Din saliv är fylld med gift

Djupt inne i din saliv döljer sig ett sammelsurium av dödligt giftiga ämnen. Om de hamnar i en annan människas blodådror kan de klippa blodets proteiner i småbitar, försätta offrets blodtryck i fritt fall och få blodet att ohämmat strömma ut ur kroppen.

Det är inte en skräckhistoria – det är verklighet. I dag förekommer giftämnena dock i så små mängder att dina vänner kan andas ut.

Men ny forskning visar att läget mycket väl kan bli ett annat i framtiden.

En studie genomförd av forskare från Okinawa Institute of Science and Technology i Japan har avslöjat att människor besitter den genetiska verktygslåda som är nödvändig för att framställa ett potent gift.

De japanska forskarna identifierade ett enormt nätverk av gener som är inblandade i produktionen av gift i en taiwanesiskt huggorm. Nätverket är urgammalt och finns även i vårt – och många andra djurs – dna.

Upptäckten förklarar hur gift har uppstått åtskilliga gånger på olika platser i djurriket i ett flertal obesläktade arter – och öppnar för en framtid med potentiellt giftiga människor.

Gift har uppstått 80 gånger

Gift är ett effektivt vapen i djurriket, som vanligtvis överrumplar offret genom att paralysera nerver, bryta ned muskler eller manipulera blodets tjocklek.

Omkring 200 000 djurarter använder gift och listan innehåller bland annat arter av ormar, ödlor, maneter, fiskar, snäckor, bin, mångfotingar, myror, skorpioner, spindlar och däggdjur.

Samtliga har de utvecklat sin egen metod för att injicera giftet i offret. Ormar använder huggtänder, bin använder en gadd, kägelsnäckor avfyrar harpuner och näbbdjuret använder klor, medan komodovaraner nöjer sig med giftig saliv, som tränger in när de gnager på offret.

De giftiga arterna använder sig av olika cocktails av farliga ämnen. Gemensamt för djurens gift är att de är fullproppade med så kallade peptider och proteiner, som båda består av kedjor av aminosyror och framställs efter instruktioner i dna.

Vart och ett av de giftiga ämnena kan spåras direkt till en specifik gen, vilket har gett forskare god möjlighet att kartlägga gifterna och deras evolution.

De gener som ansvarar för bildandet av giftämnen, härstammar från gener som ursprungligen hade helt andra funktioner. Några är exempelvis nära besläktade med gener i immunförsvaret, medan andra kommer ur gener som har bildat matsmältningsenzymer.

Men även om forskare har lärt sig mer om gifternas funktion, utveckling och mångfald, har de genetiska analyserna inte gett svar på varför gift har uppstått oberoende av varandra mer än 80 gånger i djurriket.

Människor har gener till gift

Ny forskning från Okinawa Institute of Science and Technology har hittat nyckeln till giftets omfattande spridning bland djuren. De japanska forskarna undersökte genomet från den asiatiska huggormen Protobothrops mucrosquamatus för att identifiera de gener som är inblandade i produktionen av gift.

I stället för att bara titta på gener som är direkt ansvariga för bildandet av giftiga peptider och proteiner, tittade forskarna även på alla de gener som aktivt bidrar till produktionen genom att exempelvis kontrollera mängden av giftämnen eller hjälpa till med att vika proteiner så att de fungerar optimalt.

Forskarnas analys avslöjade ett enormt nätverk av mer än 3000 gener som är aktivt involverade i framställningen av gift.

Det stora nätverket finns i alla kräldjur, fåglar och däggdjur – både giftiga och ogiftiga – och måste därför ha uppstått i en avlägsen förfader för hundratals miljoner år sedan.

Det innebär att även om evolutionen på hela taget har orsakat relativt få giftiga djur, så existerar potentialen i en stor mängd andra djur, som exempelvis hundar, höns, möss, apor – och människor.

Upptäckten av det stora nätverket ger svar på hur många obesläktade arter har kunnat utveckla gift oberoende av varandra genom tiderna. Grunden har nämligen funnits från början, och för arter som har levt under rätt omständigheter har nätverket relativt enkelt uppgraderats till att producera gift.

