Της Μαρίας Σαράφη,
Έχετε ποτέ αναρωτηθεί πώς θα ήταν ο κόσμος αν ήσασταν μόνο μερικά εκατοστά σε μέγεθος; Τα πάντα γύρω θα έμοιαζαν πελώρια, θα μπορούσατε να σκαρφαλώσετε στους τοίχους του σπιτιού σας, να τρυπώσετε σε ένα κλειδωμένο σεντούκι, ακόμη και να πνιγείτε, κυριολεκτικά, σε μία κουταλιά νερό. Με λίγα λόγια, θα ζούσατε όπως ένα μυρμήγκι. Τα μυρμήγκια είναι έντομα που χαρακτηρίζονται από υψηλή οργάνωση της κοινωνίας τους, συνεργασία μεταξύ των μελών της, και ανεπτυγμένους μηχανισμούς επικοινωνίας. Πολλές από τις ιδιαιτερότητές τους έχουν τραβήξει την προσοχή διαφόρων κλάδων της επιστήμης και έχουν αποτελέσει αντικείμενο μελέτης με σκοπό την ανάπτυξη ποικίλλων εφαρμογών σε τομείς όπως η οικολογία, η ρομποτική, η πληροφορική και η ιατρική.
Τα μυρμήγκια στην παραδοσιακή και τη σύγχρονη ιατρική
Όσον αφορά την ιατρική, τα μυρμήγκια χρησιμοποιούνταν στην παραδοσιακή, αλλά χρησιμοποιούνται και στη σύγχρονη εκδοχή της:
- Παραδοσιακή ιατρική: Ο πιο συνηθισμένος τρόπος χρήσης τους είναι η μετατροπή τους σε σκόνη υψηλής περιεκτικότητας σε πρωτεΐνη, η ανάμειξή της με άλλα φυσικά συστατικά και η εφαρμογή της στο δέρμα ανθρώπων που πάσχουν από ασθένειες, με σκοπό την ενίσχυση του ανοσοποιητικού και τη βελτίωση της υγείας γενικότερα. Ένας άλλος τρόπος χρήσης τους είναι η εκχύλιση του σώματός τους για την απομόνωση ουσιών, που σε συνδυασμό με άλλα υλικά, δημιουργούν ένα είδος θεραπευτικού προϊόντος με κρεμώδη υφή. Σε πολλούς αρχαίους πολιτισμούς, διάφορα είδη μυρμηγκιών αξιοποιούνταν για να θεραπεύσουν δερματικές ασθένειες, το άσθμα, τη ρευματοειδή αρθρίτιδα και εντερικές παθήσεις.
- Σύγχρονη ιατρική: Σήμερα, η επιστημονική κοινότητα δίνει σπουδαία βαρύτητα στη μελέτη του δηλητηρίου που παράγουν ορισμένα είδη μυρμηγκιών, το οποίο περιέχει ουσίες με αντιφλεγμονώδη και αντικαρκινική δράση. Οι ουσίες αυτές μπορεί να προέρχονται και από εκκρίσεις των εντόμων, είναι τοξικές και ικανές να προκαλέσουν έντονο πόνο, ναυτία ή αρρυθμία. Δομικά χαρακτηρίζονται ως πρωτεΐνες, ένζυμα, αμίνες, αλκαλοειδή, και υδρογονάνθρακες. Μία από τις ουσίες, το φορμικό οξύ, έχει αντιβακτηριακή και αντιμυκητιασιακή δράση, αλλά και κάποια κυτολυτικά πεπτίδια στο δηλητήριο είναι ικανά να διασπάσουν την κυτταρική μεμβράνη μικροβίων που προσβάλλουν τον οργανισμό. Επιπλέον, μελέτες πραγματοποιούνται για τον έλεγχο των συμβιωτικών μικροβιακών οργανισμών των μυρμηγκιών ως προς την ικανότητά τους να συνθέσουν νέα αντιβιοτικά.
Οι αντιμικροβιακές ιδιότητες των αδενικών εκκρίσεων
Μέρος της άμυνας και του ελέγχου των ασθενειών στην κοινότητα των μυρμηγκιών αποτελεί η έκκριση αντιμικροβιακών ουσιών, όπως οξικό οξύ, φαινόλες, πεπτίδια, και λιπαρά οξέα, από κοιλιακούς κα μεταπλευρικούς εξωκρινείς αδένες. Φαίνεται πως τέτοιες ουσίες εμφανίζουν υψηλή σταθερότητα σε μεγάλες θερμοκρασίες, ενεργότητα σε συγκεκριμένες τιμές pH, καθώς και ανθεκτικότητα σε πρωτεολυτικά ένζυμα. Παράδειγμα αποτελεί η εργαστηριακή μελέτη των αδενικών εκκρίσεων του O. Smaragdina, ενός είδους μυρμηγκιού, στα οποία παρατηρήθηκε αντιβακτηριακή δραστηριότητα έναντι στελεχών βακτηρίων όπως το Escherichia coli, το Pseudomonas aeruginosa και το Candida albicans. Τα αποτελέσματα των ερευνών που αφορούν τις ουσίες των εκκριμάτων επιβεβαιώνουν την καταλληλόλητα χρήσης τους για τη σύνθεση αντιβιοτικών, καθώς σημειώνουν ασθενή αιμολυτική δραστηριότητα έναντι των ανθρώπινων ερυθροκυττάρων και προτείνονται ακόμη και για την αντιμετώπιση μικροβίων ανθεκτικών σε αντιβιοτικά.
