「世界で最も痛い虫刺され」が独特の方法で神経を攻撃していることが判明

アリに刺されたことがある方なら、それがどれほど痛いかわかるでしょう。 オーストラリアの研究者らは、最も痛みを伴うアリの刺傷の一部は、神経を標的とする神経毒によって引き起こされることを発見した。 しかし、ヘビやサソリの毒とは異なり、アリの毒素はこれまでに見たことのない形で体に影響を与えます。 彼らの発見は、痛みがどのように作用し、どのように治療されるかについての私たちの理解をさらに深めます。

アリの大部分の種は毒を生成し、多くは痛みを伴う刺傷を引き起こしますが、その痛みを引き起こすメカニズムを調査するための研究はほとんど行われていません。 これは主に昆虫のサイズによるもので、そのため毒の収集と分析が困難になります。 クイーンズランド大学の研究者らは、オーストラリアのアオアリと南米のアオアリを研究した。どちらも、長期間続く激しい痛みを引き起こす刺し傷を持っている。

アオアリ、またはグリーンヘッドアリは、都市部や郊外を含むオーストラリア全土で見られます。 彼らはほとんどの草の下に巣を作ることを好み、通常は誰かが刺されるまで気づかず、数秒以内に鋭い灼熱感を引き起こします。 弾丸アリは、中南米の湿った低地の熱帯雨林に生息しています。 名前の由来は、人が刺されたときに経験する痛みを、銃で撃たれたときの痛みにたとえることから付けられました。 アリの銃弾に刺されると、激しい筋肉の収縮や灼熱感が引き起こされることもあります。 昆虫の刺傷の痛み指数を作成したアメリカの昆虫学者、故ジャスティン・シュミット博士は、アリの銃弾による刺傷は世界で最も痛みを伴う昆虫の刺されであると評価した。

「アリの刺し傷は最長12時間続くこともあり、発汗と鳥肌を伴って骨に突き刺さるような深い痛みであり、一般的なハチに刺された場合の10分間の衝撃とは全く異なります」と、本書の筆頭著者であるサム・ロビンソン氏は述べた。研究。 「オーストラリアには銃弾アリはいませんが、アオアリ、またはアオアリも長期にわたる痛みを引き起こす可能性があり、多くのオーストラリア人がこれを経験しているでしょう。」

1990年代の研究では、クロマグロアリの毒に含まれる麻痺性の有毒ペプチドであるポネラトキシンが特定され、これはカエルやラットの骨格筋線維のナトリウムチャネルに影響を与えます。 痛みの感覚は、感覚ニューロン（神経細胞）の膜にあるナトリウムチャネルの作用によるものです。 簡単に言うと、ナトリウムチャネルは末梢神経系の痛み受容体からの情報を中枢神経系に伝え、痛みを記録します。

今回の研究で研究者らは、細胞レベルと分子レベルで何が起こっているかを調べることによって、ミドリアリとヤモリアリの神経毒に含まれる痛みの原因物質を特定したいと考えた。 彼らは、マウスの感覚ニューロンで毒をテストし、分析したところ、毒素がニューロンのナトリウムチャネルを特異的に標的としていることが判明した。

「私たちは、これらのアリの毒が、痛みの信号を送る神経細胞を標的にすることを示しました」とロビンソン氏は語った。 「通常、これらの感覚ニューロンのナトリウムチャネルは、刺激に反応して短時間しか開きません。私たちは、アリの毒素がナトリウムチャネルに結合して、ナトリウムチャネルがより容易に開き、開いた状態で活動的な状態を維持できることを発見しました。これにより、持続時間が長くなります。」痛みの信号です。」

彼らは、アリのペプチド毒素が他のナトリウムチャネルに影響を与える毒素とは構造的に異なり、その作用機序がこの昆虫に特有であることを発見した。

「ナトリウムチャネルを標的とするこれらの神経毒はアリに特有のものである。同じように見え、同じように作用するものは誰も発見していない。したがって、我々は今、新たなツールセットを手に入れた」とロビンソン氏は語った。

アリは恐竜の時代から、捕食者を撃退するために神経毒を使用してきました。 研究者らは、この新たな発見は、痛みの仕組みを理解し、新しい治療方法を開発する上で重要であると述べている。

「私たちは痛みを分子レベルで理解したいと考えており、毒素はそのための素晴らしいツールです」とロビンソン氏は語った。

この研究は Nature Communications 誌に掲載され、以下の説明ビデオはクイーンズランド大学分子生物学研究所によって制作されました。

出典: クイーンズランド大学