Δέκα βασιλικά φιδάκια του Αμαζονίου βρέθηκαν μπροστά σε ένα οριακό δίλημμα: πεινούσαν επί μέρες και το μόνο διαθέσιμο γεύμα ήταν άκρως δηλητηριώδεις τρίχρωμοι βάτραχοι (Ameerega trivittata). Το δέρμα τους είναι γεμάτο ισχυρές νευροτοξίνες όπως histrionicotoxins και pumiliotoxins –που μπλοκάρουν κρίσιμες πρωτεΐνες των κυττάρων.
Έξι φίδια αρνήθηκαν να αγγίξουν τα ζώα. Τα υπόλοιπα τέσσερα επιτέθηκαν, αλλά πριν τα καταπιούν τα έσυραν στο έδαφος, αφαιρώντας μέρος των τοξινών, όπως κάνουν και ορισμένα πουλιά με δηλητηριώδη θηράματα. Τρία επέζησαν, δείχνοντας ότι ο οργανισμός τους διαθέτει δικούς του μηχανισμούς εξουδετέρωσης.
Όταν οι τοξίνες γίνονται μέρος της εξέλιξης
Τοξικά μόρια χρησιμοποιούνται στη φύση εδώ και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, από μικρόβια μέχρι φυτά και ζώα. Άλλα είδη παράγουν οι ίδιοι τις τοξίνες· άλλα φιλοξενούν βακτήρια που τις δημιουργούν· και αρκετά τις προσλαμβάνουν μέσω της τροφής όπως οι δηλητηριώδεις βάτραχοι που τρώνε τοξικά έντομα.
Για να επιβιώσουν, πολλά ζώα έχουν εξελίξει μεταλλαγμένες πρωτεΐνες που δεν «κουμπώνουν» εύκολα με τις τοξίνες. Εντούτοις, μια τέτοια αλλαγή μπορεί να έχει κόστος: στα έντομα που ζουν σε φυτά με καρδιακές γλυκοσίδες, οι ανθεκτικές πρωτεΐνες συχνά λειτουργούν λιγότερο αποτελεσματικά, ιδιαίτερα στο νευρικό σύστημα. Γι’ αυτό κάποια είδη αναπτύσσουν εναλλακτικά συστήματα προστασίας, όπως τις πρωτεΐνες-μεταφορείς ABCB, που διώχνουν τις τοξίνες μακριά από κρίσιμους ιστούς.
Οι στρατηγικές άμυνας σε δράση
Ζώα όπως το κόκκινο σκαθάρι του κρίνου εμποδίζουν την απορρόφηση τοξικών ουσιών από το έντερο και τις αποβάλλουν σχεδόν άθικτες, απωθώντας μάλιστα θηρευτές όπως τα μυρμήγκια.
Τα βασιλικά φιδάκια φαίνεται να στηρίζονται κυρίως στο ήπαρ, το οποίο σύμφωνα με εργαστηριακά ευρήματα περιέχει ένζυμα που μετατρέπουν τις τοξίνες σε μη επικίνδυνες μορφές. Πιθανόν, στο αίμα τους υπάρχουν και πρωτεΐνες που λειτουργούν σαν «σφουγγάρια τοξινών», δεσμεύοντάς τες πριν προκαλέσουν ζημιά.
Παρόμοιες πρωτεΐνες έχουν εντοπιστεί σε δηλητηριώδεις βάτραχους, ενώ οι σκίουροι της Καλιφόρνια διαθέτουν μόρια στο αίμα τους που μπλοκάρουν ορισμένα συστατικά του δηλητηρίου των κροταλιών. Μάλιστα, η σύσταση αυτών των προστατευτικών πρωτεϊνών φαίνεται να ταιριάζει με τα τοπικά είδη φιδιών, μια εντυπωσιακή περίπτωση εξελικτικής προσαρμογής.
Το 2024, μελέτη στο περιοδικό Toxicon έδειξε ότι ορισμένα αμφίβια διαθέτουν μικρο-πεπτίδια που δεσμεύουν νευροτοξίνες, καθιστώντας τες ανενεργές. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι αυτοί οι φυσικοί μηχανισμοί θα μπορούσαν να αποτελέσουν βάση για νέες θεραπείες κατά των δηλητηριάσεων στον άνθρωπο.
Με πληροφορίες από bbc.com και sciencedirect.com
