Se sei stato punto da una formica, sai quanto può essere doloroso. Ricercatori australiani dell’Università del Queensland hanno studiato la formica verde australiana e la formica proiettile sudamericana, entrambe dotate di punture che causano dolore intenso e duraturo. Hanno scoperto che alcune delle punture più dolorose delle formiche sono causate da neurotossine che colpiscono i nervi ma, a differenza di quelle trovate nel veleno di serpente e scorpione, le tossine delle formiche influenzano il corpo in un modo mai visto prima. Le loro scoperte approfondiscono la nostra comprensione di come funziona il dolore e di come potrebbe essere trattato.
Lo studio del veleno della formica verde, ha permesso ai ricercatori australiani dell’Università del Queensland di scoprire che contiene un nuovo peptide (una breve catena di amminoacidi) che si lega a un tipo specifico di canale del sodio chiamato Nav1.8, questo canale è espresso solo nei neuroni che percepiscono il dolore ed è coinvolto in condizioni di dolore cronico come la neuropatia e l’infiammazione.
Il peptide agisce come agonista, ovvero attiva il canale e lo rende più sensibile agli ioni di sodio. Ciò si traduce in un segnale di dolore prolungato e potenziato che dura più a lungo del normale. I ricercatori hanno anche scoperto che il peptide ha una struttura unica, mai vista prima in nessun altro veleno animale.
Quali sono le specie di formiche più dolorose?
Esistono diverse specie di formiche che utilizzano il veleno come arma di difesa, ma alcune sono capaci di provocare punture che causano un forte dolore che si protrae per molte ore o addirittura giorni. Tra queste, le più famose sono la Formica dalla testa verde (Rhytidoponera metallica) e la Formica proiettile (Paraponera clavata).
La formica dalla testa verde è originaria dell’Australia, ha un colore metallico che varia dal verde al blu. La sua puntura è stata paragonata a quella di un’ape o di una vespa ed è stata classificata al quarto posto nella Scala Schmidt del dolore da puntura d’insetto, una scala che va da 1 a 4 in base all’intensità del dolore percepito.
La scala di misurazione del dolore provocato dalle punture di vari insetti, chiamata scala di Schmidt, è stata ideata dal defunto scienziato entomologo americano Justin Schmidt, ha provato personalmente le punture di oltre 150 specie di insetti e le ha classificate da 1 a 4 in base all’intensità del dolore.
La scala di Schmidt non è basata su criteri oggettivi o scientifici, ma sulle sensazioni soggettive dello scienziato, per questo motivo, può essere considerata più un’opera di divulgazione che uno strumento rigoroso. Tuttavia, la scala di Schmidt ci offre una panoramica interessante e curiosa sul mondo degli insetti e sulle loro strategie di difesa.
Classificazione delle punture d’insetto
La maggior parte delle punture d’insetto secondo la scala di Schmidt, si colloca tra il livello 1 e il livello 2. Il livello 1 corrisponde a una puntura lieve e trascurabile, come quella di una formica o di un’ape. Il livello 2 corrisponde a una puntura moderata e fastidiosa, come quella di una vespa o di un calabrone. Il livello 3 corrisponde a una puntura forte e dolorosa, come quella di una vespa mandarinia o di una formica bulldog. Il livello 4 corrisponde a una puntura estrema e insopportabile, come quella di una formica proiettile o di una vespa cacciatrice.
La formica proiettile e la vespa cacciatrice sono considerate gli insetti con la puntura più dolorosa al mondo. Entrambe appartengono al livello 4 della scala di Schmidt. La formica proiettile vive nelle foreste pluviali dell’America centrale e meridionale e deve il suo nome alla sensazione che si prova dopo la sua puntura: come se si fosse stati colpiti da un proiettile. La vespa cacciatrice vive nelle regioni tropicali dell’Africa, dell’Asia e dell’Oceania ed è nota per il suo comportamento aggressivo e predatorio. La sua puntura procura dolore immediato, arrossamento, gonfiore, bruciore intenso e prurito.
La percezione del dolore varia da persona a persona e dipende anche da altri fattori, come la quantità di veleno iniettata, la zona del corpo colpita e le condizioni fisiche e psicologiche del soggetto. Inoltre, alcune persone possono essere allergiche al veleno di alcuni insetti e avere reazioni più gravi o addirittura letali. Pertanto, è sempre meglio evitare le punture d’insetto il più possibile e consultare un medico in caso di sintomi preoccupanti.
Sam Robinson, autore principale dello studio pubblicato nella rivista Nature Communications ha affermato:
«Le punture di formiche proiettile possono essere dolorose fino a 12 ore, è un dolore profondo, perforante che senti nelle ossa con sudorazione e pelle d’oca, abbastanza diverso dall’impatto di 10 minuti di una tipica puntura d’ape. Non abbiamo formiche proiettile in Australia, ma anche la nostra formica verde, o formica dalla testa verde, può causare dolore di lunga durata e molti australiani l’avranno sperimentato».
Gli studi degli anni ’90 hanno identificato una poneratossina – un peptide tossico paralizzante – nel veleno della formica proiettile, colpisce i canali del sodio nelle fibre muscolari scheletriche di rane e ratti. La sensazione di dolore è dovuta all’azione dei canali del sodio nelle membrane dei nostri neuroni sensoriali (cellule nervose). I canali del sodio consentono di condurre le informazioni dai recettori del dolore nel sistema nervoso periferico al sistema nervoso centrale, registrando il dolore.
I ricercatori in questo studio hanno voluto identificare gli agenti che causano dolore nelle neurotossine delle formiche verdi e formiche proiettili esaminando ciò che stava accadendo a livello cellulare e molecolare. Hanno testato e analizzato il veleno sui neuroni sensoriali dei topi, scoprendo che le tossine miravano specificamente ai canali del sodio dei neuroni.
Sam Robinson ha detto:
«Abbiamo dimostrato che questi veleni di formica prendono di mira le nostre cellule nervose che inviano segnali di dolore. Normalmente, i canali del sodio in questi neuroni sensoriali si aprono solo brevemente in risposta a uno stimolo. Abbiamo scoperto che le tossine delle formiche oltre a legarsi ai canali del sodio e farli aprire più facilmente e rimanere aperti e attivi, ciò si traduce in un segnale doloroso più duraturo, erano strutturalmente distinte da altre tossine che influenzano i canali del sodio e che il loro meccanismo d’azione è unico per l’insetto, queste neurotossine che prendono di mira i canali del sodio sono uniche per le formiche. Nessuno ha trovato nulla che assomigli o si comporti allo stesso modo, quindi ora abbiamo una nuova serie di strumenti con cui lavorare. La nuova scoperta è importante per la nostra comprensione di come funziona il dolore e per lo sviluppo di nuovi metodi per trattarlo. Vogliamo comprendere il dolore a livello molecolare e le tossine sono strumenti fantastici per farlo».