¿Por qué los animales venenosos no se envenenan a sí mismos?

En los bosques de Nueva Guinea vive un pájaro pequeño y monótono con un secreto mortal. Se llama pitohui encapuchado y sus plumas anaranjadas y negras están mezcladas con veneno.

Simplemente tocar las plumas de un pitohui es suficiente para que tus manos se sientan como si estuvieran en llamas. Si se ingiere un poco de la batracotoxina (BTX) el veneno detendrá el funcionamiento de los canales de sodio, lo que provoca parálisis e incluso la muerte.  

“Puedes pensar en estos venenos como una especie de droga natural. Es algo que los animales usan para poder protegerse, porque... o les da una sensación muy desagradable a lo que está tratando de comérselos, o en el peor de los casos, mata a lo que está tratando de comérselos”, afirma Daniel Minor, biofísico de la Universidad de California, Instituto de Investigación Cardiovascular de San Francisco. 

Los científicos creen que el pitohui no fabrica sus propias toxinas, sino que las adquiere de su pequeña presa el escarabajo. El mismo mecanismo se sospecha en las ranas venenosas de América Central y del Sur, que también llevan BTX en su piel de colores brillantes.

Todo lo cual genera una pregunta intrigante: ¿cómo evitan envenenarse los animales venenosos como el pitohui?

Durante décadas, la mejor teoría ha sido que las aves y las ranas desarrollaron canales de sodio especialmente adaptados, una parte del cuerpo que es necesaria para que los nervios, las células cerebrales y las células musculares funcionen correctamente, que son inmunes a la BTX. Después de todo, hay varios ejemplos de animales que ignoran las toxinas con este método, como las mangostas egipcias que pueden sobrevivir al veneno de cobra.

Pero un estudio publicado en el Journal of General Physiology anula esa noción.

Los investigadores facilitan evidencia de que el pitohui y las ranas venenosas tienen lo que ellos llaman "esponjas de toxinas" o proteínas que absorben las toxinas fatales antes de que causen daño.

Tras la evidencia de una proteína que es "esponja de toxinas"

En el laboratorio, Minor y sus colegas recrearon los genes responsables de los canales de sodio de los pitohui y de las ranas venenosas y los introdujeron en células vivas de varias especies expuestas a la BTX. Estas células sucumbieron a la toxina, lo que sugiere que los canales de sodio de los animales venenosos no son resistentes a la BTX. Sin embargo, cuando inyectaron BTX a las ranas vivas de diferentes especies, solo sobrevivieron las ranas venenosas.

"Eso nos da una pista de que hay algo que básicamente protege a los canales para que no vean esta toxina", dice Minor. Su teoría principal es una proteína esponjosa, algo que ha identificado antes. En el año 2019, el laboratorio de Minor descubrió una esponja de toxina que otorga inmunidad a las ranas toro a otro potente veneno llamado saxitoxina. Aunque todavía tiene que encontrar algo similar en el pitohui o en las ranas venenosas, ciertamente es un objetivo, dice. 

Rebecca Tarvin, bióloga evolutiva de la Universidad de California, Berkeley, que ha investigado cómo las ranas venenosas toleran otra neurotoxina llamada epibatidina, quedó impresionada por los resultados. 

“Especialmente dada mi línea de investigación, me sorprendió mucho ver que los canales de sodio de [las ranas venenosas] no son sensibles a la batracotoxina, que no es lo que habíamos predicho”, dice Tarvin, quien también es un Explorador de National Geographic. 

Pero también advirtió contra la generalización excesiva de los resultados. “Esta es solo una de las tantas toxinas que tienen las ranas”, afirma. "Pero para el caso que probaron, estoy convencida".

El estudio de las toxinas puede conducir a avances médicos

Aunque las aves de las islas distantes y las ranas de la selva tropical pueden parecer un tema de nicho para estudiar, desentrañar su magia biológica puede tener aplicaciones para personas de todo el mundo.

“Históricamente, las toxinas han jugado un papel importante para ayudarnos a apuntar a proteínas específicas y descubrir la función de esas proteínas, y también sirven como base para el diseño de fármacos”, dice Tarvin. 

Por ejemplo, se ha demostrado que un componente del veneno de la rana toro posee algunos efectos anticancerígenos en las pruebas de laboratorio, mientras que la tetrodotoxina presente en varias criaturas, desde el pez globo hasta los tritones, ha sido considerada una fuente de nuevos fármacos anestésicos.

"Para mí, la pregunta más interesante es, ¿por qué diablos no se matan estos animales con esta toxina?" dice Minor. “Pero esto [también] nos va a decir algo fundamentalmente importante sobre los sistemas biológicos”.