golden-poison-dart-2Los dos seres más venenosos del mundo no son una cobra o una víbora como se podría pensar sino una rana y un pez. El campeón mundial es un anfibio, la rana dardo dorada (Phyllobates terribilis). Este bonito anfibio, de color amarillo o naranja, vive en la costa colombiana del Pacífico, en zonas húmedas como la selva húmeda del Chocó, a altitudes entre 100 y 200 m, temperaturas superiores a 26 ºC, alta pluviosidad (5.000 milímetros o más al año) y una humedad relativa del 85-90%. El nombre de rana dardo se debe a que los indígenas Emberá de esta región envenenaban las puntas de los dardos de sus cerbatanas pasándolas por la piel de estos batracios.frog-poison-dart

Las distintas especies de ranas dardo tienen colores brillantes y llamativos, una pigmentación que se denomina aposemática y que ha sido desarrollada evolutivamente para avisar a un posible predador de su toxicidad, de que comerse a esa rana es un error. Viven en pequeños grupos de 4-6 individuos y se alimentan de insectos, algunos de los cuales en particular los escarabajos del género Choresine (familia Melydirae), son los que realmente fabrican su veneno. poison-dart-frogLas ranas dardo son a menudo excelentes progenitores que llevan en la espalda a sus renacuajos hasta los charquitos de agua que se forman en las hojas de las bromelias y otras plantas epifitas. Los renacuajos se alimentan de los insectos que caen en esas pequeñas pozas y en ocasiones la madre refuerza esa alimentación realizando allí puestas de huevos para que sean comidos por sus retoños más desarrollados.

La piel de estos batracios contiene un alcaloide venenoso denominado batracotoxina. La cantidad de veneno presente en cada animal depende su localización y de su dieta pero se estima que una Phylobates terribilis contiene en torno a 1 mg de toxina, suficiente para matar unos 10-20 humanos, unos 10.000 ratones o un par de elefantes africanos. ¿Quién medirá estas cosas? Pitohui ave venenosa venenoCuriosamente, la batracotoxina se encuentra solamente en tres especies de ranas colombianas del género Phyllobates (P. terribilis, P. aurotaenia y P. bicolor) y en tres aves de Papúa Nueva Guinea: Pitohui dichrous, Pitohui kirhocephalus, e Ifrita kowaldi.

La piel de los anfibios es una auténtica droguería ambulante y se han descubierto en ella más de 800 alcaloides con actividad biológica. Entre ellos están las samandarinas de las salamandras; las batracotoxinas, histrionicotoxinas, gefirotoxinas y epibatidina de las ranas dardo (Dendrobatidae); las pumiliotoxinas, allopumiliotoxinas y decahidroquinolinas de algunos anuros de las familias Dendrobatidae, Mantellidae, Bufonidae y Myobatrachidae; una amplia variedad de izidinas (pirrolizidinas, indolizidinas, quinolizidinas, lehmizidinas); pirrolidinas, piperidinas, tricíclicos varios, espiropirrolizidinas, las pseudofrinaminas de un género de ranas australianas y otras más todavía sin determinar. Un tesoro de diversidad bioquímica. Con la excepción de las samandarinas y las pseudofrinaminas, los demás alcaloides provienen de la alimentación, es decir, los anfibios no sintetizan los alcaloides sino que aprovechan los que contienen los insectos que consumen y los usan en su propio beneficio.

Fig_5La batracotoxina es un alcaloide esteroideo liposoluble secretado por unas glándulas situadas en el lomo de la rana o detrás de sus oídos en respuesta a situaciones de estrés o de dolor. Si un predador amenaza al pequeño anfibio o le da un mordisco a traición puede encontrarse con una sorpresa muy desagradable: ha sido tu último error. El veneno neurotóxico continúa activo fuera del cuerpo y se conoce el caso de perros o gatos que han muerto después de pisar una toalla de papel manchada con la secreción de uno de estos batracios.

El veneno de la rana es neurotóxico y cardiotóxico. Su acción se ejerce directamente sobre los canales iónicos de sodio regulados por voltaje situados en la membrana de las neuronas, uniéndose a ellos de forma irreversible y alostérica, es decir, que se fija en un punto diferente del sitio activo. image3_wEstos canales intervienen en la generación de los potenciales de acción que es la forma en que las neuronas se comunican entre sí, generando pulsos eléctricos y con los que también dan órdenes a los músculos y las glándulas. La batracotoxina se une a los canales de sodio y los deja abiertos irreversiblemente, genera por tanto un aumento de la permeabilidad al sodio en la neurona, sin alterar las concentraciones de potasio o de calcio lo que hace que entre mucho sodio dentro de la célula nerviosa. El resultado es que el sodio se iguala a un lado y otro de la membrana de la neurona, la célula queda depolarizada y no consigue enviar señales porque precisamente la apertura de los canales es lo que origina el cambio brusco de las concentraciones de iones cargados. Al bloquearse el envío de señales desde las neuronas a los músculos se produce una parálisis muscular general y la muerte es inmediata. La rana dardo es inmune a su propio veneno porque los canales de sodio de sus neuronas tienen una estructura diferente y la batracotoxina no se une a ellos.

