift genetisk set er relativt nem for os, så er gift ikke gratis for kroppen.

Fremstillingen af de store mængder giftstoffer, som gør giften potent, kræver energi og ressourcer, og dyr, som ikke har brug for gift, har ikke råd til at udvikle den; fx mener nogle forskere, at kvælerslanger hurtigt droppede giften, da deres evne til at kvæle ofre til døde gjorde giften overflødig.

Menneskets livsstil skal altså ændre sig markant, før gift bliver aktuel for os.

Gift skal helbrede os

Opdagelsen af, at gift ligger gemt lige rundt om hjørnet for utallige arter, har givet forskere blod på tanden. De vil nu forsøge at fremavle giftige mus for at få en bedre idé om, hvor meget der skal til, før et dyr udvikler gift.

Lykkes det forskerne at fremavle giftige mus, bringer det også muligheden for giftige mennesker et skridt nærmere – om ikke andet, så via genetisk manipulation.

Og de nye giftstoffer – fra mus, mennesker eller andre arter – kan have helt andre fordele end som våben mod fjender. Dyrenes gift har i de seneste årtier fået stor opmærksomhed fra forskere verden over på grund af giftstoffernes medicinske potentiale.

Peptider i honningbiers gift har fx vist sig som et lovende middel til behandling af allergier, gigt, akne og brystkræft. Og slangegift, som udøver sin virkning i blodet på byttedyr, indeholder peptider, der kan anvendes mod forhøjet blodtryk og hjerteanfald.

Moderne livsbetingelser taget i betragtning, hvor hjerte-kar-sygdomme og kræft er langt større trusler mod menneskeheden end rovdyr eller mangel på føde, er mennesker formentlig under et større evolutionært pres for at fremstille lægemidler end gift.

Men vi kan altså opnå begge dele på én gang – og i så fald vil en spytklat aldrig blive det samme igen.