Исследование показало, как токсин муравьёв вызывает сильную боль
Исследователи из Университета Квинсленда изучили механизм действия яда муравьёв, измеряя электрические токи через отдельные каналы в клетках, чтобы понять, как он вызывает боль.
Команда под руководством доктора Анджело Керамидаса из Института молекулярной биологии UQ изучила мощное жало западноафриканского муравья (Tetramorium africanum). Было обнаружено, что токсин в яде вызывает гиперстимуляцию натриевых каналов в клетках жертвы, что приводит к сильной боли.
«Укус этого муравья вызывает целую гамму болевых симптомов: не только сильную и длительную боль с покраснением и воспалением в месте ужаления, но и чрезмерное потоотделение и мурашки», — сказал доктор Керамидас.
Исследователи использовали высокочувствительное оборудование для электрофизиологии и фармакологии, способное регистрировать электрические токи, проходящие через одиночные натриевые каналы.
Африканский вид муравьёв обитает в тропических странах Западной и Центральной Африки — от Гвинеи до Заира. Симптомы боли схожи с симптомами от укуса австралийского зелёноголового муравья.
Учёные также хотят выяснить, встречается ли этот механизм в яде других муравьёв, а также насекомых, таких как осы и пчёлы. Это исследование — часть более крупного проекта по пониманию того, как яд вызывает боль на молекулярном уровне, что может помочь в разработке новых способов лечения острой и хронической боли.
Ранее команда показала, что токсины муравьёв связываются с натриевыми каналами — белками, встроенными в мембрану нервных клеток.
«С помощью электрофизиологии мы увидели, что токсин связывается с натриевым каналом и «захватывает» его встроенный механизм активации, вызывая гиперактивность», — пояснил доктор Керамидас.
Наблюдался приток отрицательных ионов к каналу и отталкивание положительных, что усиливало гиперактивность натриевого канала — явление, ранее не встречавшееся учёным. Эта гиперактивность вызывает непрерывную передачу болевого сигнала, объясняя силу ужаления.
Яд активирует множество каналов в мембране нервной клетки, и они остаются активными очень долгое время, не имея возможности «сбросить» состояние. Исследователи полагают, что эта сверхстимуляция в конечном итоге вызывает онемение в месте ужаления.
Исследование опубликовано в Journal of Biological Chemistry.