Gyvatės nuodai yra nuodingas, paprastai geltonas skystis, kaupiamas modifikuotų nuodingų gyvačių seilių liaukose. Yra šimtai nuodingų gyvačių rūšių, kurios pasikliauna jų gaminamais nuodais, kad sugadintų ir imobilizuotų savo grobį. „Venom“ yra sudarytas iš baltymų, fermentų ir kitų molekulinių medžiagų derinio. Šios toksinės medžiagos sunaikina ląsteles, sutrikdo nervinius impulsus ar abi. Gyvatės atsargiai naudojasi nuodais, švirkšdamos pakankamą kiekį grobiui ar jo pašalinimui gintis nuo plėšrūnų. Gyvatės nuodas veikia skaidydamas ląsteles ir audinius, o tai gali sukelti paralyžių, vidinį kraujavimą ir gyvatės įkandimo aukos mirtį. Kad nuodas pradėtų galioti, jis turi būti suleistas į audinius arba patekti į kraują. Nors gyvatės nuodai yra nuodingi ir mirtini, tyrėjai taip pat naudoja gyvatės nuodų komponentus kurdami vaistus žmonių ligoms gydyti.
Pagrindinis gyvačių nuodų komponentas yra baltymai. Šie toksiški baltymai yra didžiausio žalingo gyvačių nuodų poveikio priežastis. Jame taip pat yra
fermentai, kurie padeda pagreitinti chemines reakcijas, kurios nutraukia cheminius ryšius tarp didelių molekulių. Šie fermentai padeda skaidyti angliavandeniai, baltymai, fosfolipidaiir nukleotidai grobyje. Toksiški fermentai taip pat veikia mažindami kraujospūdį, naikina raudonuosius kraujo kūnelius ir slopina raumenų kontrolę.Papildomas gyvatės nuodų komponentas yra polipeptido toksinas. Polipeptidai yra aminorūgščių grandinės, sudarytos iš 50 ar mažiau amino rūgštys. Polipeptidiniai toksinai sutrikdo ląstelių funkcijas ir sukelia ląstelių mirtį. Kai kurie nuodingi gyvačių nuodų komponentai randami visose nuodingose gyvačių rūšyse, kiti komponentai - tik tam tikrose rūšyse.
Nors gyvatės nuodai yra sudaryti iš sudėtingo toksinų, fermentų ir netoksiško rinkinio medžiagos, jos istoriškai buvo klasifikuojamos į tris pagrindines rūšis: citotoksinus, neurotoksinus ir hemotoksinai. Kiti gyvačių toksinų tipai veikia tam tikros rūšies ląsteles ir apima kardiotoksinus, miotoksinus ir nefrotoksinus.
Citotoksinai yra nuodingos medžiagos, naikinančios kūno ląsteles. Citotoksinai sukelia daugelio arba visų audinio ar organo ląstelių mirtį, būklę, vadinamą nekrozė. Kai kuriems audiniams gali atsirasti skystosios nekrozės, kai audiniai yra iš dalies arba visiškai suskystinti. Citotoksinai padeda iš dalies suvirškinti grobį prieš jam net valgant. Citotoksinai paprastai būdingi ląstelių tipui, kuriam jie daro įtaką. Kardiotoksinai yra citotoksinai, kurie pažeidžia širdies ląsteles. Mitoksinai nukreipia ir ištirpina raumenų ląsteles. Nefrotoksinai sunaikina inkstų ląsteles. Daugelyje nuodingų gyvačių rūšių yra citotoksinų derinys, o kai kurios taip pat gali gaminti neurotoksinus ar hemotoksinus. Citotoksinai sunaikina ląsteles, pažeisdami ląstelės membraną ir sukeldami ląstelių lizę. Jie taip pat gali sukelti ląstelėms užprogramuotą ląstelių mirtį arba apoptozė. Didžioji dalis stebimų audinių pažeidimų, kuriuos sukelia citotoksinai, atsiranda įkandimo vietoje.
