Un equipo multidisciplinar de científicos australianos ha demostrado que las picaduras de ciertas clases de hormigas trasfunden neurotoxinas, que se dirigen a los nervios, al igual que sucede con el veneno de escorpiones, tarántulas y serpientes.
Este hallazgo, que se describe en un estudio experimental que aparece en Nature Communications, se debe al equipo del doctor Sam Robinson, del Instituto de Biociencia Molecular de la Universidad de Queensland.
Descubrieron las neurotoxinas de las hormigas mientras estudiaban la hormiga verde australiana y la hormiga bala sudamericana que, al picar, causan un dolor duradero. “Hemos demostrado que estos venenos afectan a nuestras células nerviosas, que envían señales de dolor”, subraya este investigador.
Los investigadores del IMB han demostrado por primera vez que algunas de las picaduras de hormigas más dolorosas del mundo atacan los nervios. Vídeo: IMB
Los científicos saben que los canales de sodio en estas neuronas sensoriales se abren sólo brevemente en respuesta a un estímulo. “Descubrimos -explica Robinson- que las toxinas de las hormigas se unen a los canales de sodio y hacen que se abran más fácilmente y permanezcan abiertos y activos, lo que se traduce en una señal de dolor duradera”.
En este sentido, las picaduras de hormigas bala pueden ser dolorosas durante 12 horas. Los que las han sufrido lo definen como un dolor profundo que se siente en los huesos con sudoración y piel de gallina, muy diferente del impacto de unos 10 minutos de una picadura de abeja típica.
Estos científicos recuerdan en su estudio que la mayoría de las especies de hormigas producen veneno y muchas son capaces de producir una picadura dolorosa.
Péptidos en veneno de hormigas
No obstante, la química y la farmacología que sustentan las picaduras de hormigas ha permanecido en gran medida sin explorar, sobre todo debido a su tamaño relativamente pequeño, lo que ha hecho que la recolección y el análisis del veneno sean técnicamente desafiantes.
Otra razón -destacan- es la idea errónea generalizada de que todas las hormigas tienen venenos simples que contienen ácido. Si bien es cierto que las hormigas de la subfamilia Formicinae rocían ácido fórmico (u otros ácidos), ahora se sabe que los venenos de la mayoría de las otras especies de hormigas se componen principalmente de péptidos.
La mayoría de los péptidos del veneno de las hormigas y otros himenópteros parecen derivar de una gran superfamilia de genes conocida como aculeatoxinas. De las aculeatoxinas estudiadas hasta el momento, la mayoría tiene una estructura anfipática y capacidad para romper las membranas biológicas.
Asimismo, estos investigadores subrayan que son muchas las especies de hormigas que utilizan sus venenos tanto para la defensa como para la depredación (es decir, para incapacitar a los artrópodos que alimentan a sus larvas).
Por ello, estaban interesados en saber si habían evolucionado específicamente como agentes defensivos, bajo la presión de selección de los depredadores vertebrados, o si su actividad en los vertebrados era secundaria a una función depredadora.
Para obtener respuestas probaron la actividad insecticida de cada péptido, junto con otros péptidos de cada veneno, mediante inyección intratorácica en moscas azules (Lucilia caesar).
El índice de dolor de Schmidt
Cabe recordar que el entomólogo estadounidense Justin Schmidt, ya desaparecido, cuando trabajaba en la Universidad de Arizona, registró un índice de dolor de las picaduras de insectos, según su propia experiencia. La hormiga bala produce la picadura más dolorosa del mundo.
“Queremos comprender el dolor a nivel molecular y las toxinas son herramientas fantásticas para hacerlo”, subraya el doctor Robinson. «Estas neurotoxinas que se dirigen a los canales de sodio son exclusivas de las hormigas, nadie ha encontrado nada que se vea o actúe de la misma manera, por lo que ahora tenemos un nuevo conjunto de herramientas con las que trabajar», añade.
En este estudio, se dice que las hormigas desarrollaron sus neurotoxinas defensivas para defenderse de los depredadores durante la época de los dinosaurios.
En este equipo de investigadores figuran también Jennifer Deuis, Angelo Keramidas, Irina Vetter y Glenn King, del Instituto de Biociencia Molecular australiano.
El doctor Robinson, a pesar de su juventud, es un experto en plantas y animales que pican, así como en la biología, química, farmacología y fisiopatología subyacentes a esas picaduras.
Sus trabajos de investigación proporcionan una nueva comprensión sobre los mecanismos de defensa química y depredación utilizados por animales y plantas.
Las nuevas toxinas que ha descubierto se utilizan como herramientas para mejorar nuestra comprensión del cuerpo humano y diseñar nuevos y mejores tratamientos para ciertas enfermedades, entre ellas diabetes y dolor crónico.
Su investigación es multidisciplinaria y cubre una variedad de campos científicos que incluyen farmacología, neurociencia, fisiología, biología de organismos, química médica, bioquímica, biología molecular, proteómica y biología estructural.
