Des chercheurs de l’Université du Queensland ont découvert le fonctionnement du venin de fourmi en mesurant les courants électriques traversant des canaux individuels dans les cellules pour comprendre comment il provoque la douleur.
Le Dr Angelo Keramidas de l’Institut de bioscience moléculaire de l’UQ a dirigé une équipe qui a étudié la puissante piqûre de la fourmi d’Afrique de l’Ouest (Tetramorium africanum), découvrant qu’une toxine contenue dans le venin provoquait une hyperstimulation des canaux sodiques dans les cellules de la victime, ce qui entraînait une douleur extrême.
« Cette piqûre de fourmi provoque une cacophonie de symptômes douloureux, non seulement une douleur intense et prolongée avec rougeur et inflammation au site de la piqûre, mais aussi une transpiration excessive et la chair de poule », a déclaré le Dr Keramidas.
« Nous avons identifié les caractéristiques de cette toxine en utilisant l’électrophysiologie et la pharmacologie, avec un équipement si sensible qu’il peut enregistrer les courants électriques traversant des canaux sodiques uniques. »
L’espèce de fourmi africaine est confinée aux pays tropicaux d’Afrique occidentale et centrale, de la Guinée au Zaïre, avec des symptômes de douleur similaires à ceux de la fourmi à tête verte australienne.
« Nous souhaitons également savoir si ce mécanisme se retrouve dans le venin d’autres fourmis, ainsi que dans celui d’insectes comme les guêpes et les abeilles », a déclaré le Dr Keramidas.
« Cette recherche fait partie d’un projet plus vaste visant à comprendre comment le venin provoque la douleur au niveau moléculaire.
« Cela peut nous aider à développer de nouvelles façons de traiter la douleur aiguë et chronique. »
L’équipe a déjà montré que les toxines des fourmis se lient aux canaux sodiques, des protéines intégrées dans la membrane cellulaire des cellules nerveuses.
« Grâce à l’électrophysiologie, nous avons pu constater que la toxine se lie au canal sodium et détourne le mécanisme d’activation intégré du canal, provoquant une hyperactivité », a déclaré le Dr Keramidas.
« Il y a eu une ruée d’ions négatifs attirés vers le canal et une répulsion des ions positifs qui ont provoqué une amplification de l’hyperactivité du canal sodium – un phénomène que nous n’avions jamais vu auparavant.
« Cette hyperactivité provoque un déclenchement continu du signal de douleur, expliquant la férocité de la piqûre de fourmi.
« Le venin active plusieurs canaux dans la membrane des cellules nerveuses, et ils restent actifs pendant très longtemps et ne peuvent pas être réinitialisés.
« Nous pensons que cette surstimulation finit par provoquer un engourdissement au niveau du site de la piqûre. »
La recherche a été publié dans le Journal de chimie biologique.
Plus d’informations :
Ashvriya Thapa et al, Un mécanisme de modulation du canal NaV induit par un peptide de venin impliquant l’interaction entre les charges de canal fixes et les gradients ioniques, Journal de chimie biologique (2024). DOI : 10.1016/j.jbc.2024.107757