Läs också: Fjärsing är Nordeuropas giftigaste fisk

Din saliv är giftig

Den nya studien bekräftar också att giftkörtlar har utvecklats från spottkörtlar – något som forskare länge har misstänkt, men först nu har bevisat.

Människors spottkörtlar använder många av samma gener som är inblandade i giftkörtlar, och flera av salivens enzymer påminner om giftiga proteiner.

Många giftämnen har sitt ursprung i en grupp enzymer kallade serinproteaser, som kan klippa proteiner i mindre bitar. Förmågan att bryta ned proteiner är livsnödvändig i alla organismer och människor besitter bland annat en grupp serinproteaser kallade kallikreiner.

Kallikreiner förekommer i åtskilliga vävnader – från huden och bukspottkörteln till nervsystemet och spottkörtlar – och har en lång rad funktioner i kroppen. De är speciellt aktiva i saliven, där förmågan att bryta ned proteiner används till att exempelvis spjälka kostproteiner och att bekämpa främmande mikroorganismer.

Dessutom bidrar kallikreinerna till cellernas dagliga uppstädningsarbete.

Förmågan att bryta ned proteiner kan dock också användas destruktivt och det är där giftämnen kommer in i bilden. Många av djurens giftämnen är serinproteaser, som i stället för att bryta ned proteiner i kosten eller mikroorganismer har muterat till att bryta ned essentiella proteiner i djur – oftast i blodet eller nerverna.

Hos giftiga djur är koncentrationerna av enzymerna mycket högre än hos andra djur, vilket är avgörande för giftets effekt. Även helt vanliga serinproteaser kan vara skadliga i tillräckligt höga koncentrationer.

Försök har bland annat visat att koncentrerade kallikreiner från mussaliv – som normalt inte anses vara giftigt – kan döda hamstrar och råttor genom att drastiskt sänka blodtrycket.

De fatala konsekvenserna av mössens kallikreiner avslöjar hur nära ogiftiga och giftiga djur är varandra, och öppnar möjligheten för att människan kan utveckla ett giftigt bett. Några få förändringar i de gener som justerar mängden kallikreiner i vår saliv är kanske tillräckligt för att förvandla oss till giftiga mördare.

Evolutionen har full fart

En del forskare menar att människans evolution har avstannat. I dag är det inte längre generna som avgör vår överlevnad, utan i stället utvecklingen av idéer, teknik och kulturer. Tack vare teknik och medicinsk vetenskap överlever personer med egentligen oöverstigliga hinder och för vidare gener som skoningslöst skulle ha slagits ut i det naturliga urvalet.

Men enligt andra forskare medför teknikens framsteg inte automatiskt att vår genetiska utveckling har upphört. År 2007 upptäckte en amerikansk forskargrupp att människor har utvecklats cirka 100 gånger fortare de senaste 10 000 åren än vid någon annan tidpunkt under de senaste fyra miljoner åren.

En framtid, i vilken människor är markant annorlunda än i dag, är alltså inte helt osannolik.

Den snabba evolutionen beror främst på att jordbruk och städer har förändrat våra livsvillkor radikalt – vilket har utlöst genetiska anpassningar. Jordbruk har exempelvis medfört flera gener för att spjälka stärkelsehaltig mat och förmåga att som vuxna bryta ned laktos i mjölk.

Ett tecken på att evolutionen fortsätter finns i vår underarm, där vi ser ut att vara på väg att utveckla en extra blodådra. Ådran utvecklas tidigt i fosterstadiet och förser fostrets händer med extra blod medan de växer. Därefter brukade de försvinna, men i dag finns blodådran kvar hos 30 procent av alla vuxna.

Forskare vet inte säkert varför blodådran numera ofta stannar kvar, men en kvalificerad gissning är att det beror på att vi i högre grad använder fingrarna i precisionsarbete i samband med tangentbord på datorer och smarttelefoner.

Det intensiva fingerarbetet kräver en större blodförsörjning och då är blodådran fördelaktig.

En del forskare förutspår dessutom att vi av samma anledning kommer att utveckla längre fingrar i framtiden. Speciellt pek- och långfingret, som vi använder mest när vi spelar datorspel eller skriver på tangentbord, väntas bli längre, medan ring- och lillfingret troligen förblir mindre.