Neurotoksinai yra cheminės medžiagos, nuodingos nervų sistemai. Neurotoksinai veikia sutrikdydami cheminius signalus (neurotransmiterius), siunčiamus tarp neuronų. Jie gali sumažinti neuromediatorių gamybą arba blokuoti neuromediatorių priėmimo vietas. Kiti gyvatės neurotoksinai veikia blokuodami įtampos kalcio kanalus ir įtampos kalio kanalus. Šie kanalai yra svarbūs perduodant signalus išilgai neuronų. Neurotoksinai sukelia raumenų paralyžių, kuris taip pat gali sukelti kvėpavimo pasunkėjimą ir mirtį. Šeimos gyvatės Elapidae paprastai sukelia neurotoksinį nuodą. Šios gyvatės turi mažus, stačius žiuželius ir apima kobras, mambas, jūros gyvatės, mirties priepuoliai ir koralų gyvatės.
Hemotoksinai yra kraujo nuodai, turintys citotoksinį poveikį, taip pat sutrikdantys normalius kraujo krešėjimo procesus. Šios medžiagos veikia dėl to, kad raudonieji kraujo kūneliai sprogo, pažeidžia kraujo krešėjimo faktorius ir sukelia audinių mirtį bei organų pažeidimus. Raudonųjų kraujo kūnelių sunaikinimas ir kraujo nesugebėjimas krešėti sukelia rimtą vidinį kraujavimą. Mirusių eritrocitų kaupimasis taip pat gali sutrikdyti tinkamą inkstų funkciją. Kai kurie hemotoksinai slopina kraujo krešėjimą, kiti sukelia trombocitų ir kitų kraujo ląstelių sankaupas. Susidarę krešuliai blokuoja kraujo apytaką per kraujagysles ir gali sukelti širdies nepakankamumą. Šeimos gyvatės Viperidae, įskaitant viperus ir duobes, yra hemotoksinai.
Dauguma nuodingų gyvačių į savo grobį suleidžia savo nuodega. Paukščiai labai efektyviai tiekia nuodus, nes jie pradurta audinio ir leidžia nuodams patekti į žaizdą. Kai kurios gyvatės taip pat sugeba išspjauti ar išstumti nuodus kaip gynybos mechanizmą. Nuodų įpurškimo sistemas sudaro keturi pagrindiniai komponentai: nuodų liaukos, raumenys, ortakiai ir žandikauliai.
Šeimos gyvatės Viperidae turite labai išplėtotą įpurškimo sistemą. Nuodai nuolat gaminami ir laikomi nuodų liaukose. Prieš tai, kai viperai įkando grobį, jie stato priekinius sparnelius. Po įkandimo raumenys aplink liaukas priverčia dalį nuodų per latakus ir į uždarus kanalus. Sušvirkšto nuodų kiekį reguliuoja gyvatė ir jis priklauso nuo grobio dydžio. Paprastai viperai paleidžia grobį po to, kai buvo sušvirkšta nuodai. Gyvatė laukia, kol nuodas pradės galioti ir imobilizuos grobį, kol jis sunaikins gyvūną.
Šeimos gyvatės Elapidae (pvz. kobros, mambos ir papildai) turi panašią nuodų išleidimo ir įpurškimo sistemą kaip ir viperai. Skirtingai nuo viperų, elapidai neturi kilnojamųjų priekinių sparnelių. Tarp elapidų išimtis yra mirties priedas. Daugelis lapų turi trumpus, mažus rutulėlius, kurie yra fiksuoti ir išlieka stačiakampiai. Kramtydami grobį, lapai paprastai išlaiko savo sukibimą ir kramto, kad užtikrintų optimalų skrandžio įsiskverbimą.
