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Biología

Venenos mutantes

Animales de una misma especie poseen ponzoñas diferentes

JULIANA SCIANI / INSTITUTO BUTANTANErizo: luego de un pinchazo, un antiinflamatorio puede ser de utilidadJULIANA SCIANI / INSTITUTO BUTANTAN

Una misma especie de sapo, la Rhinella granulosa, produce venenos diferentes cuando vive en la caatinga [bioma exclusivo de Brasil, de vegetación pobre] o en selvas como el Bosque Atlántico. Una yarará de la región amazónica, la Bothrops atrox, fabrica venenos de distinta composición según habite en la zona del río Maranhão o en el noroeste del Amazonas. En una misma zona, las yararás macho y hembra inoculan en sus presas ponzoñas con distintos componentes. La composición y, en consecuencia, la letalidad de los venenos, pueden variar en un mismo animal: una especie de anfibio, la víbora ciega o culebrita tapiadora (Siphonops annulatus) produce toxinas diferentes en su cabeza y en su cola, por donde resulta más atacada cuando se entierra o se introduce en agujeros. En el caso de las abejas, producen venenos con aroma que recuerda al de la miel, e ingredientes que varían en relación con la temperatura y la estación del año.

Anteriormente poco diferenciadas, estas mezclas de toxinas están siendo definidas particularmente, a medida que sus ingredientes y las probables funciones biológicas de cada una de ellas se van tornando más conocidos en los laboratorios del Instituto Butantan, el centro nacional de referencia en la producción de sueros contra animales ponzoñosos.

Actualmente está claro que la eficacia de los tratamientos podrá ampliarse en la medida en que se sumen informaciones sobre el origen, el ambiente, la edad y la dieta de cada animal ponzoñoso en cuestión: por ejemplo, el suero para la picadura de una yarará de São Paulo puede no servir para un tratamiento efectivo de la picadura de una especie del norte del país. Las Bothrops son responsables por alrededor del 80% de los 20 mil accidentes con serpientes venenosas registrados anualmente en Brasil, con una mortalidad del 10% entre las personas que no son inoculadas con el suero, mientras que las serpientes de cascabel involucran alrededor del 10% de los casos, aunque con un 75% de mortalidad.

El creciente conocimiento al respecto de los componentes de los venenos puede ser de utilidad incluso para tratar incidentes con animales menos peligrosos como los erizos de mar (Echinometra lucunter), una causa frecuente de heridas en la costa. El veneno de ese erizo no mata, pero merece respeto, expresa Daniel Carvalho Pimenta, investigador del Instituto Butantan. Bajo su dirección, Juliana Sciani analizó el veneno liberado por las púas del erizo y verificó que la hinchazón en el lugar del pinchazo señala una reacción inflamatoria intensa, que puede durar días, aunque generalmente no merece demasiada atención. Por ese motivo, dice, recetar un antiinflamatorio y un analgésico puede ser de gran utilidad luego de la picadura.

Para los animales, los venenos expresan estrategias de supervivencia. El veneno facilita la vida de las serpientes ponzoñosas, que pueden ser más pequeñas y delgadas, mientras que las boas, que no son venenosas, tienen mayor dificultad para alimentarse: matan a las presas arrollándose en ellas y sofocándolas, apunta Carlos Jared, biólogo del Butantan y que desde hace décadas investiga el origen y las probables funciones de esas mezclas de toxinas que representan la continuidad de la vida para unos y el fin o al menos un gran padecimiento para otros.

Matar o al menos ahuyentar
Jared conoce muy bien lo que puede causar una serpiente: ya fue picado tres veces, la primera por una cascabel y las restantes por yararás. Afortunadamente, se encontraba en el propio Instituto Butantan y la atención fue rápida. En 1984, él le demostraba a un grupo de visitantes cómo un buen par de botas recientemente importadas podía evitar la picadura de una serpiente cascabel. Extendió la pierna, la serpiente atacó, pero la bota no impidió la mordida, como todos esperaban. Sentí los colmillos de la cascabel inyectando el veneno en mi pierna. Siempre decía que debemos mantener la calma en esos momentos, pero aquella vez no lo conseguí. Nunca corrí tan rápido hacia el hospital.

