Ta3a активен в изоформах каналов NaV, смещает график вольт-амперного напряжения влево и ухудшает инактивацию целых клеток каналов NaV1.7. Кредит: Журнал биологической химии (2024). DOI: 10.1016/j.jbc.2024.107757
Исследователи из Университета Квинсленда раскрыли действие муравьиного яда, измеряя электрические токи через отдельные каналы в клетках, чтобы понять, как он вызывает боль.
Доктор Анджело Керамидас из Института молекулярной биологии UQ возглавил группу, которая изучала сильное укус западноафриканского муравья (Tetramorium africanum), обнаружив, что токсин в яде вызывает гиперстимуляцию натриевых каналов в клетках жертвы, что приводит к сильной боли.
«Этот укус муравья вызывает какофонию болевых симптомов: не только сильную и длительную боль с покраснением и воспалением в месте укуса, но также чрезмерное потоотделение и мурашки по коже», — сказал доктор Керамидас.
«Мы определили характеристики этого токсина с помощью электрофизиологии и фармакологии, используя оборудование настолько чувствительное, что оно может регистрировать электрические токи, проходящие через отдельные натриевые каналы».
Этот вид африканских муравьев обитает в тропических странах Западной и Центральной Африки — от Гвинеи до Заира — и имеет болевые симптомы, подобные симптомам австралийского зеленоголового муравья.
«Мы также хотим выяснить, обнаружен ли этот механизм в яде других муравьев, а также насекомых, таких как осы и пчелы», — сказал доктор Керамидас.
«Это исследование является частью более крупного проекта, направленного на понимание того, как яд вызывает боль на молекулярном уровне.
«Это может помочь нам разработать новые способы лечения острой и хронической боли».
Ранее команда показала, что муравьиные токсины связываются с натриевыми каналами — белками, встроенными в клеточную мембрану нервных клеток.
«Используя электрофизиологию, мы смогли увидеть, что токсин связывается с натриевым каналом и захватывает встроенный механизм активации канала, вызывая гиперактивность», — сказал доктор Керамидас.
«Происходил приток отрицательных ионов, притягивавшихся к каналу, и отталкивание положительных ионов, что приводило к усилению гиперактивности натриевого канала — явления, которого мы никогда раньше не видели.
«Эта гиперактивность вызывает непрерывную подачу болевого сигнала, что объясняет жестокость укуса муравья.
«Яд активирует несколько каналов в мембране нервных клеток, и они остаются активными в течение очень долгого времени и не могут быть перезагружены.
«Мы считаем, что эта чрезмерная стимуляция в конечном итоге вызывает онемение места укуса».
Исследование было опубликовано в журнале Журнал биологической химии.
Дополнительная информация:
Ашврия Тапа и др., Механизм модуляции каналов NaV, индуцированный ядовитым пептидом, включающий взаимодействие между фиксированными зарядами каналов и ионными градиентами, Журнал биологической химии (2024). DOI: 10.1016/j.jbc.2024.107757
Предоставлено Университетом Квинсленда
Цитирование: Электрофизиологическое исследование показывает, как муравьиный токсин вызывает сильную боль (16 октября 2024 г.), получено 16 октября 2024 г. с https://phys.org/news/2024-10-electropsyology-ant-toxin-extreme-pain.html.
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых добросовестных сделок в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержимое предоставлено исключительно в информационных целях.