Биолозите разбраха защо еквадорските жаби не страдат от собствената си отрова

Биолози от Тексаския университет в Остин разбраха защо отровните жаби от рода линещи листни червеи (Epipedobates), които съдържат един от най-опасните невротоксини, известни в дивата природа, не се тровят. Оказа се, че в това им помагат мутациите – подмяната само на три аминокиселини.

Малките земноводни от Еквадор са почти единствените същества в света, които съдържат невротоксина епибатидин, наречен на тяхно име. Това вещество се свързва с ацетилхолиновите рецептори в клетките на нервната система на техните врагове, големи гръбначни животни, причинявайки им конвулсии, рязко повишаване на налягането и смърт. Как жабите се предпазват от хищници?. Вторият собственик на тази отрова е неизвестен (предполага се, че това е някакъв вид членестоноги), той също живее в горите на Еквадор.

Пълното блокиране на ацетилхолиновия рецептор трябва не само да спаси от действието на невротоксина, но и да попречи на нормалното функциониране на нервната система на гостоприемника, процесите на учене и запаметяване. За да разберат как земноводните успяват да заобиколят този проблем, биолозите изследват рецепторния ген, който се свързва с епибатидин в 28 вида еквадорски жаби от този род. Някои от жабите в тази проба използват този токсин, някои имат други видове отрови, а някои изобщо нямат такава защита.

Учените са открили, че замяната на само три аминокиселини (малките „градивни елементи“ на протеина) от 2500, които съставляват рецептора, прави жабите нечувствителни към епибатидин. Освен това тези три аминокиселини дори не докосват отровната молекула, когато се свързва с рецептора, въпреки че се приближават до него. Мутациите преминаха на две стъпки: първо се появи „блок“ върху възприемането на отровата, а след това подкрепа за функцията на собствения ацетилхолин.

Но ако отровността е толкова полезна, защо всеки вид животно не е разработил своя собствена отрова?? „Нашата работа показва, че има голяма еволюционна граница за появата на резистентност към самотоксини“, каза съавторът на изследването Ребека Тарвин. - Открихме, че еволюцията се натъкна на една и съща промяна в три различни вида жаби независимо и мисля, че това е доста красив механизъм.".

Ребека е част от голям екип от изследователи в Тексаския университет, изучаващи различни видове отровни жабешки токсини и механизми на резистентност към тях. Тази на пръв поглед маловажна област всъщност има голямо медицинско обещание: епибатидинът може да действа като мощно, не предизвикващо пристрастяване болкоуспокояващо. Друго възможно приложение е лечението на пристрастяването към никотина, тъй като видът на рецепторите в него е един и същ. Остава само да разберем как да променим структурата на токсина, за да се отървем от сериозни странични ефекти.