Itt van, miért nem mérgezik önmagukat ezek a rettenetesen halálos mérgező békabékák

A világ legmérgezőbb állatát nehéz számszerűsíteni, de az egyik leghalálosabb kérdés nélkül a kolumbiai őshonos aranyméreg-béka (Phyllobates terribilis). De hogyan kerülheti el, hogy mérgeivel megölje önmagát?

méregdart

Imádnivalónak tűnnek, de a bőrmirigyeikben a batrachotoxin nevű alkaloid toxint tárolják. Átlagosan elegendő belőle 10 ember megölésére - ha a méreg bejut a véráramba, akkor valószínűleg 10 perc alatt meghal.

Egyetlen ismert faj van, amely rezisztens (kígyó), és nincs ismert ellenszere.

A békák maguk nem hozzák létre a toxint. Amikor természetes környezetükből eltávolítják őket és fogságban tenyésztik őket, teljesen ártalmatlanok, ami ahhoz az elfogadott elmélethez vezetett, hogy a mérgező pufferhalakhoz hasonlóan a békák szintetizálják a méreganyagot az étrendjükből.

Miért nem halnak meg ezért? Ennek kiderítésére a New York-i Állami Egyetem (SUNY) kutatói patkányokhoz fordultak.

A batrachotoxin úgy működik, hogy visszafordíthatatlanul megnyitja az idegsejtek nátriumcsatornáit, amelyek tartósan blokkolják az idegjelek átadását az izmok felé, miközben megakadályozzák az izmok ellazulását. A szív különösen érzékeny, a végeredmény pedig a szívelégtelenség.

A pufferhal tetrodotoxin a nátriumcsatornán is működik, bár a mechanizmus kissé eltér. De egyetlen aminosavmutációjuk van, amely módosítja nátriumcsatornáikat, így immunisak saját mérgükkel szemben.

A kutatók, Sho-Ya Wang és Ging Kuo Wang, aminosavakat kerestek a békák immunitása szempontjából.

Patkányizom segítségével öt, természetben előforduló aminosav-szubsztitúciót teszteltek, amelyeket a P. terribilis izmokban találtak. Amikor a patkány mind az öt aminosavat kicserélték a béka mutációira, a patkány izma teljesen ellenálló volt a batrachotoxinnal szemben.

A következő lépés a helyettesítések kipróbálása volt egyenként. Egy kivételével mindegyik továbbra is magas érzékenységet mutatott a toxin iránt. Az egyetlen szubsztitúció, amely rezisztens maradt, N1584T-nek nevezik. Ehhez a mutációhoz az aszparagin aminosavat a treonin aminosavval helyettesítik.

A Harvard-csoport korábbi kutatásai azt sugallták, hogy a békáknak a saját toxinjukkal szembeni ellenálló képessége többféle eredetű, de a SUNY-csoport kutatása szerint a békák ellenállása, csakúgy mint a pufferhalak, főleg egyetlen genetikai mutációból származik.

Ez azonban nem jelenti azt, hogy képesek leszünk megtalálni az ellenszert. A pufferhal-toxinnak továbbra sem ismert ellenszere. A vizsgálat célja az volt, hogy megtalálja azt a mutációt, amely a veszélyeztetett békákat immunokká teszi saját toxinjaival szemben.

"Eredményeink erősen alátámasztják azt a következtetést, hogy a batrachotoxin autorezisztenciája a P. terribilis izom nátriumcsatornáiban elsősorban egy ekvivalens rNav1.4-N1584T szubsztitúciónak köszönhető, amely szinte minden batrachotoxin-hatást kiküszöböl" - olvasható a tanulmány következtetésében.

"További vizsgálatokat érdemel, hogy a fordított mutáns részben batrachotoxin-rezisztens marad-e, ahogyan azt a méregbékákban a toxinok automatikus ellenállása az evolúció során fokozatosan növeli."

A kutatás a PNAS folyóiratban jelent meg.