El veneno constituye una forma de defensa de la que se valen muchos animales para cazar o evitar ser cazados. Mientras que las serpientes, los escorpiones y las arañas atacan ante la menor señal de peligro o de alimento cercano, los anfibios sapos, ranas prefieren ahuyentar en lugar de matar: adoptan lo que Jared denomina como veneno pedagógico. Jared y su equipo han observado que las Rhinella, al enfrentar posibles predadores, inflan los pulmones con aire, calientan el cuerpo y aprestan las glándulas denominadas parótidas, para expulsar veneno. Al morder sapos, los animales de la selva o los perros domesticados comprimen las glándulas, que liberan un líquido lechoso tóxico directamente en la boca del predador, ocasionando taquicardia y vómitos. Una rana verde del grupo de las Phyllomedusa adopta una táctica defensiva más refinada: se deja comer y, cuando el predador la engulle, libera sustancias que provocan el vómito; en menos de un minuto la rana se aleja saltando mientras el predador queda entumecido y hambriento.

052-055_Veneno_182En ciertas ocasiones el veneno depende de la dieta. Las dendrobates ranas de piel azulada, verdosa o amarillenta, que no miden más de tres centímetros y habitan principalmente en la Amazonía se alimentan con hormigas, escarabajos o ácaros que, a su vez, se alimentan con hongos venenosos. Las dendrobates secuestran ese veneno, que se acumula en las glándulas de la piel. De esta manera, una especie de dendrobates, la Phillobates terribilis, incorpora la poderosa batracotoxina, producida por los escarabajos y tal vez por otros insectos. Jared comparó la letalidad de los venenos de la Phillobates con el de la yarará y arribó a la conclusión de que el primero, el de la rana, es 8.750 veces más letal. Un ave de Papua Nueva Guinea, el Pitohui dichrous, también se alimenta con esos escarabajos y libera esa toxina a través de las plumas. Si su alimentación se modifica, el veneno desaparece. Las dendrobates criadas en viveros del Butantan, que son alimentados con cucarachitas, son inocuos. En realidad, dice Jared, eran venenosos, pero no son naturalmente venenosos.

Pero no siempre resulta así. Pimenta analizó el veneno de cinco grupos de especies hermanas de las Rhinella, que habitaban la caatinga, en la Amazonía o en cautiverio. Externamente, todos presentan coloración amarillenta, con una consistencia similar a la del látex del árbol del caucho, y se secan rápidamente. La composición general era la misma. En el caso de las abejas del género Apis mellifera, probablemente como respuesta a las variaciones de temperatura, producen venenos de distinta composición en invierno y en verano, y pueden ocasionar diferentes tipos de reacciones alérgicas. Solamente en invierno producen una variante o isoforma – del antígeno predominante, la melitina, en una proporción mayor que los principales componentes del veneno de verano. Los sueros experimentales contra las picaduras de la Apis sólo funcionan esporádicamente, quizá, por no tomar en cuenta esas variaciones, dice Pimenta.

De los pegajosos a los cristalinos
La composición del veneno de dos ejemplares de la misma especie de yarará, una del estado de Maranhão y otra del de Amazonas, también puede variar e inducir la producción de diferentes grupos de anticuerpos, de acuerdo con un estudio realizado por Maria de Fátima Furtado y otros investigadores del instituto paulista. ¿Cómo explicar entonces las variaciones de los venenos en seres de la misma especie que habitan lugares diferentes? Ésa puede ser una señal de que el animal está mutando y se está desarrollando otra especie, comenta Jared. En algunos miles de años, tal vez sean especies completamente distintas.