Nuodingos šeimos gyvatės Colubridae kiekviename ventiliatoriuje yra vienas atviras kanalas, kuris yra nuodams skirtas praėjimas. Kenksmingi kolubridai paprastai turi fiksuotus užpakalinius sparnelius ir kramto savo grobį, švirkšdami nuodus. Stiklinis nuodas linkęs daryti mažiau kenksmingą poveikį žmonėms nei lapų ar viperų nuodai. Tačiau nuo strėlės gyvatės ir šakelės nuodų mirė žmonės.
Nuo kai kurių gyvatės Naudokite nuodus jų grobiui nužudyti. Kodėl gyvatė nepadarė žalos valgydama užnuodytą gyvūną? Nuodingos gyvatės nepakenkia nuodams, naudojamiems jų grobiui sunaikinti, nes pagrindinis gyvačių nuodų komponentas yra baltymai. Kad baltymai sudarytų toksinus, jie turi būti sušvirkšti arba absorbuoti į kūno audinius ar kraujotaką. Nuryti ar praryti gyvatės nuodai nėra kenksmingi, nes baltymų toksinus skrandžio rūgštys ir virškinimo fermentai suskaido į pagrindinius jų komponentus. Tai neutralizuoja baltymų toksinus ir išardo juos į aminorūgštis. Tačiau jei toksinai patektų į kraujotaką, rezultatai gali būti mirtini.
Nuodingos gyvatės turi daugybę apsaugos priemonių, kurios padeda joms išlikti imunitetui ar mažiau jautriems jų nuodams. Gyvatės nuodų liaukos yra išdėstytos ir sukonstruotos taip, kad nuodai negalėtų tekėti atgal į gyvatės kūną. Nuodingos gyvatės taip pat turi antikūnus ar anti-venus nuo savo toksinų, kad apsaugotų nuo poveikio, pavyzdžiui, jei jas įkando kita tos pačios rūšies gyvatė.
Tyrėjai taip pat tai išsiaiškino kobros raumenys turi modifikuotus acetilcholino receptorius, kurie neleidžia jų pačių neurotoksinams prisijungti prie šių receptorių. Be šių modifikuotų receptorių, gyvatės neurotoksinas galėtų prisijungti prie receptorių, sukeldamas paralyžių ir mirtį. Modifikuoti acetilcholino receptoriai yra raktas, kodėl kobros yra atsparios kobros nuodams. Nors nuodingos gyvatės negali būti pažeidžiamos jų pačių nuodai, jos yra pažeidžiamos kitų nuodingų gyvačių nuodams.
Be to, kad priešnuodis, gyvatės nuodų ir jų biologinių veiksmų tyrimas tampa vis svarbesnis ieškant naujų kovos su žmonių ligomis būdų. Kai kurios iš šių ligų yra insultas, Alzheimerio liga, vėžys ir širdies sutrikimai. Kadangi gyvatės toksinai nukreipti į konkrečias ląsteles, mokslininkai tiria metodus, kuriais šie toksinai veikia kuriant vaistus, galinčius nukreipti į konkrečias ląsteles. Gyvačių nuodų komponentų analizė padėjo sukurti galingesnius skausmą malšinančius vaistus ir efektyvesnius kraujo skiediklius.
Tyrėjai panaudojo anti-krešėjimo savybes hemotoksinai sukurti vaistus aukštam kraujospūdžiui, kraujo sutrikimams ir širdies priepuoliui gydyti. Neurotoksinai buvo naudojami kuriant vaistus smegenų ligoms ir insultui gydyti.
Pirmasis nuodais pagrįstas vaistas, kurį sukūrė ir patvirtino FDA, buvo kaptoprilis, gautas iš Brazilijos vipera ir vartojamas padidėjusiam kraujospūdžiui gydyti. Kiti vaistai, gaunami iš nuodų, yra eptifibatidas (barškutis) ir tirofibanas (afrikinis pjūklelis), skirti širdies priepuoliui ir krūtinės skausmui gydyti.