اگرچه اکثر گونه‌های مورچه‌ سم تولید می‌کنند و بسیاری از آنها نیش دردناکی دارند، تحقیقات کمی برای کشف مکانیسم‌هایی که باعث این درد در بدن می‌شود، انجام شده است. علت آن بیشتر به دلیل اندازه‌ی این حشرات است که جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل سم آنها را دشوار می‌کند.

محققان دانشگاه کوئینزلند مورچه سبز استرالیایی و مورچه گلوله‌زن آمریکای جنوبی را مورد مطالعه قرار دادند که هر دو دارای نیش‌هایی هستند که باعث درد شدید و طولانی مدت می‌شوند.

مورچه سبز یا مورچه سر سبز در سراسر استرالیا از جمله مناطق شهری و حومه شهر یافت می‌شود. آنها دوست دارند زیر علف‌ها لانه کنند و معمولا تا زمانی که کسی را نیش نزنند، مورد توجه قرار نمی‌گیرد. نیش آنها در عرض چند ثانیه احساس سوزش شدیدی ایجاد می‌کند. مورچه‌های گلوله‌زن در جنگل‌های بارانی در آمریکای مرکزی و جنوبی زندگی می‌کنند. نام آنها به دلیل دردی که مردم هنگام گزش تجربه می‌کنند، انتخاب شده که با درد ناشی از اصابت گلوله مقایسه می‌شود. نیش مورچه گلوله‌زن نیز می‌تواند باعث انقباضات شدید عضلات و سوزش شود.

دکتر جاستین اشمیت(Justin Schmidt)، حشره شناس آمریکایی، که شاخص درد حشرات گزنده را ایجاد کرد، نیش مورچه گلوله‌زن را دردناک‌ترین نیش حشره در جهان ارزیابی کرده است.

سم رابینسون(Sam Robinson)، نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید: درد نیش مورچه گلوله‌زن می‌تواند تا ۱۲ ساعت ادامه یابد و این درد عمیقی است که در استخوان‌های خود با تعریق احساس می‌کنید که برخلاف تاثیر ۱۰ دقیقه‌ای نیش زنبور معمولی است. ما در استرالیا مورچه گلوله‌زن نداریم، اما مورچه سبز ما نیز می‌تواند باعث درد طولانی مدت شود و بسیاری از استرالیایی‌ها این درد را تجربه کرده‌اند.

مطالعات انجام شده در دهه‌ی ۱۹۹۰ یک پونراتوکسین(poneratoxin) که یک پپتید سمی فلج کننده است را در سم مورچه گلوله‌زن نشان داد که بر کانال‌های سدیم در رشته‌های عضلانی اسکلتی قورباغه‌ها و موش‌ها تاثیر می‌گذارد. احساس درد به دلیل عملکرد کانال‌های سدیم در غشای نورون‌های حسی ما(سلول‌های عصبی) است. به زبان ساده، کانال‌های سدیم اجازه می‌دهند که اطلاعات گیرنده‌های درد در سیستم عصبی محیطی به سمت سیستم عصبی مرکزی هدایت شوند و درد را ایجاد کنند.

در این مطالعه جدید، محققان می‌خواستند با بررسی آنچه در سطح سلولی و مولکولی اتفاق می‌افتد، عوامل ایجاد کننده‌ی درد در نوروتوکسین‌های مورچه سبز و گلوله‌زن را شناسایی کنند. آنها سم روی نورون‌های حسی موش‌ها را آزمایش و تجزیه و تحلیل کردند و دریافتند که سموم به طور خاص کانال‌های سدیم نورون‌ها را مورد هدف قرار می‌دهند.

رابینسون می‌گوید: ما نشان داده‌ایم که سم این مورچه‌ها سلول‌های عصبی ما را هدف قرار می‌دهند که سیگنال‌های درد را ارسال می‌کنند. به طور معمول، کانال‌های سدیم در این نورون‌های حسی در پاسخ به یک محرک فقط برای مدت کوتاهی باز می‌شوند. ما کشف کردیم که سموم مورچه به کانال‌های سدیم متصل و باعث می‌شوند آنها راحت‌تر باز شوند و باز و فعال بمانند، که این منجر به سیگنال درد طولانی‌تر می‌شود.

آنها دریافتند که سموم پپتیدی مورچه‌ها از نظر ساختاری از سایر سموم موثر بر کانال سدیم متمایز است و مکانیسم عمل آنها منحصر به نوع حشره است.

این نوروتوکسین‌ها که کانال‌های سدیمی را هدف قرار می‌دهند منحصر به مورچه‌ها هستند.

مورچه‌ها از زمان دایناسورها از نوروتوکسین‌ها برای دفع شکارچیان استفاده می‌کردند. محققان می‌گویند که این کشف جدید برای درک ما از نحوه‌ی عملکرد درد و توسعه راه‌های جدیدی برای درمان آن مهم است.

این مطالعه در مجله «Nature Communications» منتشر شده است.