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Tiergifte

Hymenopterengifte

Abb.1
Wespe

Bienen-, Hornissen- und Wespengifte werden auch als Hymenopterengifte bezeichnet. Sie werden im Giftapparat des Tiers produziert, der aus den Giftdrüsen, der Giftblase und dem Stachel besteht. Der Stachel der Biene ist mit Widerhaken ausgestattet, beim Stich verbleibt er in der Haut und reißt die Giftblase aus dem wegfliegenden Tier, das daraufhin stirbt. Der Stachel von Wespen und Hornissen ist glatt und führt nach einem Stich nicht zum Tod des Tiers. Die Giftigkeit eines Bienen-, Wespen- oder Hornissenstichs beruht primär auf der allergenen Wirkung. Die Allergie ist meist vom Typ I und wird durch IgE vermittelt. Die Symptome reichen von lokalem Juckreiz und Schwindel bis hin zu einem anaphylaktischen Schock bei schweren Allergien.

Bienen-, Wespen- und Hornissengift ist ähnlich zusammengesetzt und enthält im Wesentlichen drei Klassen von Wirkstoffen: biogene Amine, Polypeptide und Enzyme.

Tab.1
Wirkstoffe im Hymenopterengift
WirkstoffklasseBiene (Apis mellifera)Wespe (Vespa vulgaris) Hornisse (Vespa crabro)
biogene Amine Histamin 5-Hydroxy-tryptophan Acetylcholin
PolypeptideMelittin (26 Aminosäuren, ca. 50% der Trockensubstanz von Bienengift): unspezifisch; lagert sich in Membranen ein, blockiert Enzyme, wie die Na+/ K+-ATPase oder die H+/ K+-ATPase führt primär zur Na+ - und indirekt zur Ca2+-Freisetzung; weitere Wirkungen: Hämolyse, Mastzellzerfall und Gefäßerweiterung.Kinin-ähnliche WirkstoffeKinin-ähnliche Wirkstoffe
Apamin (18 Aminosäuren; 1-2 % der Trockensubstanz): neurotoxisch
MCD-Peptid (22 Aminosäuren; 1-2 % der Trockensubstanz): degranuliert Mastzellen und führt dadurch zur Freisetzung von Histamin.
EnzymeHyaluronidase baut interstitielle Hyaluoronsäure ab und macht das Gewebe für andere Giftstoffe durchlässig.HyaluronidaseHyaluronidase
Phospholipase A baut Phospholipide biologischer Membranen ab, es entsteht der Metabolit Lysolecithin (detergenzähnlich), der Membranen schädigt.PhospholipasePhospholipase
Phospholipase B: setzt Fettsäure aus Lysolecithin frei.Phospholipase B
Abb.2
Aufbau der Bienengiftpeptide

Melittin gehört zur so genannten Melittin-Familie, einer Gruppe strukturell verwandter Polypeptide. Es besitzt einen amphipatischen Aufbau, d.h. die meisten der N-terminalen 20 Aminosäuren sind hydrophob (rot), während diejenigen in der Nähe des C-Terminus eher hydrophil und basisch sind. Das Molekül kann sich durch Interaktion der positv geladenen Aminosäuren mit anionischen Phospholipiden leicht in biologische Membranen einlagern. Die endständige Aminosäure ist modifiziert (Glutamin-amid).

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Abb.3
3D-Struktur von Melittin (PDB-Code: 2mlt)

Insekten

Die Insekten (Kerbtiere; Insecta) sind eine Untergruppe der Gliederfüßer (Arthropoda). Insekten stellen ca. 75 % aller Arten des Tierreichs. Allerdings kann nur geschätzt werden, wieviele Arten genau auf der Erde existieren: die Zahl schwankt zwischen 1 Million beschriebener Arten und geschätzten 15-30 Millionen Arten insgesamt. Insekten gibt es seit mehr als 350 Millionen Jahren. Sie besitzen im Allgemeinen vier Merkmale, die sie von anderen wirbellosen Tieren unterscheiden. Das erste Merkmal sind sechs Beine, aufgeteilt in drei Paare. Ein weiteres Merkmal des Körperbaus ist die Aufteilung des Körpers in die drei Bereiche Kopf, Brust und Hinterleib. Insekten besitzen ein Paar Fühler (Antennen), Flügel oder umgewandelte Flügel. Dem Menschen gefährlich sind vor allem Insekten, die mit einem Giftstachel ausgerüstet sind, wie Bienen, Wespen und Hornissen.

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