cardimage_4719473_1266443241354942411108Si la rana dardo es el campeón mundial del veneno, el pez globo es la medalla de plata, el segundo vertebrado más venenoso del mundo, debido a la presencia de otra potente sustancia neurotóxica, la tetrodotoxina. El nombre viene de la familia de peces donde se encuentra esta molécula, los Tetraodontidae un grupo que incluye 19 géneros con 120 especies. La tetrodotoxina o TTX está localizada en algunos órganos internos del pez, como el hígado, o las gónadas y en ocasiones también en la piel. Los más famosos de los Tetraodontidae son los peces globos y los peces puercoespín, que tienen una superficie con espinas y que cuando se sienten en peligro toman aire o agua y se hinchan. El pez globo es considerado un manjar en países como Japón, donde es conocido como fugu, en Corea donde se llama bokeo y en China donde es conocido como hétún.  La TTX es la estrategia fundamental del pez globo para defenderse de los predadores pero también se usa para atraer a los machos durante el desove y la hembra lo sintetiza en el ovario y lo pone en la superficie corporal de las larvas como una capa de protección. Los predadores que se comen un alevín de pez globo lo escupen inmediatamente. La TTX se ha encontrado también en otros grupos de animales como el pulpo de anillos azules del género Hapalochlaena, los tritones del género Taricha, los sapos del género Atelopus y algunas especies de invertebrados incluyendo platelmintos, nemertinos, quetognatos, gasterópodos e incluso crustáceos. En realidad,  ninguno de estos animales la fabrica realmente sino que es sintetizada por bacterias simbióticas tales como Pseudoalteromonas tetraodonis, y otras especies de los géneros Pseudomonas y Vibrio y de forma similar a lo que sucede con la batracotoxina, los animales portadores la “reciclan” y la usan en su propio beneficio.

La TTX es extremadamente tóxica y puede entrar al cuerpo por ingestión, inyección, inhalación o por escoriaciones de la piel.  marinedrugs-10-00281-agComo en el caso de la batracotoxina, la tetrodotoxina se une a los canales de sodio regulados por voltaje pero en este caso lo que hace es mantenerlos cerrarlos impidiendo la entrada de los iones en la neurona y por tanto la formación del potencial de acción. El uso de estas toxinas y otras en los laboratorios de Neurociencia ha permitido distinguir distintos tipos de canales y entender mejor el funcionamiento de las neuronas. Algunos animales, como los pulpos o los quetognatos, usan la TTX para cazar mientras que para otras especies, como los peces o los anfibios es fundamentalmente un elemento defensivo, una formidable arma frente a los que quieran comerse ese pez, incluso si se trata de un humano. De hecho, la parte más sabrosa se supone que es el hígado, que es también la más venenosa. Debido a los reiterados envenenamientos n 1984 se prohibió su consumo en los restaurantes japoneses. La forma más común de preparar el fugu es en forma de sashimi, láminas traslúcidas, pero también forma parte de ensaladas, frituras o pueden comerse partes concretas diferentes de la carne del pez como el shirako que son las huevas o el hire-zake que son aletas desecadas cocinadas y servidas con sake caliente. Fugu_sashimiSolamente algunos chefs que han pasado por una formación específica y rigurosa están legalmente autorizados a preparar fugu. Aún así, algunos aprendices de brujo intentan preparar este delicioso plato en sus casas. El Ministerio de Sanidad japonés indica que todos los años se producen decenas de hospitalizaciones y un goteo de muertes debidas a la intoxicación con el fugu.

La primera referencia a un envenenamiento por TTX se encuentra en la anotación del 7 de septiembre de 1774 del cuaderno de bitácora del capitán James Cook, el explorador del Pacífico. Cook escribe que su tripulación pescó y comió unos peces tropicales y después dieron los restos a los cerdos que llevaban a bordo. Captain James Cook (1728-1779)  *oil on canvas  *127 x 101.6 cm  *1775-1776Los marinos notaron que se les dormían los labios y la lengua y les faltaba la respiración pero los cerdos, que probablemente comieron los órganos menos apetitosos como el hígado o las gónadas donde la TTX está más concentrada, aparecieron todos muertos a la mañana siguiente. La tetrodotoxina bloquea los músculos voluntarios causando una parálisis que puede incluir al diafragma y los músculos intercostales lo que causa la muerte por asfixia. Pero no todo es malo, puesto que la TTX bloquea la transmisión nerviosa se ha usado con éxito para detener la señal en las vías del dolor y aliviar el sufrimiento causado por distintos problemas médicos como el cáncer terminal, las migrañas o el síndrome de abstinencia a la heroína.

 

Para leer más:

  • Clark RF, Williams SR, Nordt SP, Manoguerra AS (1999) A review of selected seafood poisonings. Undersea Hyperb Med 26 (3): 175–184.
  • Daly JW, Spande TF, Garraffo HM (2005) Alkaloids from amphibian skin: a tabulation of over eight-hundred compounds. J Nat Prod 68(10): 1556-1575.
  • Daly JW, Witkop B (1971) Chemistry and Pharmacology of Frog Venoms. En Bücherl, W, Buckley EE, Deulofeu V. Venomous Animals and their Venoms 2Academic Press, Nueva York.
  • Dumbacher JP, Wako A, Derrickson SR, Samuelson A, Spande TF, Daly JW (2004) Melyrid beetles (Choresine): a putative source for the batrachotoxin alkaloids found in poison-dart frogs and toxic passerine birds. Proc Natl Acad Sci U S A. 101(45): 15857-15860.
  • Piper R (2007) Extraordinary Animals: An Encyclopedia of Curious and Unusual AnimalsGreenwood Press, Westport (Connecticut)
  • http://en.wikipedia.org/wiki/Tetrodotoxin