Un estudio revela cómo las ranas flecha, los vertebrados más venenosos del mundo, evitan intoxicarse con sus propias toxinas que almacenan en la piel.
Las ranas, especialmente la familia de los dendrobátidos, conocidas como ‘ranas flecha’, nativas de Sudamérica, destacan por ser los vertebrados más venenosos conocidos, más que cualquier especie de serpiente.
Pero a diferencia de ellas, las ranas no presentan su veneno en glándulas en la boca, listas para inyectar a sus presas a través de un mordisco. El veneno de las ranas dendrobátidas se presenta sobre la piel, recubre todo el cuerpo como una fina película de líquido que le da ese aspecto brillante a sus ya vivos colores; preparado para intoxicar al animal que se atreva a llevarse la rana a la boca.
COLORES DE ADVERTENCIA
La rana flecha venenosa se caracteriza por su pequeño tamaño y su coloración, a base de patrones vibrantes de vivos colores, desde rojo intenso, naranja o amarillo hasta un azul eléctrico fuerte, un color poco habitual en la naturaleza y que convierte a estas ranas en animales muy llamativos, prácticamente incapaces de ocultarse o de camuflarse.
Este reclamo visual, además de un espectáculo visual único, representa una forma de advertencia a los depredadores sobre su peligrosidad. En la naturaleza, un animal con colores tan vivos es sinónimo de amenaza —de hecho, algunos animales imitan ese tipo de patrones para hacer creer a sus depredadores que son más peligrosos de lo que realmente son—.
EL VENENO DE LA RANA FLECHA
Dada su potente toxicidad surge una pregunta intrigante: ¿Cómo evitan las ranas envenenarse a sí mismas? El veneno debe llegar a la piel de algún modo, e incluso aunque actuase como barrera física, la más pequeña herida provocaría que las toxinas mortales se infiltraran en el organismo, con un desenlace letal.
Hasta donde sabemos, el veneno de la rana flecha no es de síntesis propia, sino que adquieren las toxinas a través de su dieta, consumiendo insectos que contienen alcaloides tóxicos. De algún modo, los dendrobátidos no se envenenan, sino que capturan las toxinas y las acumulan en la piel para emplearlas como defensa.
Este método singular de obtener y almacenar toxinas redunda en la misma pregunta.¿Cómo consiguen manejar esos compuestos letales sin que les afecte? Un reciente estudio, llevado a cabo por la investigadora Aurora Álvarez-Buylla, de la Universidad de Stanford, y colaboradores, ha arrojado luz sobre este misterio.
UN MECANISMO DE RESISTENCIA A LAS TOXINAS
El equipo de Álvarez-Buylla descubrió un mecanismo sofisticado que permite a las ranas dendrobátidas manejar los alcaloides tóxicos sin sufrir daño. Este mecanismo implica una proteína plasmática, es decir, un tipo específico de proteína que se encuentra disuelta en el plasma sanguíneo.
La proteína plasmática involucrada es una globulina de unión a alcaloides, del tipo de las serpinas, una amplia clase de proteínas que funcionan principalmente como inhibidores de las proteasas de serina, que son enzimas involucradas en varios procesos fisiológicos, incluyendo la coagulación de la sangre, la respuesta inmunitaria, y la inflamación. Las serpinas regulan la acción de estas proteasas al unirse a ellas y alterar su actividad, evitando la degradación no controlada de proteínas en el cuerpo; aunque otras también tienen función transportadora.
Lo notable es que la globulina de unión a alcaloides no se asemeja a otras proteínas transportadoras conocidas, como la saxifilina o la albúmina. En cambio, muestra una sorprendente homología con los transportadores de hormonas mamíferas y las proteínas de unión a biliverdina anfibias.
La globulina de unión a alcaloides se ha especializado en unirse a los alcaloides tóxicospresentes en el plasma sanguíneo de la rana y regula la biodisponibilidad de estos alcaloides, evitando que viajen libremente por el organismo de la rana, y reduciendo el riesgo de daño. Este mecanismo de unión y regulación permite a las ranas acumular y utilizar estos compuestos tóxicos en la piel como defensa contra los depredadores, sin correr el riesgo de autoenvenenamiento.
SIGNIFICADO EVOLUTIVO Y METABÓLICO
El hallazgo de la globulina de unión a alcaloides en las ranas dendrobátidas es un testimonio de la extraordinaria adaptabilidad de la vida. Esta especialización bioquímica no solo soluciona un problema de autointoxicación, sino que también representa una estrategia de supervivencia refinada, fruto de millones de años de evolución. En un entorno donde morir devorado o intoxicado es un riesgo constante, estas ranas han desarrollado un mecanismo único de eludir ambos riesgos y convertir sustancias peligrosas en una defensa formidable.
Este descubrimiento destaca la importancia de las serpinas en funciones más allá de la inhibición de proteasas, ampliando nuestro entendimiento de la diversidad funcional de las proteínas en organismos vivos. Este conocimiento es relevante para la herpetología, la biología evolutiva y la toxicología y para la farmacología, proporcionando posibles vías para el desarrollo de nuevos medicamentos y terapias.
En última instancia, el estudio de estas ranas venenosas y sus mecanismos de supervivencia ofrece una ventana fascinante a la complejidad de la vida y su continua adaptación en un mundo en constante cambio.