茶色のクモ毒ホスホリパーゼD（皮膚療法毒素）によって引き起こされる腎毒性は、触媒活性に依存します

茶色のクモ（Loxosceles属）の咬傷には、重力拡散を伴う皮膚壊死を含む臨床症状や、腎不全、溶血、血小板減少症を含む全身的関与があります。マウスは、組換え野生型ホスホリパーゼDにさらされ、または触媒ドメインに変異を伴うアイソフォームにさらされ、リン脂肪活性が生じませんでした。野生型毒素で治療されたマウスの腎生検では、糸球体浮腫、赤血球、および腰痛、浮腫、尿細管内腔内のタンパク質物質の沈着を示しました。超微細構造分析では、足のプロセスおよび施行性内皮で糸球体の障害を実証することにより、細胞毒性が確認されました。尿細管の変化には、アモルファス材料と浮腫の堆積物、および上皮細胞質の多種皮膚体と電子密度の高い構造の増加が含まれます。変異した毒素で治療されたマウスには腎毒性がありませんでした。尿と血液の分析により、野生型毒素が血尿を誘発し、血液尿素の上昇を誘発する一方で、変異毒素による治療は変化を引き起こさなかったことが示されました。マウスの致死実験では、野生型毒素による治療後の乏尿と死亡率も示しましたが、変異毒素への暴露後ではありませんでした。ホスホリパーゼD毒素に対する抗体を使用した免疫蛍光は、共焦点顕微鏡で検出された腎尿細管構造に沿った両方の毒素の沈着を示しました。尿の免疫ブロットは、野生型毒素で処理された動物のサンプルに30 kDaバンドを示しましたが、変異した毒素にさらされたマウスの帯域はありませんでした。野生型毒素治療は、MDCK細胞の細胞質空胞化、拡散障害、細胞生存能の低下、細胞細胞および細胞層の剥離を引き起こしましたが、変異アイソフォームでの治療は効果がありませんでした。最後に、コリンと細胞毒性を生成する細胞膜リン脂質に対する毒素活性との間に直接的な相関があります。ホスホリパーゼ-D毒素の触媒活性に依存するロキソスシェル毒毒性の分子メカニズムを初めて定義しました。

Bites from brown spiders (Loxosceles genus) have clinical manifestations including skin necrosis with gravitational spreading, and systemic involvement that may include renal failure, hemolysis, and thrombocytopenia. Mice were exposed to recombinant wild-type phospholipase-D, or to an isoform with a mutation in the catalytic domain resulting in no phospholipasic activity. Renal biopsies from mice treated with the wild-type toxin showed glomerular edema, erythrocytes and collapse of Bowman's space, edema and deposition of proteinaceous material within the tubular lumen. Ultrastructural analyses confirmed cytotoxicity by demonstrating disorders of glomerulus at foot processes and at fenestrated endothelium. Tubule alterations include deposits of amorphous material and edema, as well as an increase of epithelial cytoplasmic multivesicular bodies and electron-dense structures. There was an absence of nephrotoxicity in mice treated with the mutated toxin. Analyses of urine and blood showed that wild type toxin induced hematuria and elevation of blood urea, while treatment with mutated toxin caused no changes. Mouse lethality experiments also showed oliguria and mortality after treatment with wild-type toxin, but not following exposure to the mutated toxin. Immunofluorescence using antibodies to phospholipase-D toxin showed deposition of both toxins along the renal tubular structures as detected by confocal microscopy. Immunoblots of urine showed a 30 kDa band in samples from animals treated with wild-type toxin, but no band from mice exposed to mutated toxin. Wild-type toxin treatment caused cytoplasmic vacuolization, impaired spreading, reduction of cellular viability, and cell-cell and cell-substratum detachment in MDCK cells, while treatment with mutated isoform had no effect. Finally, there is a direct correlation between toxin activity on cell membrane phospholipids generating choline and cytotoxicity. We have defined for the first time a molecular mechanism for Loxosceles venom nephrotoxicity that is dependent on the catalytic activity of phospholipase-D toxin.