Los animales venenosos, ¿por qué no se envenenan a sí mismos?

¿Te has preguntado alguna vez cómo es que animales con venenos tóxicos o incluso letales no se envenenan a sí mismos? Un reciente estudio arroja luz sobre este asunto un tanto complejo aunque de inicio sencillo. Por ejemplo, en las cobras y las víboras, características por su mortal veneno, su cóctel tóxico se fabrica y se almacena en unas glándulas que nunca llegan a tocar el resto de órganos del animal. Pero, ¿qué hay de aquellos como las ranas dardo o ranas flecha que son auténticos arsenales andantes de veneno?

Los miembros de esta pequeña familia de ranas de colores brillantes (azul, amarillo, dorado, rojo, verde, blanco o negro) que apenas miden unos pocos centímetros de largo cuando son adultos, pero son algunos de los animales más venenosos del planeta (de hecho el animal más tóxico y venenoso del mundo es la rana dardo dorada, ‘Phyllobates terribilis‘). Todas estas ranas pertenecen a la familia Dendrobatidae, con hasta 170 especies y cuyo hábitat se centra en las selvas tropicales entre Costa Rica y Brasil.

Estas toxinas, llamadas alcaloides, se derivan de la dieta de las ranas a base de pequeños invertebrados, como hormigas y escarabajos. Si bien estas toxinas son mortales para los depredadores, las ranas mismas permanecen ilesas.

Pero, ¿cómo es que no se envenenan?

Los científicos han descubierto la proteína que ayuda a las ranas dardo venenosas a acumular de forma segura sus toxinas homónimas, resolviendo un antiguo misterio científico que puede incluso sugerir posibles estrategias terapéuticas para tratar a humanos envenenados con moléculas similares.

Las pequeñas ranas dardo venenosas consumen muchos más alcaloides tóxicos en su dieta que nosotros los humanos -que gracias al hígado metabolizamos compuestos alcaloides como los que presentan el café o el chocolate pero en pequeñas cantidades, ya que en grandes serían perjudiciales parra nosotros-, pero en lugar de descomponer las toxinas tal y como hace nuestro hígado, las ranas las acumulan en su piel como mecanismo de defensa contra los depredadores.

«Durante mucho tiempo ha sido un misterio cómo las ranas dardo venenosas pueden transportar alcaloides altamente tóxicos alrededor de sus cuerpos sin envenenarse», explica Aurora Álvarez-Buylla, estudiante del Departamento de Biología de la Universidad de Stanford en California, Estados Unidos y autora principal del estudio que recoge la revista eLife. «Nuestro objetivo era responder a esta pregunta buscando proteínas que pudieran unirse y transportar de forma segura los alcaloides en la sangre de las ranas venenosas».

El proceso

Para investigar este fenómeno, el equipo de investigación se centró en identificar proteínas que pudieran unirse y transportar de forma segura los alcaloides en la sangre de estos notables anfibios. Para ello, diseñaron un «anzuelo de pesca molecular» bioquímico que se asemeja al alcaloide de la rana venenosa. Al utilizar este señuelo, creado especialmente para emitir un brillo fluorescente, atrajeron y unieron con éxito proteínas presentes en muestras de sangre tomadas de la rana venenosa Diablito mientras pudieron observar visualmente las proteínas que se unían al compuesto.

Para sorpresa de los expertos, descubrieron que una proteína específica, conocida como globulina transportadora de alcaloides (ABG), actuaba como una «esponja de toxinas» y recolectaba los alcaloides de manera efectiva.

“La forma en que ABG se une a los alcaloides tiene similitudes con la forma en que las proteínas que transportan hormonas en la sangre humana se unen a sus objetivos. Este descubrimiento puede sugerir que las proteínas que manejan las hormonas de la rana han desarrollado la capacidad de controlar las toxinas alcaloides”, dijeron los expertos.

¿Podríamos entonces diseñar proteínas que ‘limpiaran’ toxinas como las que se producen en las intoxicaciones? Es una posibilidad que se plantean los investigadores.

Sin embargo, anotan que «más allá de su posible relevancia médica, hemos logrado una comprensión molecular de un aspecto fundamental de la biología de las ranas venenosas», aclaró Lauren O’Connell. «Este conocimiento sin duda contribuirá al trabajo futuro sobre el estudio de la biodiversidad y la evolución de las defensas químicas en la naturaleza».

Este descubrimiento, por tanto, no sólo arroja luz sobre los fascinantes mecanismos del mundo natural, sino que también tiene posibles implicaciones terapéuticas para el tratamiento de los envenenamientos que tienen relación con los seres humanos.

Referencias: