Chemie a toxikologie jedu "ohňových mravenců".

Jiří Patočka

O rezavých invazivních mravencích Solenopsis invicta Buren, kteří se nekontrolovaně šíří ze své původní vlasti Argentiny do různých částí světa, bylo i u nás již vícekrát referováno (např. Vesmír 73, 354, 1994/6; 78, 55, 1999/1; 84, 378, 2005/7; 85, 449, 2006/8). Tito jihoameričtí mravenci z deštných pralesů jsou katastrofou pro druhovou pestrost členovců všude tam, kde se usídlí. Jsou omnivorní a sežerou na co přijdou. Jsou neobyčejně agresivní a to i vůči lidem a velmi bolestivě koušou a bodají. Zejména bodnutí žihadlem je velmi nepříjemné. Jejich jed zanechává puchýře, které svědí a pálí několik dnů, takže ne nadarmo jsou nazývání fire ants, ohňoví mravenci. O jejich biologii toho již víme relativně hodně, i když mnohé zůstává záhadou. Co ale víme o chemii a toxikologii jejich jedu? Bohužel, jen velmi málo. Ale i to málo co víme, je zajímavé.

Mravenci používají svůj jed k imobilizaci a usmrcení své kořisti. Jeho významnou složkou jsou živočišné alkaloidy ze skupiny piperidinu, dusíkaté heterocyklické sloučeniny, která je podstatou i některých rostlinných alkaloidů (např. koniin z bolehlavu, arekolin z arekové palmy apod.). V jedu mravenců rodu Solenopsis byly nalezeny cis- a trans-2,6-disubstituované piperidiny, zvané solenopsiny (trans-) resp. isosolenopsiny (cis-). Studium jejich farmakologických a toxikologických vlastností bylo zahájeno teprve nedávno. Bylo např. zjištěno, že isosolenopsin A (cis-2-methyl-6-undecylpiperidin) je velmi účinným a selektivním inhibitorem enzymu, který je v organismu savců zodpovědný za syntézu oxidu dusnatého (NO) (Int J Toxicol 22, 81, 2003/2). Protože NO je významnou signální molekulou, může být inhibice NO-syntázy jedním z toxických mechanismů jedu. V experimentu na zvířatech bylo prokázáno, že solenopsiny a isosolenopsiny působí toxicky na nervový a na kardiovaskulární systém živočichů (Ann Allergy Astma Immunol 94, 380, 2005/3) a mohou být příčinou kardiorerspiračního selhání, které je častou komplikací či příčinou smrti po pobodání tímto mravencem (Am J Forensic Med Pathol 19, 137, 1998/2). Solenopsiny a isosolenopsiny tvoří 95% organických látek jedu mravence S. invicta, zbývajících 5% tvoří pravděpodobně proteiny, o jejichž struktuře a biologických vlastnostech zatím nic nevíme, ale jsou zřejmě hlavními nositeli alergenních vlastností jedu. Dosud není známo, která ze složek jedu způsobuje pocit nesnesitelného pálení a jaký mechanismus se při tom uplatňuje.

Kolonie mravenců S. invicta komunikují pomocí chemických signálů, ale o chemické podstatě těchto látek (feromonů) nevíme téměř nic. Spekuluje se o tom, že takových chemických signálních molekul musí být asi 10 až 20, aby kolonie byla životaschopná. Jedná se o chemické látky, které charakterizují příslušnost jedince k mraveništi, pomocí nichž komunikují dělnice mezi sebou (např. poplachový a značkovací feromon), pomocí nichž udržuje královna rovnováhu mezi počtem jedinců jednotlivých kast a jejich soudržnost, láká samečka (sexuální feromony), atd (J Comp Physiol 159, 741, 1986/6). Nedávno bylo zjištěno (Naturwissenschaften 89, 302, 2002/7), že jako poplachový feromon fungují u druhu S. invicta substituované pyraziny a že hlavními složkami sexuálního a rekogničního feromonu královny jsou invictolid a 1-pentyl-a-pyron, které však působí pouze v kombinaci s vyššími nenasycenýmu uhlovodíky Z-9-pentakosenem a Z-9-trikosenem.