Hirudiin - apteegikaani biokeemiline salarelv
(Urmas Kokassaar, Mihkel Zilmer)
"Palkasin endale nelja soldo eest päevas ühe vaese mehe. Too võttis riidest lahti, läks kaelani vette ja seisis seal nii kaua, kuni kaanid ennast tema külge imesid. Siis tuli ta kaldale, ma korjasin kaanid ta küljest ära ja saatsin ta jälle tiiki." Eeltoodud tsitaat pärineb A. Tolstoi raamatust "Kuldvõtmeke ehk Buratino seiklused". Vaevalt, et keegi nüüdis-ajal niimoodi kaane püüab, kuid inimese ja meditsiiniga on need omapärased loomad seotud küll. Kuidas, sellest ongi alljärgnevalt juttu.
Milline ta on?
Maailmas tuntakse tänapäeval üle 400 kaaniliigi. Kõik nad eelistavad elu-paigana veekogusid: soid, järvi, jõgesid ja vähesed isegi ookeane. Eestis elab kaksteist liiki kaane ja ainus, kes ka inimese verd suudab imeda, ongi meie loo peategelane - apteegikaan. Kaanidel kui liikuva eluviisiga röövloomadel on hästi arenenud närvisüsteem. Meeleelunditest on apteegikaanil viis paari silmi ja rikkalikult nn. tunderakke nahas - ikka selleks, et ohvreid paremini avastada. Vereimemiseks on apteegikaanil veel teinegi suurepärane kohastumus - eesmine ja tagumine iminapp. Alguses haarab kaan ohvrist kinni tagumise iminapaga ja seejärel kombib suuiminapaga imemiseks sobiva koha. Apteegikaani suu asubki eesmisel iminapal ja on kolmnurgakujuline. Suus, neelu alguses paiknevad kaani lõuad. Kitiinist lõuad on varustatud kuni sadakonna hambaga. Lihaste abil liikuvad lõuad saevad nahka iseloomuliku kolmnurkse hammustuse. Kord juba toidu juurde sattununa suudab apteegikaan ennast erakordselt kiiresti täis õgida. Nii võib tema kaal isegi neljakordistuda. Täiskasvanud isendid võivad korraga imeda 15-20 g, rekordiliselt aga isegi kuni 40 g verd. Tekib küsimus: kuhu see kõik küll mahub? Siin tuleb appi kaanide kohastumine perioodilise intensiivse toitumisega. Apteegikaanide seedekulgla on kohastunud suure verehulga vastuvõtuks ja säilitamiseks. Selleks on kaanidel pugutaskud - seedekulgla erilised sopid. Apteegikaanil on pugutaskuid 11 paari ja need reservuaarid täidetaksegi imetud verega. Veri säilib seal hästi. Toidu seedimiseks kasutab apteegikaan bakterite, täpsemalt ühe bakteri Pseudomonas hirudinis abi. Vastavaid bioaktiivseid ühendeid eritades aitavad need allüürnikud kaanil toitu seedida ja kaitsevad oma eluskodu ka teiste tõvestavate mikroobide sissetungi eest. Rikkalikult toitunud apteegikaan ei vaja mitme kuu vältel uut toitu; ta võib isegi kaks aastat paastuda.
Hirudiin - biokeemiline salarelv nii kaanide elus kui ka biomeditsiinis
Võib liialduseta väita, et just kaanisüljes leiduv hirudiin teebki apteegikaanist tuntud vereimeja. Hirudiin pärsib ohvri vere hüübimist: seetõttu ongi vereimemine kaanidel üldse võimalik. Teiselt poolt säilib hirudiiniga veri kaani pugutaskutes vedelana ja riknemata mitmeid kuid. Hirudiini sünteesivad apteegikaani neelu avanevad süljenäärmed (joonis). Seega on kõnealune ühend kaanisülje koostisosa.
Inimesed on juba ammustest aegadest huvitunud kaanisülje biokeemilisest koostisest. 1884. aastal tõestas Haycraft, et kaanisüljel on vere hüübimisvastane toime. Tõsi, seda teadsid nii või teisiti ka kõik kaaniravi entusiastid, sest kaanihaavadest jätkus verejooks sageli ka ööpäev pärast vereimeja eemaldamist. Selle sajandi alguses sadestas Jacob keedusoolaga kaanisüljest hüübimisvastase toimega valgu, mida praegusajal tuntaksegi hirudiinina. Hirudiini biokeemilise olemuse ja toime väljaselgitamisel on suured teened saksa biokeemikul Fritz Markwardil. Just tema eraldas esimesena puhta hirudiini ja tõestas, et tegemist on 65 aminohappejäägist koosneva valguga, mis blokeerib täielikult verehüübimises olulise trombiini toime. Koolis õpitust tuletame meelde, et vere hüübimine on küllalt keeruline protsess, milles on kesksel kohal trombotsüüdid, vereplasmas leiduv lahustuv valk fibrinogeen ja ensüüm trombiin. Viimane kindlustab fibrinogeenist lahustumatu fibriini tekke vere hüübimise lõppstaadiumis. Polümeriseerudes moodustavad fibriinikiud trombi ja see võib veresoontes peatada verevoolu.
Puhas hirudiin on valget värvi pulbriline valk, mis lahustub suhteliselt hästi vees. Tegemist on tõhusa verehüübe takisti ehk antikoagulandiga. Üks hirudiini molekul seob ühe trombiini molekuli ja väldib sellega uute hüübinud vereklompide tekke veresoontes, isegi siis, kui kõik muud eeldused selleks on olemas. Trombide vältimine on eriti oluline näiteks ateroskleroosi ja infarkti puhul. Hirudiini kui biomeditsiinis olulise preparaadi kasuks räägivad veel järgmised faktid. Esiteks, see valk ei ole inimesele toksiline ega tekita ebameeldivaid kõr-valnähtusi (allergiat). Teiseks, hirudiini omastab organism kiiresti ja suhteliselt täielikult ning selle tulemusel muutuvad patsiendi vere biokeemiline koostis ja omadused. Hirudiini toime avaldub praktiliselt kohe pärast süstimist ja kestab sõltuvalt manustatud kogusest kogu päeva. Ööpäeva möödudes eritub ligikaudu pool süstitud ravimist uriiniga. Oluline on seegi, et hirudiini sünteesi määrav geen kloneeriti juba 1986. aastal. Praegu saab seda vajalikku preparaati toota üsna odava hinnaga.
Apteegikaanide kasutusvõimaluste ring avardub
Lisaks hirudiinile on kaanisüljes veel teisigi bioaktiivseid ühendeid. Osa neist toimib juba hüübinud vereklompidele ning lagundab neid. Trombe lammutavate ensüümide hulka kuuluvad kaanisülje hüaluronisidaas ja fibrinolüütiline ensüüm (veel ka hementiin/destabilaas). Kaanisüljest on abi ka veresoonte- ja plastistilises kirurgias. Esimesel juhul väldivad bioaktiivsed ained veresoonte vigastustest tingitud operatsioonijärgse hüübimisohu. Teisel juhul leiab rakendust aga kaanisülje konserveeriv toime siirda-tavatele kudedele ja elunditele.
Ka klassikaline kaaniravi ehk hirudoteraapia ei ole oma tähtsust kaotanud. Verd imevaid rõngusse kasutatakse praegusajalgi mitme haiguse puhul: kõrgvererõhktõbi, glaukoom, südame isheemiatõbi, tromboflebiit, veenilaiendid, hemorroidid, paistetus. Kaanide teeneid kasutavad kirurgid, neuroloogid, günekoloogid, silma- ja nahaarstid. Unustada ei tohi veel ühte olulist momenti - see on apteegikaanid ja äri. Vaatamata biokeemilise sünteesi edusammudele (kunstlik hirudiin) on elusad vereimejad endiselt küllaltki nõutav kaup. Sellepärast kasvatatakse nüüdsel ajal kaane müügiks. Probleem on selles, et looduses on apteegikaane üha vähem ja vähem. Erandiks ei ole ka Eesti. Meilgi on apteegikaan kantud kaitsealuste liikide nimestikku.
Kuidas kasvatatakse kaane kunsttingimustes? On vaja puhast vett, õiget temperatuuri, külluslikku toitu (verd) ning hoolikat kinnipidamist režiimist. Tavaliselt kasvatatakse kaane suurtes klaasnõudes. Esimest korda toituvad väikesed kaanihakatised kaks-kolm nädalat pärast iseseisva elu alustamist. Aasta jooksul võivad nad paar-kolm korda nautida ülessoojendatud veisevere söömist. Elades heades tingimustes, peavad kaanid siiski ka tööd tegema: harjutama lõugu (hammustama läbi kilesid) ja treenima lihaseid (ujuma). Lõpuks pakitakse kaanid koos niiske turbaga kottidesse ja algab teekond ostjateni. Biomeditsiin on apteegikaani ja tema sülje teist korda avastanud. See loomake ja tema kasulik sülg on seda väärt.