Τα συμβιωτικά βακτήρια και η συνεισφορά τους στην ιατρική
Τα συμβιωτικά βακτήρια διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στην εξελικτική ιστορία των μυρμηγκιών, και επηρεάζουν τόσο τον μεταβολισμό τους όσο και τις αλληλεπιδράσεις των ξενιστών τους με το περιβάλλον. Υπάρχουν ενδοσυμβιωτικά βακτήρια που κατοικούν στο έντερο, και εξωσυμβιωτικά που βρίσκονται στον εξωσκελετό. Ορισμένα από αυτά κληρονομούνται από τη μητέρα και ζουν σε εξειδικευμένα κύτταρα πάνω στον ξενιστή, τα βακτηριοκύτταρα. Χωρίζονται σε υποχρεωτικά βακτήρια, τα οποία φροντίζουν για την επιβίωση του εντόμου παρέχοντάς του απαραίτητα θρεπτικά συστατικά, αλλά και σε προαιρετικά βακτηρία, τα οποία συμβάλλουν στην προστασία του εντόμου από τον εχθρό και το στρες.
Τις τελευταίες δεκαετίες έχουν ξεκινήσει να πραγματοποιούνται μελέτες πάνω στους μεταβολίτες που παράγουν τα ενδοσυμβιωτικά βακτήρια και τις θεραπευτικές τους ιδιότητες. Οι μεταβολίτες δρουν στο σώμα του μυρμηγκιού, αντιμετωπίζοντας τα διάφορα παθογόνα που το προσβάλλουν. Μάλιστα, συγκεκριμένα στελέχη βακτηρίων του γένους Actinomycetes, έχουν την ικανότητα να παράγουν αντιβιοτικά ώστε να παρέχουν προστασία στο μυρμήγκι. Μερικά από τα αντιβιοτικά που χαρακτηρίστηκαν είναι η ακτινομυκίνη, το πολυένιο, η βαλινομυκίνη, η αντιμυκίνη και η κυφομυκίνη. Η παραγωγή των αντιβιοτικών ενώσεων εξαρτάται από το είδος των μυρμηγκιών, το περιβάλλον, και την ποικιλομορφία όλων βακτηρίων στο σώμα του εντόμου. Η απομόνωση ουσιών από τα ενδοσυμβιωτικά βακτήρια φαίνεται πως είναι πιο εύκολη σαν διαδικασία συγκριτικά με την απομόνωση από τα έντομα που προσβάλλουν, γι’ αυτό η περαιτέρω μελέτη αυτών επιδεικνύει μεγάλες δυνατότητες ως προς τη χρήση τους για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων.
Ανακεφαλαιώνοντας, ίσως θα ήταν μοναδική εμπειρία να είχαμε το μέγεθος ενός μυρμηγκιού, όμως θα μας φαινόταν πραγματικός εφιάλτης το να αναλάβουμε και το έργο του στη φύση. Ο ρόλος του μικροσκοπικού αυτού εντόμου στα φυσικά οικοσυστήματα είναι πολύ σπουδαίος και αρκετά απαιτητικός. Οι θεραπευτικές του ιδιότητες είχαν αναγνωριστεί από την παραδοσιακή ιατρική, και συνεχίζουν να μελετώνται στη μοντέρνα ιατρική με στόχο τη δημιουργία ιατρικών εφαρμογών. Η συνεχής ανάπτυξη των επιστημονικών κλάδων της Βιοτεχνολογίας, της Φαρμακευτικής, της Ιατρικής και της Χημείας θα συμβάλλει στην αξιοποίηση των ουσιών από αδενικές εκκρίσεις και από εκκρίσεις των συμβιωτικών βακτηρίων των μυρμηγκιών για την σύνθεση νέων αντιβιοτικών φαρμάκων. Όλη αυτή η δουλειά από ένα μικροσκοπικό εργοστάσιο παραγωγής φαρμάκων, το μυρμήγκι!
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Pharmacological potential of ants and their symbionts”, online library wiley, διαθέσιμο εδώ
- “Glandular secretions of ants (Hymenoptera: Formicidae): A review on extraction, chemical characterization and antibiotic potential”, sociobiology, διαθέσιμο εδώ
