¿Por qué los animales venenosos no mueren a causa de sus propias toxinas?

Algunos de los animales más venenosos del mundo son ranas pequeñas y coloridas llamadas ranas dardo venenoso, de la familia Dendrobatidae, que viven en las selvas tropicales de América Central y del Sur. Una sola rana lleva suficiente veneno para matar a 10 humanos adultos. Curiosamente, estas ranas no nacen venenosas, adquieren su químico venenoso al comer insectos y otros artrópodos.

Pero si este veneno es tan mortal, ¿por qué las ranas mismas no mueren cuando lo ingieren?

“La capacidad de estas ranas para evitar la autointoxicación ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo”, dijo Fayal Abderemane-Ali, investigador del Instituto de Investigación Cardiovascular de la Universidad de California en San Francisco y autor principal de un nuevo estudio publicado en el Journal of General Physiology que explora este fenómeno.

En el nuevo artículo, los investigadores estudiaron ranas venenosas del género Phyllobates que emplean una toxina llamada batracotoxina, que actúa interrumpiendo el transporte de iones de sodio dentro y fuera de las células, una de las funciones fisiológicas más importantes del cuerpo.

Cuando su cerebro envía señales al cuerpo, las envía a través de la electricidad. Estas señales llevan instrucciones a partes del cuerpo, por ejemplo, a las extremidades para que se muevan, a los músculos para que se contraigan y al corazón para decirle que bombee. Estas señales eléctricas son posibles gracias al flujo de iones con carga positiva, como el sodio, hacia las células con carga negativa. Los iones entran y salen de las células a través de puertas proteicas llamadas canales iónicos. Cuando estos canales de iones se interrumpen, las señales eléctricas no pueden viajar a través del cuerpo.

“La batracotoxina hace que los canales iónicos permanezcan abiertos, lo que resulta en una corriente de iones cargados positivamente que fluye libremente hacia las células”, aseveró Abderemane-Ali a WordsSideKick.com. Si no pueden cerrarse, todo el sistema pierde su capacidad para transmitir señales eléctricas. “Necesitamos que estos canales se abran y se cierren para generar electricidad que haga funcionar nuestro cerebro o los músculos del corazón”, añadió. Si los canales simplemente permanecen abiertos, “no hay actividad cardíaca, no hay actividad neuronal ni actividad contractiva”.

Básicamente, si ingieres una de estas ranas, mueres, casi de inmediato. Entonces, ¿cómo estas ranas y otros animales venenosos evitan sufrir la misma suerte? “Hay tres estrategias que usan los animales venenosos para detener la autointoxicación”, dijo el experto. La más común involucra una mutación genética que cambia levemente la forma de la proteína objetivo de la toxina, la puerta de iones de sodio, de modo que ya no puede unirse a la proteína. Por ejemplo, una especie de rana venenosa llamada Dendrobates tinctorius azureus transporta una toxina llamada epibatidina que imita un químico de señalización beneficioso llamado acetilcolina. Según un estudio de 2017 publicado en la revista Science, estas ranas desarrollaron adaptaciones en sus receptores de acetilcolina que cambiaron ligeramente la forma de esos receptores, haciéndolos resistentes a la toxina.

“Otra estrategia, utilizada por los depredadores de animales venenosos, es la capacidad de eliminar la toxina del cuerpo por completo”, subrayó Abderemane-Ali. Este proceso no es necesariamente lo mismo que evitar la autointoxicación, es solo otra forma en que los animales evitan ser envenenados por lo que comen.

La tercera estrategia se llama “secuestro”. “El animal desarrollará sistemas para capturar o absorber la toxina para asegurarse de que no le cause problemas”, agregó. En su estudio, Adberemane-Ali clonó canales de iones de sodio de ranas Phyllobates y los trató con la toxina. Se sorprendió al ver que los canales de iones de sodio no eran resistentes a la toxina. “Estos animales deberían estar muertos”, destacó. Debido a que los canales de iones de sodio de las ranas no resistieron los efectos perturbadores de la toxina, las ranas no deberían poder sobrevivir con esta toxina en sus cuerpos.

Basándose en esos resultados, el epecialista sospecha que estas ranas probablemente estén empleando la estrategia de secuestro de evitar la autointoxicación mediante el uso de algo que él llama una “esponja de proteína”. Es probable que las ranas produzcan una proteína que pueda absorber la toxina y retenerla, lo que significa que la toxina nunca tiene la oportunidad de alcanzar esos canales de proteínas vulnerables en primer lugar.

“Las ranas toro americanas (Rana catesbeiana) también utilizan el secuestro”, dijo. Estas ranas producen una proteína llamada saxifilina, que puede unirse y bloquear la toxina saxitoxina. La saxifilina se está estudiando actualmente como una posible solución para neutralizar las toxinas introducidas en nuestro suministro de agua por las floraciones de algas nocivas.

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