¿Por qué las ranas venenosas no se envenenan?

Las respuestas a ambas preguntas están muy relacionadas, y además esconden secretos que podrían ayudar a diseñar fármacos contra el dolor o contra las adicciones. En un artículo publicado recientemente en la revista Science un grupo de investigadores de la Universidad de Texas, Austin (Estados Unidos) ha contestado a estas preguntas. Ha descubierto una sencilla mutación en el ADN de las ranas que altera los receptores del sistema nervioso y que evita que se envenenen a sí mismas. Además, han averiguado que esta capacidad es difícil de adquirir y que limita la cantidad de animales venenosos.

«Ser tóxico puede ser bueno para la supervivencia, porque te da una ventaja sobre los depredadores », ha explicado en un comunicado Rebecca Tarvin, coautora del estudio. «Así que, ¿por qué no hay más animales tóxicos? Nuestro trabajo muestra que el límite está en si los organismos pueden desarrollar resistencia a sus propias toxinas».

Los científicos han investigado un subgrupo de ranas venenosas que usan una neurotoxina conocida como epibatidina . Es una sustancia que tiene una capacidad analgésica 250 veces más potente que la morfina pero que resulta tóxica. El motivo es que se une a ciertos lugares del sistema nervioso, por ejemplo de un depredador incauto, y causa hipertensión, parálisis e incluso la muerte .

Tarvin y los otros investigadores han observado que estas ranas tienen una mutación en el ADN que cambia su propio sistema nervioso y que les hacen adquirir resistencia a su toxina. Curiosamente, esta capacidad ha aparecido al menos tres veces distintas a o lago de la evolución de estas ranas, y gracias al mismo cambio.

Esta información podría ser útil para diseñar nuevos fármacos, puesto que la epibaditina es un potente analgésico que tiene la gran ventaja de no ser adictivo (como la morfina u otros). De hecho, en la actualidad ya se han desarrollado cientos de compuestos a partir de esta toxina y algunos ya están siendo puestos a prueba en ensayos clínicos con humanos.

«Cada pizca de información que podamos recoger sobre esta interacción nos acerca a diseñar mejores medicamentos», ha dicho Cecilia Borghese, coautora de la investigación e investigadora en el Centro Waggoner para la Investigación del Alcohol y la Adicción.

¿Por qué? Las toxinas de las ranas son como una llave que encaja en una cerradura (un receptor de de las neuronas). Son moléculas que tienen una estructura que les permite encajar con otra molécula (el receptor), que se encuentra en la superficie de las células del sistema nervioso. Cuando se produce este acoplamiento, la cerradura se abre y ese receptor activa cambios en el interior de la neurona que se transforman en una determinada señal nerviosa.

De forma natural, gracias a estos receptores las neuronas envían señales y así permiten que se desarrollen procesos como el aprendizaje o la memoria. La epibaditina tiene una estructura muy similar a las llaves que abren los receptores normalmente, pero a diferencia de estas las toxinas producen una respuesta excesiva y continuada que sobrecarga el sistema nervioso (por eso son tóxicas y pueden producir graves daños).

Lo interesante es que las ranas tienen unos receptores o cerraduras ligeramente modificados para evitar que la epibaditina se una a ellos, pero que al mismo tiempo siguen permitiendo que se unan las moléculas normales y necesarias.

Lo interesante es que los receptores de este tipo de los humanos son muy similares a los de las ranas, y además están implicados en el dolor y la adicción a la nicotina. Por este motivo, al estudiar estos mecanismos, se puede aprender cosas útiles para diseñar analgésicos, por ejemplo.

Para llevar a cabo esta investigación, los autores recogieron tejidos de 28 especies de ranas (entre las que había ranas tóxicas con y sin epibaditina, y ranas no tóxicas). Leyeron la parte del ADN de todas estas que está encargado de fabricar los receptores y compararon las diferencias que había en ellos para construir una especie de árbol genealógico con la evolución de estos receptores.