Самый болезненный в мире укус муравья поражает нервы так же, как яд скорпиона

Новое исследование показало, что муравьи, которые наносят самые болезненные укусы в мире, делают это, вводя яд, который нацелен на нервные клетки их жертвы. Не следует связываться с австралийскими зелеными муравьями (Rhytidoponera metallica) и муравьями-пулями (Paraponera clavata), обитающими в Центральной и Южной Америке. Укусы этих насекомых высвобождают поток токсинов, вызывающих дрожь, неконтролируемую и длительную боль у людей и других млекопитающих.

Жертвы этих муравьев часто сравнивали боль с выстрелом, что дало название насекомому.

«Укусы муравьиных пуль могут быть болезненными до 12 часов, и это глубокая сверлящая боль, которую вы чувствуете в костях с потом и мурашками по коже», — сказал Сэм Робинсон, биофармаколог из Института молекулярной биологии Университета Квинсленда, который руководил новым исследованием.

Теперь Робинсон и его коллеги думают, что они знают, как эти муравьи наносят такие ужасные жала.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые показали, что муравьиный яд нацелен на определенные белки в нервных клетках, которые участвуют в восприятии боли.

Зеленые муравьи и муравьи-пули выделяют токсины, которые при укусе связываются с нервными клетками млекопитающих. Исследователи уже знали, что муравьи-пули производят вещество, воздействующее на нервы, называемое понератоксином, но оставалось неясным, как это вещество вызывает такую сильную и длительную боль.

Чтобы выяснить это, команда исследовала влияние токсина на белки, встроенные в мембрану нервных клеток, называемые потенциалзависимыми натриевыми каналами, которые играют решающую роль в передаче болевых сигналов. 

Эти каналы регулируют, сколько натрия входит и выходит из клеток, что определяет продолжительность и силу болевых сигналов, поддерживая неврологическую и мышечную функцию у животных. Многие ядовитые животные выработали токсины, нацеленные на натриевые каналы, в том числе некоторые скорпионы, такие как желтый толстохвостый скорпион (Androctonus australis). 

Исследователи обнаружили, что яды зеленоголовых и пулевых муравьев, а также другого вида, называемого Tetramorium africanum, также нацелены на натриевые каналы. Токсины муравьев открывают эти каналы и не дают им снова закрыться, продлевая и усиливая болевой сигнал.

«Мы обнаружили, что муравьиные токсины связываются с натриевыми каналами и заставляют их легче открываться и оставаться открытыми и активными, что приводит к длительному болевому сигналу», — говорится в заявлении Робинсона.

Хотя этот механизм может объяснить мучительную боль, вызванную укусами муравьев, могут быть и другие факторы, которые еще предстоит обнаружить, пишут авторы в исследовании.

Полученные данные могут пролить свет на молекулярные основы восприятия боли и проложить путь к новым методам лечения боли. «Мы хотим понять боль на молекулярном уровне, и токсины — фантастические инструменты для этого», — сказал Робинсон.