Humanos tienen la capacidad de desarrollar veneno como las serpientes

Esta recopilación de genes flexibles, particularmente asociados con las glándulas salivales en humanos, aclara cómo el veneno ha evolucionado independientemente de los ancestros no venenosos más de 100 veces en el reino animal.

Agneesh Barua, estudiante de doctorado en genética evolutiva en el Okinawa Institute of Science and Technology en Japón, manifestó en una declaración:

“Básicamente, poseemos todas las piezas básicos en su sitio. Actualmente le toca a la evolución llevarnos allí”.

El veneno oral es normal en todo el reino animal, presente en criaturas tan diferentes como arañas, serpientes y el Loris perezoso, la única especie toxica conocida de primates. Los biólogos sabían que las glándulas del veneno oral son glándulas salivales modificadas, pero la nueva investigación revela la mecánica molecular detrás del cambio.

Bryan Fry, bioquímico y investigador en venenos de la University of Queensland en Australia, manifestó en una declaración:

“Va a ser un autentico hito en el campo. Han hecho un trabajo totalmente sensacional en varias investigaciones extraordinariamente complejos”.

Un arma flexible

El veneno es el máximo ejemplo de la flexibilidad de la naturaleza. Múltiples de las toxinas del veneno son habituales en animales muy distintas; varios componentes del veneno de ciempiés, como ejemplo, además se localizan en el veneno de serpiente, manifestó Ronald Jenner, experto de veneno del Museo de Historia Natural de Londres que no tomó parte en el estudio.

El reciente ensayo no se concentra en las toxinas en sí mismas, dado que evolucionan velozmente y son una mezcla compleja de compuestos, manifestó Barua.

Sin embargo, Barua y el coautor del ensayo Alexander Mikheyev, un biólogo evolutivo de la Australian National University que se concentra en los genes «domésticos», los genes que están asociados con el veneno pero que no son culpables de crear las toxinas en sí. Estos genes reguladores forman la base de todo el sistema del veneno.

Los expertos empezaron con el genoma del habu de Taiwán (Trimeresurus mucrosquamatus), una víbora de pozo marrón que está bien investigada, en parte porque es una especie invasora en Okinawa.

Barua manifestó:

“Dado que sabemos la función de todos los genes que estaban actuales en el animal, pudimos ver con qué genes están asociados los genes del veneno”.

El equipo localizó una constelación de genes que son habituales en diversos tejidos corporales en todos los amniotas. (Los amniotes son animales que fertilizan sus huevos internamente o ponen huevos en la tierra; incorporan reptiles, aves y varios mamíferos).

Bastantes de estos genes están implicados en el plegamiento de proteínas, manifestó Barua, lo que tiene sentido, porque los animales venenosos deben fabricar un gran numero de toxinas, que están hechas de proteínas.

Barua manifestó:

“Un tejido como este verdaderamente tiene que asegurarse de que la proteína que está produciendo sea de alta calidad”.

Como era de suponer, los mismos tipos de genes reguladores de mantenimiento se localizan en abundancia en la glándula salival humana, que además produce un notable guiso de proteínas, que se localizan en la saliva, en grandes cantidades. Esta base genética es lo que permite la amplia gama de venenos evolucionados de forma independiente en todo el reino animal.

De no venenoso a venenoso

En diferentes palabras, cada mamífero o reptil tiene el andamiaje genético encima del que se construye un sistema de veneno oral. Y los humanos (al lado con los ratones ) además producen una proteína clave que se usa en bastantes equipos de veneno. Las calicreínas, que son proteínas que digieren diferentes proteínas, se secretan en la saliva; además son una parte clave de bastantes venenos.

(Public domain)

Eso es porque las calicreínas son proteínas muy estables, manifestó Fry, y no dejan de funcionar sencillamente cuando se someten a una mutación. Por consiguiente, es sencillo obtener mutaciones beneficiosas de las calicreínas que hacen que el veneno sea más doloroso y más mortal (un efecto de las calicreínas es una caída abrupta de la presión arterial).

Fry manifestó:

“No es una casualidad que la calicreína sea el tipo de componente más secretado en los venenos en todo el reino animal, porque en cualquier forma, es una enzima muy activa y va a empezar a realizar algunas cosas en mal estado”.

Las calicreínas son, por tanto, un lugar de partida natural para los seres humanos teóricamente venenosos.

Pero eso no es tan posible, no a menos que las estrategias hoy en dia exitosas de los humanos para obtener alimentos y elegir pareja comiencen a desmoronarse, de todos modos. El veneno evoluciona más normalmente como un procedimiento de defensa o como una forma de someter a las presas, manifestó Jenner. Particularmente qué tipo de veneno evoluciona depende en gran medida de cómo viva el animal.

La evolución esencialmente puede adaptar el veneno a las necesidades de un animal a través de la selección natural, manifestó Fry.

Hay algunas serpientes del desierto, como ejemplo, que poseen distinto veneno a pesar de ser de la misma especie, solo por el sitio donde viven, manifestó Fry.

(Public domain)

Varios mamíferos poseen veneno. Los murciélagos vampiro, que poseen una saliva tóxica que previene los coágulos de sangre, usan su arma química para alimentarse de las heridas de forma más efectiva. Las musarañas venenosas y los solenodontes similares a las musarañas (pequeños mamíferos excavadores) pueden superar su categoría de peso usando su veneno para someter a presas más grandes de las que podrían matar de otra forma.

Los humanos, desde luego, han inventado herramientas, armas y construcciones sociales que realizan la mayor parte de estos trabajos sin necesidad de colmillos venenosos. Y el veneno además es costoso, manifestó Fry. Edificar y plegar todas esas proteínas requiere energía. Por ese motivo, el veneno se pierde fácilmente cuando no se usa.

Hay razas de serpientes marinas, manifestó Fry, que poseen glándulas venenosas vestigiales, pero ya no son venenosas, porque pasaron de alimentarse de peces a alimentarse de huevos de peces, que no requieren una mordedura tóxica.

Es factible que la nueva investigación no genere múltiples esperanzas de modernos superpoderes para los humanos, pero entender la genética detrás del control del veneno pudiera ser clave para la medicina, añadió Fry.

Fry manifestó:

“La importancia de este escrito va más allá de este campo de ensayo, porque proporciona una plataforma de partida para todos esos tipos de cuestiones fascinantes”.

Los descubrimientos de el estudio han sido publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.