Människor får näbb och fjädrar

Människans gener innehåller massor av möjligheter för utveckling. Utöver generna för gift har vi gener för ett antal drag som våra förfäder en gång hade, men som vi sedan har förlorat. Under fosterstadiet utvecklar människor exempelvis fortfarande gälar som kommer från våra vattenlevande förfäder.

Och många av de förlorade dragen kan dyka upp igen. En del människor föds exempelvis med svans – ett drag som vi förlorade för omkring 20 miljoner år sedan – eller med ovanligt tät behåring på kroppen.

Ännu mer överraskande är att vi bär på möjligheten att utveckla fjädrar och fjäll. År 2016 avslöjade schweiziska forskare ett mycket nära evolutionärt släktskap mellan däggdjurs päls, fågelfjädrar och kräldjurs fjäll. Bildandet av de olika tillbehören till huden dirigeras av samma genetiska nätverk.

Forskarna känner inte till exakt vilka detaljer som avgör om det molekylära maskineriet bildar hår, fjädrar eller fjäll, men det nära släktskapet innebär att fjäll eller fjädrar inte är ouppnåeliga för ett däggdjur som människan.

Och som om fjädrar inte var tillräckligt, kan vår mun föra oss ännu närmare fåglarna. År 2013 lade den engelske biologen Gareth Fraser vid Sheffields universitet fram en teori om att människor i framtiden kommer att utveckla näbbar. Eftersom våra tänders hållbarhet har svårt att hänga med i vår ökade livslängd, förlorar många sina tänder med åldern – men det problemet kan en robust näbb råda bot på.

Livsvillkor avgör framtiden

Forskarna kan bara gissa hur människor kommer att se ut i framtiden, men de vet att det till syvende och sist är livsvillkoren som avgör saken. Betydelsen av djurs livshabitat och -villkor för utvecklingen av nya drag är i högsta grad intressant i samband med gifter.

Gifter är relativt flexibla och kan lätt ändra karaktär om omgivningarna kräver det. Sammansättningen och koncentrationerna av giftämnena kan exempelvis anpassas efter omgivningarna. I en studie av ökenormar upptäckte forskare att ormarnas gift varierade beroende på vilket område de levde i, trots att de var av samma art.

I dag är det inte mycket i människans livsvillkor som gör ett giftigt bett fördelaktigt, och därför är det ganska osannolikt att vi utvecklar gift, för även om införskaffandet av gift genetiskt sett är relativt lätt för oss, så är gift inte gratis för kroppen.

Produktionen av de stora mängderna giftämnen som gör giftet potent kräver energi och resurser, och djur som inte behöver gift har inte råd att utveckla det. En del forskare tror exempelvis att boaormar snabbt slutade producera gift, eftersom deras förmåga att kväva offer till döds gjorde det överflödigt.

Människans livsstil måste alltså förändras markant för att gift ska bli aktuellt för oss.

Gift kan bota oss

Upptäckten av att gift ligger inom räckhåll för otaliga arter har gett forskare blodad tand. De ska nu försöka avla fram giftiga möss för att få en bättre insikt i hur mycket som krävs för att ett djur ska börja utveckla gift.

Lyckas forskarna avla fram giftiga möss, innebär det samtidigt att vi kommer ett steg närmare den giftiga människan – om inte annat, så via genetisk manipulation.

Och de nya giftämnena – från möss, människor eller andra arter – kan ha helt andra fördelar än som vapen mot fiender. Djurens gift har på senare årtionden fått stor uppmärksamhet av forskare världen över på grund av giftämnenas medicinska potential.

Peptider i honungsbins gift har exempelvis visat sig vara ett lovande medel för behandling av allergier, artros, akne och bröstcancer. Och ormgift, som utöver dess verkan i blodet på bytesdjuret, innehåller peptider som kan användas mot förhöjt blodtryck och hjärtinfarkt.

Med tanke på våra moderna livsvillkor, där hjärt-kärlsjukdomar och cancer är mycket större hot mot mänskligheten än rovdjur eller brist på föda, så är människan sannolikt under större evolutionär press att framställa läkemedel än gift.

Men vi kan alltså uppnå båda delarna samtidigt – och i så fall kan en spottloska bli livshotande.