Wie Kugelameisenstiche auf das Nervensystem abzielen, um maximale Schmerzen zu verursachen

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Forscher der University of Queensland haben zum ersten Mal gezeigt, dass einige der schmerzhaftesten Ameisenstiche der Welt Nerven angreifen, beispielsweise Schlangen- und Skorpiongifte.

Dr. Sam Robinson und Kollegen vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der UQ entdeckten die Neurotoxine der Ameisen, als sie die australische Grüne Ameise und die südamerikanische Kugelameise untersuchten, deren Stiche langanhaltende Schmerzen verursachen.

„Wir haben gezeigt, dass diese Ameisengifte auf unsere Nervenzellen abzielen, die Schmerzsignale senden“, sagte Dr. Robinson.

„Normalerweise öffnen sich die Natriumkanäle in diesen sensorischen Neuronen nur kurz als Reaktion auf einen Reiz.“

„Wir haben herausgefunden, dass sich die Ameisentoxine an die Natriumkanäle binden und bewirken, dass sie sich leichter öffnen und offen und aktiv bleiben, was zu einem langanhaltenden Schmerzsignal führt.“

„Kugelameisenstiche können bis zu 12 Stunden lang schmerzhaft sein und es handelt sich um einen tiefen, bohrenden Schmerz, den man in den Knochen spürt, mit Schweißausbrüchen und Gänsehaut, ganz anders als die 10-minütige Wirkung eines typischen Bienenstichs.“

„Wir haben in Australien keine Kugelameisen, aber unsere Grüne Ameise (oder Grünkopfameise) kann auch langanhaltende Schmerzen verursachen und viele Australier werden dies schon erlebt haben.“

Der verstorbene Dr. Justin Schmidt, ein amerikanischer Entomologe, der einen Schmerzindex für stechende Insekten erstellt hat, stufte die Kugelameise als den schmerzhaftesten Insektenstich der Welt ein.

Dr. Robinson sagte, dass die Erforschung der Wirkungsweise von Schmerzen dazu beitragen kann, neue Behandlungsmethoden zu entwickeln.

„Wir wollen Schmerzen auf molekularer Ebene verstehen und Toxine sind hierfür fantastische Werkzeuge“, sagte er.

„Diese Neurotoxine, die auf Natriumkanäle abzielen, gibt es nur bei Ameisen. Niemand hat etwas gefunden, das genauso aussieht oder sich gleich verhält, also haben wir jetzt eine Reihe neuer Werkzeuge, mit denen wir arbeiten können.“

Ameisen entwickelten zur Zeit der Dinosaurier ihre defensiven Neurotoxine, um Raubtiere abzuwehren, und haben sich seitdem zu einer der erfolgreichsten Tiergruppen der Erde entwickelt.

Zum Forschungsteam gehörten Dr. Jennifer Deuis, Dr. Angelo Keramidas, Professor Irina Vetter und Professor Glenn King vom IMB sowie der verstorbene Dr. Schmidt vom Southwestern Biological Institute, Arizona.

Referenz: Robinson SD, Deuis JR, Touchard A, et al. Ameisengifte enthalten wirbeltierselektive, schmerzverursachende Natriumkanaltoxine. Nat Commun. 2023;14(1):2977. doi:10.1038/s41467-023-38839-1

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