Pimenta está notando que los venenos evolucionan, desde compuestos rudimentarios, como en el caso de la flema amarillenta e insoluble de un anfibio tal como la culebrita tapiera, hasta líquidos transparentes y cristalinos tales como el veneno de ranas, arañas y escorpiones. Los venenos de los animales más primitivos tienen principalmente proteínas, cuya producción requiere un alto costo energético, y alcaloides, moléculas bastante menores que las proteínas, expresa. Tal es el caso del veneno de la yarará, de coloración amarilla, y viscoso a causa de la elevada cantidad de proteínas. En el otro extremo, tenemos venenos con profusión de péptidos, con un costo energético menor, y esteroides, cuya estructura química permite diversas variaciones, añade, dando el ejemplo del veneno del escorpión, que es líquido, incoloro y fluido, formado principalmente por péptidos.

Todavía no conocemos reglas claras para la diversidad química de los venenos dentro de las mismas especies. El de la cascabel varía poco y presenta alrededor de 10 componentes básicos, principalmente enzimas que, en cuestión de segundos, paralizan los músculos y el sistema nervioso de otros animales, según un estudio de Airton Lourenço Jr., de la Universidad Estadual Paulista (Unesp), basado en 112 muestras extraídas de serpientes jóvenes y adultas de diferentes regiones del país o de cautiverio.

Sin embargo, Pimenta verificó que el de la yarará es una mezcla de centenares de componentes en proporción variable, principalmente péptidos y enzimas que licuan la piel y el tejido conjuntivo de las presas, iniciando la digestión. La composición de los venenos puede ser redundante, con profusión de moléculas que cumplen la misma función, como una manera de compensar las variaciones de los mecanismos de defensa de las presas, dice. En ocasiones aparecen moléculas sin una función biológica específica. Pueden ser vestigios de otras épocas, según la evaluación de Osvaldo Augusto SantAnna, investigador del Instituto Butantan y coordinador del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología en Toxinas. Los componentes de los venenos que actualmente no cuentan con una función biológica aparente pueden haber resultado esenciales para la supervivencia de una especie y se conservaron a lo largo de la evolución, y quizá algún día vuelvan a ser necesarios, sostiene. De la misma manera que reconocemos la diversidad entre los Homo sapiens, identificando a los individuos con características propias, debemos reconocer que existe diversidad en una misma especie de Bothrops.

Los mecanismos defensivos que permiten a las aves, a las propias serpientes y a algunos mamíferos resistir a venenos normalmente letales, también siguen siendo inciertos. La boipeva o falsa yarará (Xenodon merremii), una serpiente agresiva, aunque no venenosa, especializó su dieta alimentándose con sapos venenosos, los corpulentos sapos cururú  del género Rhinella, anteriormente denominados Bufo. Una mofeta [zorrino] brasileña, el Didelphis aurita, del Bosque Atlántico, es totalmente inmune al veneno de la yarará y parcialmente inmune al de la cascabel. Cuando no poseen inmunidad, los animales adoptan otro comportamiento. Los coatíes (Nasua nasua) despellejan a los sapos, frotándolos sobre piedras hasta retirar la piel con las glándulas venenosas, y comen solamente el esqueleto, incluso cuando se encuentran en cautiverio, lejos del bosque.

Artículos Científicos
JARED, C. et al. Parotoid macroglands in toad (Rhinella jimi): their structure and functioning in passive defense. Toxicon, v. 54, p. 197-207. 2009.
FURTADO, M.F. et al. Antigenic cross-reactivity and immunogenicity of Bothrops venoms from snakes of the Amazon region. Toxicon. v. 55, p. 881-7. 2010.
FERREIRA Jr., R.S. et al. Africanized honey bee (Apis mellifera) venom profiling: Seasonal variation of melittin and phospholipase A2 levels. Toxicon. v. 56, p. 355-62. 2010.

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