Στον κόσμο των ζώων, το δηλητήριο δεν είναι πάντα θανατηφόρο, τουλάχιστον για όσους ξέρουν πώς να το χρησιμοποιούν.
Ερευνητές είχαν αφήσει δέκα φίδια από τον Αμαζόνιο χωρίς τροφή για αρκετές ημέρες σε αιχμαλωσία και στη συνέχεια τα τάισαν με βατράχους της οικογένειας Dendrobatidae, ένα είδος γνωστό και ως ο δηλητηριώδης βάτραχος με τρεις ρίγες (Ameerega trivittata).
Το δέρμα αυτών των βατράχων περιέχει θανατηφόρες τοξίνες. Έξι από τα φίδια προτίμησαν να μείνουν νηστικά και τα άλλα τέσσερα πλησίασαν τους βατράχους για να τους σκοτώσουν και στη συνέχεια να τους φάνε.
Ωστόσο, όπως παρατήρησαν οι ερευνητές, πριν καταπιούν το γεύμα τους, έσυραν τους βατράχους πάνω στο έδαφος, με παρόμοιο με τον τρόπο που ορισμένα πουλιά τρίβουν τις τοξίνες από τη λεία τους. Στη συνέχεια τρία από τα τέσσερα φίδια επιβίωσαν από το «θανατηφόρο» αυτό γεύμα, γεγονός που υποδηλώνει ότι τα σώματά τους ήταν ικανά να διαχειριστούν τις τοξίνες που απέμειναν στο δέρμα της λείας τους.
Εδώ και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, ζωντανοί οργανισμοί χρησιμοποιούν θανατηφόρα μόρια για να σκοτώνουν ο ένας τον άλλον. Αρχικά ήταν τα μικρόβια που τα χρησιμοποιούσαν για να εξοντώνουν ανταγωνιστές ή να επιτίθενται σε κύτταρα ξενιστών, έπειτα τα ζώα, για να σκοτώνουν τη λεία τους ή να απομακρύνουν θηρευτές, και τέλος τα φυτά, για να αμυνθούν από φυτοφάγα
Σε αντίδραση, πολλά ζώα εξελίχθηκαν ώστε να επιβιώνουν αυτές τις τοξίνες. Μερικές φορές μάλιστα τις αποθηκεύουν για να τις χρησιμοποιήσουν εναντίον άλλων ζώων. Οι επιστήμονες πλέον, έχουν ξεκινήσει να ερευνούν αυτές τις «αντιτοξικές άμυνες», ελπίζοντας ότι έτσι θα μπορέσουν να εντοπίσουν καλύτερες θεραπείες για δηλητηριάσεις σε ανθρώπους.
Τα είδη γίνονται τοξικά με διάφορους τρόπους. Ορισμένα παράγουν μόνα τους τις τοξίνες. Οι βουφονίδες φρύνοι για παράδειγμα, παράγουν μόρια που ονομάζονται καρδιακές γλυκοσίδες, οι οποίες μπλοκάρουν μια πρωτεΐνη που λέγεται αντλία νατρίου-καλίου, εμποδίζοντάς τη να μεταφέρει ιόντα μέσα και έξω από τα κύτταρα. Αυτή η μεταφορά είναι κρίσιμη για τη διατήρηση του όγκου των κυττάρων, τη σύσπαση των μυών και τη μετάδοση νευρικών ώσεων.
Άλλα ζώα πάλι, φιλοξενούν βακτήρια που παράγουν τοξίνες στο σώμα τους. Αυτό συμβαίνει με τα ψάρια-φούσκες, των οποίων η σάρκα που περιέχει τετροδοτοξίνη μπορεί να αποδειχθεί θανατηφόρα αν καταναλωθεί. Στη συνέχεια πολλά άλλα, αποκτούν τις τοξίνες μέσω της τροφής.
Για παράδειγμα οι δηλητηριώδεις βάτραχοι, που τρώνε έντομα και ακάρεα με τοξίνες.
Οι εντυπωσιακοί μηχανισμοί για να παρακάμπτουν τα δηλητήρια και να επιβιώνουν
Καθώς κάποια ζώα έγιναν τοξικά, αναδόμησαν τα σώματά τους ώστε να μην δηλητηριάζονται τα ίδια. Το ίδιο συνέβη και στα ζώα που τρώνε αυτά τα τοξικά είδη. Οι επιστήμονες έχουν μελετήσει κυρίως τις αλλαγές σε πρωτεΐνες που κανονικά μπλοκάρονται από τις τοξίνες, αλλά τώρα έγιναν ανθεκτικές σε αυτές.
Για παράδειγμα, κάποια έντομα που τρέφονται με φυτά πλούσια σε γλυκοσίδες, όπως η ασκληπιάδα, έχουν εξελίξει ειδικές πρωτεΐνες-«αντλίες» στα κύτταρά τους (αντλίες νατρίου-καλίου) που οι τοξίνες δεν μπορούν να δεσμεύσουν.
Ωστόσο, η αλλαγή ενός τόσο σημαντικού μορίου μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα. Η μοριακή βιολόγος Susanne Dobler παρατήρησε σε ένα μεγάλο σκαθάρι που τρέφεται με τους σπόρους της ασκληπιάδας ότι όσο πιο ανθεκτική γίνεται η αντλία στις γλυκοσίδες, τόσο λιγότερο αποτελεσματική είναι η λειτουργία της. Αυτό είναι ιδιαίτερα κρίσιμο στα νευρικά κύτταρα, όπου η αντλία είναι απαραίτητη.
Το έντομο όμως φαίνεται να έχει βρει τρόπους να ξεπεράσει αυτό το πρόβλημα. Σε μια μελέτη του 2023, η Dobler και οι συνεργάτες της εξέτασαν τρεις εκδοχές της αντλίας που διαθέτει το έντομο και ανακάλυψαν ότι η πιο αποτελεσματική, στον εγκέφαλο, είναι και η πιο ευαίσθητη στις τοξίνες. Άρα, το έντομο πρέπει να χρησιμοποιεί άλλους μηχανισμούς για να προστατεύει τον εγκέφαλό του.
Η Dobler πιστεύει ότι πρωτεΐνες που ονομάζονται ABCB μεταφορείς παίζουν σημαντικό ρόλο: βρίσκονται στις κυτταρικές μεμβράνες και αφαιρούν τις τοξίνες και άλλα ανεπιθύμητα προϊόντα από τα κύτταρα. Επιπλέον, πολλά έντομα πιθανότατα έχουν ABCB μεταφορείς στα έντερά τους, εμποδίζοντας έτσι τις τοξίνες να περάσουν στο σώμα από την αρχή.
Για τα φίδια, το συκώτι φαίνεται να είναι το κλειδί. Πειράματα δείχνουν ότι κάποιος μηχανισμός στο ήπαρ τους τα προστατεύει από τις τοξίνες των δηλητηριωδών βατράχων. Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι τα φίδια διαθέτουν ένζυμα που μετατρέπουν τις επικίνδυνες ουσίες σε ασφαλείς μορφές. Το ήπαρ τους μπορεί επίσης να περιέχει πρωτεΐνες που «συλλαμβάνουν» τις τοξίνες, σαν σφουγγάρια.
Παρά τις προσαρμογές αυτές, τα ζώα, ακόμα και τα πιο ανθεκτικά, προσπαθούν πρώτα να αποφεύγουν τις τοξίνες. Πολλά από αυτά βρίσκουν επίσης τρόπους να αποθηκεύουν με ασφάλεια τις τοξίνες που καταναλώνουν και να τις χρησιμοποιούν για δικό τους όφελος.
Με πληροφορίες από BBC
