A evolução do sapo poderia um dia ajudar a bloquear a nicotina e outras substâncias
Os sapos de dardo venenoso são alguns dos animais mais brilhantes e lindos do mundo. Cerca de um terço das 300 espécies de pequenos sapos na superfamília Dendrobatidae são venenosos, incluindo o sapo de veneno dourado, que pode ser o animal mais tóxico do mundo. Enquanto animais venenosos como cobras sequestram seu veneno em glândulas ou bolsas, o veneno dos sapos é encontrado em tecidos em todo o corpo. Os pesquisadores lutaram com esse fato por um tempo: por que envenenar o Dart Frogs se envenenar?
Pesquisadores da Universidade do Texas, Austin, abordaram recentemente essa pergunta, descobrindo que um ligeiro ajuste genético dá imunidade a algumas espécies de suas próprias toxinas. Embora seja uma visão interessante, a pesquisa sobre receptores químicos pode ajudar os cientistas a descobrir novas maneiras de tratar também o vício químico em humanos.
Para investigar, o pesquisador de pós -doutorado Rebecca Tarvin – o principal autor de um artigo sobre o tópico no diário Ciência-e sua equipe coletou material genético de 28 espécies de sapos venenosos, incluindo alguns que eram altamente tóxicos e outros que produziram toxinas sem não. Eles então sequenciaram um gene conhecido por produzir um certo receptor nos sapos. Usando esses dados, eles foram capazes de produzir uma árvore genealógica evolutiva, mostrando que pequenas mudanças nesse gene – apenas três aminoácidos de 2.500 – imunidade a sapos venenosos de suas próprias toxinas.
Ainda mais incrível, essa imunidade evoluiu independentemente entre esses sapos três vezes separadas. “Ser tóxico pode ser bom para sua sobrevivência – isso lhe dá uma vantagem sobre os predadores”, disse Tarvin em comunicado. “Então, por que mais animais não são tóxicos? Nosso trabalho mostra que uma grande restrição é se os organismos podem evoluir resistência às suas próprias toxinas. Descobrimos que a evolução atingiu essa mesma mudança exata em três grupos diferentes de sapos, e isso, para mim, é muito bonito. ”
A mutação basicamente impede que o receptor do sapo reconheça sua própria toxina, um alcalóide chamado epibatidina. Os receptores são proteínas específicas na parte externa das células que os ajudam a se comunicar com o resto do corpo. O receptor age como uma fechadura. Quando a trava encontra uma molécula que atua como uma chave, o receptor é estimulado, causando uma resposta nas células. Por exemplo, a liberação da epinefrina estimula certos receptores, causando uma reação que produz adrenalina quando uma pessoa se assusta.
No caso de sapos venenosos que são renados por um predador, seu corpo libera a epibatidina, que age como uma chave de esqueleto que estimula os receptores em todo forte o suficiente, morte. Mas a mutação nos sapos significa que a epibatidina não pode desbloquear seus próprios receptores, tornando -o inerte.
Tarvin também trabalhou com a coautora Cecilia Borghese no Wagoner Center for Alcool and Addiction Research, do outro lado da rua de seu laboratório. Borghese pesquisa a maneira como medicamentos e produtos químicos estimulam os receptores no corpo humano. O receptor que a epibatidina afeta nos sapos, ao que parece, também existe em humanos; É o mesmo receptor em que a nicotina trabalha, levando ao vício. Estudar as maneiras pelas quais o receptor no sapo evoluiu para excluir a toxina pode levar a novas maneiras de ajudar as pessoas a parar de fumar. “Isso nos dá mais informações sobre como esses medicamentos estão interagindo com os receptores. É um exemplo muito claro de como as interações são sofisticadas ”, diz Wagoner. “Não é fácil modelar essas interações em um computador. Portanto, tudo o que aprendemos sobre o que modifica essas interações medicamentosas nos fornece informações sobre como projetar medicamentos melhores. ”
Esta é a segunda toxina de sapos que Tarvin e sua equipe se desenrolaram. Em 2016, eles encontraram mutações que protegem certas espécies de sapos de outra toxina, a batatotoxina. Mas ainda há muito trabalho a fazer. Tarvin diz que os sapos contêm pelo menos 500 toxinas diferentes, muitas das quais não foram extensivamente estudadas e podem levar a novos medicamentos e tratamentos. Ou seja, se eles tiverem tempo para estudá -los antes que o tempo acabasse. “Os sapos venenosos, como todos os sapos, estão ameaçados de extinção”, diz ela. “Essas são soluções que a evolução ocorreu ao longo de milhões de anos. Há muito conhecimento para compartilhar, e é importante conservar populações selvagens naturais de animais, porque não sabemos o que eles serão capazes de nos dizer. Nenhum desses estudos de animais selvagens é possível, a menos que preservemos nossa biodiversidade. ”
