Biolozi su shvatili zašto ekvadorske žabe ne pate od vlastitog otrova

Biolozi sa Sveučilišta Texas u Austinu otkrili su zašto se otrovne žabe iz roda lisnih crva (Epipedobates), koje sadrže jedan od najopasnijih neurotoksina poznatih u divljini, ne truju same. Pokazalo se da im u tome pomažu mutacije – zamjena samo tri aminokiseline.

Mali vodozemci iz Ekvadora gotovo su jedina stvorenja na svijetu koja sadrže neurotoksin epibatidin nazvan po njima. Ova tvar se veže na acetilkolinske receptore u stanicama živčanog sustava njihovih neprijatelja, velikih kralježnjaka, uzrokujući im grčeve, nagli porast pritiska i smrt. Kako se žabe štite od grabežljivaca?. Drugi vlasnik ovog otrova je nepoznat (pretpostavlja se da je riječ o nekoj vrsti člankonožaca), on također živi u šumama Ekvadora.

Potpuna blokada acetilkolinskog receptora ne bi trebala samo spasiti od djelovanja neurotoksina, već i ometati normalno funkcioniranje živčanog sustava domaćina, procese učenja i pamćenja. Kako bi razumjeli kako su vodozemci uspjeli zaobići ovaj problem, biolozi su proučavali receptorski gen koji se veže na epibatidin kod 28 vrsta ekvadorskih žaba ovog roda. Neke od žaba u ovom uzorku koriste ovaj toksin, neke imaju druge vrste otrova, a neke uopće nemaju takvu zaštitu.

Znanstvenici su otkrili da zamjena samo tri aminokiseline (male "građevine" proteina) od 2500 koje čine receptor čini žabe neosjetljivima na epibatidin. Također, te tri aminokiseline niti ne dodiruju otrovnu molekulu kada se veže na receptor, iako joj se približe. Mutacije su se odvijale u dva koraka: prvo se pojavio "blok" na percepciji otrova, a zatim podrška za funkciju vlastitog acetilkolina.

Ali ako je otrovnost toliko korisna, zašto svaka vrsta životinja nije razvila svoj otrov?? "Naš rad pokazuje da postoji velika evolucijska granica za pojavu otpornosti na samotoksine", rekla je koautorica studije Rebecca Tarvin. - Otkrili smo da je evolucija naišla na istu promjenu u tri različite vrste žaba neovisno, i mislim da je to prilično lijep mehanizam.".

Rebecca je dio velikog tima istraživača na Sveučilištu Texas koji proučava različite vrste toksina otrovnih žaba i mehanizme otpornosti na njih. Ovo naizgled nevažno područje zapravo ima veliko medicinsko obećanje: epibatidin može djelovati kao moćan lijek protiv bolova koji ne izaziva ovisnost. Druga moguća primjena je liječenje ovisnosti o nikotinu, budući da je vrsta receptora u njoj ista. Ostaje samo razumjeti kako promijeniti strukturu toksina kako bi se riješili ozbiljnih nuspojava.