Conidae

Kegel slakken zijn vleeseters; ze zijn verdeeld in drie groepen, volgens hun prooi: molluscivorous (jacht andere slakken; 25% geslacht), vermivorous (jagers van de polychaete en andere wormen), of piscivorous (vis jagen; 10% geslacht). De grootste groep kegels zijn vermivoren, die 65% van het geslacht beslaan. Hun habitat strekt zich uit van ondiepe, intergetijdengebieden tot extreme diepwatergebieden. Deze mariene organismen bewonen voornamelijk tropische mariene milieus in de westelijke Atlantische, Indische en Stille Oceaan; echter, een paar soorten worden gevonden in koelere omgevingen. Kegelschelpen zijn overwegend nachtactief en graven zich overdag in het zand en het koraal.

zoals alle buikpotigen drijven cone slakken zich langs de oceaanbodem of riffen met hun Gespierde voet. De voetspier, of columellaire, trekt ook samen om de voet naar binnen te trekken en de opening van de schelp te sluiten. Om een veel snellere prooi te vangen in een zeer dynamische mariene omgeving, is deze relatief langzaam bewegende slak geëvolueerd tot een van de snelst bekende roofdieren in het dierenrijk, met de gemiddelde aanval duurt slechts milliseconden. Bij een aanval injecteren de kegelschelpen een cocktail van kleine, snelwerkende, desoriënterende, verlammende en dodelijke oligopeptide toxines, elk 15-30 residuen lang, in de prooi.

tot op heden zijn in verschillende groepen conotoxinepeptiden bijna 70.000 verschillende conotoxinepeptiden geïdentificeerd. Deze machtige peptides, die in kleine, hoogst gestructureerde kaders vouwen, grotendeels richten ionenkanalen, of voltage-of ligand-gated receptoren en transporters in prikkelbare cellen. Conantokin G, exclusief voor piscivore kegels, onderwerpt prooien door de NMDA receptor tegen te werken, waardoor een slapende toestand ontstaat. In de gastridiumklade van visjachtkegels, waaronder Conus geographus en Conus tulipa, komen insulinachtige polypeptiden sterk tot uiting in het distale kanaal segment. Deze activeren insuline receptoren in prooi, het nabootsen van de effecten van insuline en het veroorzaken van prooi “insuline shock” met desoriëntatie. De venommengsels zijn specifiek voor elke kegelschelpspecies, die 30 – 200 conotoxinepeptiden en proteinaceous materialen, met inbegrip van proteasen en fosfolipiden bevatten. Kegels zijn in staat om verschillende gifmengsels in te zetten voor prooi vangst en verdediging.

een groep conopeptiden, beschreven als een cabal, werkt op een gecoördineerde manier om een specifiek fysiologisch eindpunt te produceren. Een ” lightning-strike cabal “veroorzaakt een” elektrische storm ” door neuronen rond de injectieplaats te depolariseren door het sluiten van spanningsgesloten natriumkanalen te voorkomen en kalium-effluxkanalen te blokkeren. Een “motorische cabal” veroorzaakt verlamming door het blokkeren van neuromusculaire transmissie door remming van presynaptische voltage-gated calciumkanalen, postsynaptische nicotine acetylcholine receptoren, acetylcholine release, of skeletspier voltage-gated natriumkanalen. Verschillende giftige kabalen in hetzelfde gif kunnen werken op dezelfde klasse van doel via verschillende mechanismen. Talrijke disulfidebanden bepalen een specifieke oligopeptide of polypeptidebouw voor elke toxine om het doel beter te passen. Deze disulfidebanden verlenen ook stabiliteit aan de toxines, waarvan één resultaat hun onvermogen is om gemakkelijk door thermische behandeling worden afgebroken.

