Las ranas de dardo han evolucionado para ser inmunes a su propio veneno
Los sistemas nerviosos de algunas ranas son resistentes a una toxina 200 veces más potente que la morfina. ¿Cómo lo hacen?
Las ranas venenosas de dardo, que viven en las profundidades de los bosques de Sudamérica, transportan una toxina 200 veces más potente que la morfina. Aunque supone un golpe mortal para los depredadores, el veneno no parece afectar a las ranas. ¿Cómo?
Según un nuevo estudio, sus sistemas nerviosos se habrían modificado con el tiempo para poder combatir las potentes sustancias químicas, un ejemplo extraordinario de la evolución en acción.
«Siempre había querido entender cómo los organismos podían adquirir neurotoxinas, [algo que] requiere que un animal reorganice su sistema nervioso», afirma la coautora del estudio Rebecca Tarvin, bióloga de la Universidad de Texas en Austin y beneficiaria de una beca de la National Geographic Society.
«Parece casi improbable que algo así pueda desarrollarse».
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Una cuestión de nervios
Las ranas venenosas no generan su propio veneno: lo obtienen comiendo ácaros y hormigas. Los intensos colores sirven de advertencia para cualquier depredador lo suficientemente insensato como para intentar darles un bocado.
Sin embargo, los depredadores como las serpientes y los escorpiones usan veneno, pero este debe penetrar en el organismo de otro animal por medio de un trauma físico para funcionar correctamente. Estas toxinas no tienen por qué matar al instante. En su lugar, los depredadores suelen usar un veneno que paraliza a su presa.
En ambos casos, tanto depredadores como presas quieren toxinas rápidas que puedan parar en seco a un animal, lo que convierte al sistema nervioso en un blanco atractivo.
De hecho, muchas de las toxinas más potentes del reino animal tienen el sistema nervioso como objetivo de una u otra forma.
Algunas ranas venenosas transportan un compuesto parecido a la morfina denominado epibatidina, que funciona igual que otro compuesto denominado acetilcolina, que envía mensajes entre las neuronas. De hecho, funciona tan bien que puede usurpar el papel de la acetilcolina, causando estragos. La epibatidina de una sola rana es suficiente como para matar a un búfalo.
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En cambio, algunas especies de tritón venenoso usan tetrodotoxina, que obstruye un poro esencial para conducir señales eléctricas a través de un nervio.
«Es como cortar el cable por un lugar delicado, aunque con una herramienta diferente», afirma Butch Brodie III, biólogo de la Universidad de Virginia y experto en venenos que revisó el estudio de Tarvin.
Un cuerpo adaptado al veneno
Pero ¿cómo empezaron a usar epibatidina las ranas venenosas?
Tras secuenciar el ADN de varias especies de rana venenosa que usan epibatidina, Tarvin y sus colegas descubrieron que los propios receptores de acetilcolina de las ranas estaban ligeramente deformados, resultados que el equipo publicó recientemente en la revista Science.
Genéticamente hablando, el cambio habría tenido que ser sutil. La acetilcolina y la epibatidina se unen al receptor nervioso en el mismo lugar, por lo que, si las mutaciones modificasen demasiado la forma del receptor, la acetilcolina no sería capaz de cumplir con su crucial tarea día a día.
Sin embargo, otros ajustes estructurales en el receptor compensaron este problema. La epibatidina es incapaz de «reconocer» el receptor de acetilcolina de las ranas venenosas, pero la acetilcolina sí puede, ahorrándoles a las ranas los efectos de su propia defensa tóxica.
Es más, resulta que las ranas se encontraron con este tipo de resistencia en al menos tres ocasiones distintas a lo largo de su evolución, algo que prueba la utilidad de la mutación.
«Es algo hermoso... solo existen unos cuantos ejemplos [como el estudio de Tarvin», afirma el herpetólogo y toxinólogo Zoltan Takacs, explorador de National Geographic.
«Cualquier cosa que se descubra proporcionará información muy inusual sobre cómo funciona la evolución y cómo funciona la neurobiología».
La evolución del veneno
El estudio supone un importante salto en el estudio de la evolución de los venenos, pero todavía quedan muchos misterios por resolver.
Para empezar, los biólogos todavía desconocen dónde consiguen epibatidina las ranas venenosas. Está claro que procede de algo que comen, pero los científicos no han podido rastrear la fuente.
De hecho, las toxinas de la mayoría de ranas venenosas están rodeadas de interrogantes. Se han encontrado más de 800 compuestos en ranas venenosas, pero solo se tiene información suficiente de menos de 70, según Tarvin.
Rastrear el origen de estas toxinas y aprender más sobre cómo desarrollaron esta resistencia también ofrece información que podría afectarnos directamente, según Brodie.
«Sabemos muy poco sobre la biosíntesis química en muchos casos», afirma. «Desde el punto de vista humano, podríamos combatir estas toxinas si las entendiéramos».
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