Nikt z nas nie lubi, gdy jakieś złośliwe stawonogi naruszają jego nietykalność cielesną. Co prawda mogłoby się wydawać, że nie ma w Polsce niebezpiecznych owadów – rzeczywiście brak u nas gatunków, które atakowałyby człowieka umyślnie (może poza komarem). Wiemy jednak, że nawet użądlenie zwykłej pszczoły może zagrażać życiu, jeśli wystąpi tzw. wstrząs anafilaktyczny. Jest to spowodowane uczuleniem na niektóre składniki jadu tych zwierząt.
Zacznijmy od krótkiej wycieczki w krainę entomologii, czyli nauki o owadach. Gatunki żądlące, które są w tym wpisie przedmiotem naszego zainteresowania, należą do błonkówek, dzielących się m.in. na pszczołowate i osowate (do tych drugich klasyfikuje się też szerszenie). Wspomniany komar brzęczący (to nazwa gatunkowa, po łacinie Culex pipiens forma bardzo słusznie zwana molestus, czyli „irytujący”) wraz z nieco tylko mniej denerwującą muchą domową zalicza się do muchówek, czyli dwuskrzydłych. Osy, pszczoły i wszystkie gatunki pokrewne mają natomiast czworo skrzydeł (to tzw. błonkoskrzydłe). Dotyczy to także uskrzydlonych form mrówek, które jednak zasługują na osobny wpis.
Jad osowatych i pszczołowatych nastręcza chemikom sporo kłopotów z powodu swojego skomplikowanego składu chemicznego: jest to mieszanina białek, peptydów, amin biogennych (czyli wytwarzanych przez organizm owada, takich jak serotonina, histamina, dopamina, norepinefryna) oraz kinin. Głównymi toksycznymi składnikami są kwas mrówkowy i alkaloidowa neurotoksyna, wytwarzane w osobnych gruczołach jadowych i tworzące po zmieszaniu w chwili użądlenia silnie drażniące połączenie.
Natomiast składnikami uczulającymi w jadzie osowatych (a więc m.in. powszechnie występującej w Polsce osy pospolitej oraz szerszenia europejskiego) są białka, głównie o charakterze enzymów, oraz peptydy (czyli związki złożone – tak jak białka – z jednostek aminokwasowych, tylko z mniejszej ich liczby). Z tych ostatnich za większość reakcji alergicznych odpowiada uszkadzające komórki białko Ves v5 (antygen 5).
Niektóre osoby uczulone reagują alergicznie na hialuronidazę, czyli składnik znajdujący się w jadach wszystkich owadów błonkoskrzydłych (przy okazji – jest to enzym stosowany też do korygowania niepożądanych efektów kosmetycznego zastrzykiwania kwasu hialuronowego). U osób nieuczulonych na ten związek odczyny miejscowe są powodowane przez substancje niskocząsteczkowe, m.in. kininy czy histamina.
Jad szerszenia europejskiego zawiera ponadto większe stężenie acetylocholiny, co wzmaga reakcje bólowe, aczkolwiek głównym czynnikiem odpowiedzialnym za ten efekt jest rozmiar. Pszczoła i osa mają zwykle długość kilkunastu milimetrów, natomiast szerszeń – do 25 mm. Długość żądła (którym, tak przy okazji, dysponują tylko samice) jest proporcjonalna do wielkości ciała owada, dlatego żądło szerszenia wbija się głębiej.
Nadeszła wreszcie pora na budzącego największy respekt (by nie powiedzieć strach) szerszenia azjatyckiego, w jednej z odmian zwanego japońskim. Osiąga on imponującą wielkość nawet 45 mm, a jego żądło może mieć rekordowe 6 mm. Jego jad zawiera dwie szczególnie niebezpieczne neurotoksyny: należący do peptydów mastoparan-M (o sekwencji Ile-Asn-Leu-Lys-Ala-Leu-Ala-Ala-Leu-Ala-Lys-Lys-Ile-Leu-NH₂) oraz jednołańcuchowy polipeptyd o nazwie mandaratoksyna (od łacińskiej nazwy owada Vespa mandarinia). Użądlenie nawet jednego szerszenia azjatyckiego może wprowadzić do organizmu człowieka śmiertelną dawkę trucizny, szczególnie w przypadku osób szczupłych i dzieci. Na pocieszenie można powiedzieć, że mastoparan-M ma potencjalne zastosowanie w medycynie jako związek wyjściowy do otrzymywania nowych antybiotyków oraz lek na chorobę Chagasa, wywoływaną przez pasożytnicze świdrowce z rodzaju Trypanosoma. To drugie oczywiście tylko jeśli nauczymy się neutralizować jego toksyczne działanie.
I jeszcze kilka chemicznych ciekawostek na temat mniej groźnego gatunku: szerszenia wschodniego. Owad ten wyróżnia się nietypową odpornością na odurzające działanie etanolu, a wręcz możliwością wykorzystywania go jako pokarmu – potrafi bez szkody dla swojego rozsądku przyswajać nawet 80% roztwór alkoholu. Wynika to z posiadania przez niego wielu kopii genu kodującego dehydrogenazę alkoholową, enzym odpowiadający za początkowe etapy metabolizowania alkoholi (czyli przetwarzania ich w organizmie). Zaś na wypadek, gdyby alkoholu akurat zabrakło, szerszeń wschodni ma swoim organizmie komórki drożdży dokonujących fermentacji alkoholowej spożytych przez niego owoców i nektaru (jest to dokładnie ten sam gatunek drożdży, który wykorzystujemy np. przy produkcji piwa). Serio!
Tekst opublikowany pierwotnie na facebookowej grupie wydawnictwa Nowa Era „Chemia dla nauczycieli”.
[źródła: Erika Engelhaupt, Co za ohyda! Po mrocznej stronie nauki, National Geographic 2020; Apteline – świat zdrowia, https://apteline.pl/artykuly/uzadlenie-osy-co-zrobic-po-uzadleniu-osy-kiedy-jest-zagrozeniem-dla-zycia; https://en.wikipedia.org/wiki/Stinger; https://en.wikipedia.org/wiki/Western_honey_bee; https://en.wikipedia.org/wiki/Vespula_vulgaris; https://en.wikipedia.org/wiki/European_hornet; https://en.wikipedia.org/wiki/Asian_giant_hornet; https://en.wikipedia.org/wiki/Mastoparan; https://en.wikipedia.org/wiki/Oriental_hornet]