het eerste verslag van menselijke envenomatie door een kegelslak was rond 1670. In totaal zijn 139 gevallen waarvan wordt aangenomen dat het betrouwbare meldingen van Cone slakken zijn, wereldwijd gedocumenteerd. Bij menselijke envenomaties zijn meestal piscivoreuze soorten betrokken, waaronder C geographus (verantwoordelijk voor ongeveer 50% van alle menselijke envenomaties en bijna alle gemelde dodelijke gevallen), Conus catus, Conus aulicus, Conus gloria-maris, Conus Omaria, Conus magus, Conus striatus, C tulipa en Conus textile. Van envenomatie door molluscivore soorten is gemeld dat het leidt tot ernstige symptomen, terwijl envenomatie door vermivore soorten alleen geassocieerd wordt met milde symptomen.

de slakkenhuisanatomie kan in twee hoofddelen worden verdeeld: de lichaamskrans en de spits. Het lichaam whorl, het onderste deel van de schaal, bevat het zachte slak lichaam. De spits, of puntige top van de schelp, kan verschillende vormen. De werveling bevat de delen van de slak die essentieel zijn voor het vangen en verplaatsen van prooien. De kegelschelp detecteert zijn prooi via de sifon, die met chemoreceptoren wordt bedekt, hoewel het beperkte visuele signaleren ook kan worden betrokken. De valse mond kan worden uitgebreid om zijn prooi te overspoelen, met een spier samengetrokken om de mond terug in de schaal terug te trekken. Venom, waarbij verschillende conotoxinen snel worden gevormd in verschillende delen van het venom kanaal als gevolg van verschillende conotoxine gen expressieprofielen, wordt opgeslagen als minder toxische precursoren in een melkachtige slurry in de venom bulb. Wanneer vereist, ondergaat de precursor enzymatische splitsing van het signaalpeptide en vormt de propeptide geschikte disulfideverbindingen. De rijpe toxische oplossing wordt vervolgens geleverd via een afneembare radula. De radula is een dartachtige, holle, chitineuze weerhaak, gevormd in de radulaire schede en afgegeven, na het ontvangen van gif in de buccale holte, door een lange, uitbreidbare proboscis. De gifzak bevat ongeveer 20 radulae. De Gespierde slurf, die bij sommige soorten meer dan de volledige lengte tot de schelpspits kan uitstrekken, raakt een prooi en duwt dan een radula (of meer, in sommige piscivore kegels) in de prooi via cirkelvormige spieren aan de voorste punt. Ongeveer 1 tot 50 microliter GIF worden geleverd door een radula. GIF verspreidt zich snel door de vergiftigde prooi. De radula blijft aan de kegel bevestigd door een koord.

zodra de prooi verlamd is, trekt de buikpotige de navelstreng terug en verzwelgt de prooi door de radulaire opening in zijn distensibele maag. Sommige kegelsoorten, zoals C geographus, kunnen prooien met hun “valse monden” opzwellen en “vangen” voordat ze GIF injecteren. De spijsvertering vindt plaats gedurende de daaropvolgende uren.

kegelvormige toxines remmen op efficiënte en zeer selectieve wijze een uitgebreide reeks ionenkanalen, receptoren en transporters die betrokken zijn bij de overdracht van neuromusculaire signalen bij dieren. De hoge doelspecificiteit van bepaalde conotoxinen in de richting van zoogdierkanalen is te wijten aan het feit dat zoogdierreceptorisovormen van het specifieke doel (bijvoorbeeld de nicotinereceptor) in volgorde vrij vergelijkbaar zijn met hun fysiologische homoloog bij vissen.

in de afgelopen decennia zijn deze toxinen de focus geworden van een aantal spannende moleculair biologisch en farmacologisch onderzoek. Conus vergiften zijn opmerkelijk divers onder soorten, en de grote genfamilies die conotoxinen coderen vertonen hoge evolutionaire snelheden. Een studie uit 2008 suggereert dat dit het gevolg kan zijn van lijn-specifieke voedingsmodificaties of verschillen in de positieve impact van predator-prooi interactionele selectie. Tot op heden zijn conotoxinen onderverdeeld in zeven superfamilies, gebaseerd op hun disulfidebindingskaders, en ze zijn verder verdeeld in families op basis van hun werkingsmechanismen. Verschillende conotoxinen, en hun synthetische derivaten, vanwege hun hoge selectiviteit en affiniteit voor verschillende ionenkanalen, zijn de onderwerpen van de huidige klinische studies over chronische pijnbestrijding, posttraumatische neuroprotectie, cardioprotectie, en de behandeling van de ziekte van Parkinson en andere neuromusculaire aandoeningen.

hoewel een uitgebreide bespreking van alle ontdekte soorten conotoxinen en hun specifieke activiteiten buiten het toepassingsgebied van dit artikel valt en als basis heeft gediend voor een aantal uitgebreide beoordelingen( zie referenties), zijn een steekproef van verschillende soorten conotoxinen en hun effecten als volgt::

• ω-conotoxine – Belemmert de voltage-afhankelijke vermelding van calcium in de zenuw klem en remt het vrijkomen van acetylcholine
• μ-conotoxine – Wijzigt spier natrium kanalen door blokkerende en daarmee het blokkeren van ion geleiding via de poriën van de voltage-gated natrium kanalen (VGSC), op dezelfde plaats als saxitoxine en tetrodotoxine
• κ-conotoxine – Kalium kanaal (VGPC)-gerichte peptiden
• α-conotoxine – Blokkeert de nicotinic acetylcholine receptor, net als de slang alpha-neurotoxinen
• δ-conotoxine-vertraagt of remt de inactivatie van VGSC, resulterend in verlenging van het actiepotentieel; dit levert een “hyperexcited staat” in de betrokken neuronen en kan leiden tot elektrische hyperexcitation van het hele organisme (bijv. een epileptische aanvallen in de mariene slakken)
• S-conotoxins – de Remming van 5-HT3-kanalen Y-conotoxins – Scherp blok spier acetylcholine receptoren
• Conantokins – Target NMDA ( N -methyl-D-aspartaat) subtype glutamaat receptoren
• Conopressin – Vasopressine-agonist
• Sleeper peptide – vooral Gevonden in C geographus, veroorzaakt een diepe slaap staat in proefdieren

Ziconotide is een synthetische vorm van een ω-conotoxine die is goedgekeurd door de US Food and Drug Administration voor intrathecale toediening bij patiënten met ernstige, chronische pijn die intolerant zijn voor of ongevoelig zijn voor andere behandelingen.

Kegelschelpen worden gewaardeerd door schelpverzamelaars vanwege hun aangename vorm en mooie schelpen, die wisselende, ingewikkelde, donkerdere geometrische patronen vertonen op een lichtere basis. Een steek komt meestal voor op de hand en / of vingers van een nietsvermoedende handler en op de voeten van zwemmers in ondiepe, tropische wateren. Envenomaties kunnen ook plaatsvinden op contactpunten van inzamelzakken. Zelfs wanneer de spits wordt opgepikt, kan de kegelslurf snel meer dan een schaallengte verlengen om de nietsvermoedende shell handler te activeren. Cone radulae kunnen door een 5-mm Neopreen Wetsuit dringen.

op de plaats van envenomatie wordt lokaal steken binnen enkele minuten gevolgd door gevoelloosheid, paresthesieën en ischemie. De werkelijke steekwond is misschien niet duidelijk. Ernstige envenomaties kunnen binnen enkele uren resulteren in misselijkheid, cefalgie, onduidelijke spraak, kwijlen, ptosis, diplopie en wazig zien, gegeneraliseerde verlamming, coma en respiratoir falen. De dood is meestal secundair aan diafragmatische verlamming of hartfalen. C geographus, die de meest krachtige conotoxinen tot op heden gevonden produceert, kan snel cerebraal oedeem, coma, ademstilstand en hartfalen veroorzaken. C geographus heeft de naam van de “sigaretslak” gekregen voor de bewering dat een envenomated mens tijd heeft om een enkele sigaret te roken voordat hij bezwijkt aan de envenomatie. In niet-fatale envenomaties, symptomen kunnen enkele weken duren om op te lossen. Verspreide intravasculaire stolling (DIC) kan ook duidelijk zijn. De wond kan besmet zijn met mariene organismen en kan zweren en abces.