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Gracias a un encuentro afortunado en la década de los 70’s, John Daly y sus colaboradores hallaron en la secreción de la piel de una rana venenosa del Ecuador (Epipedobates anthonyi, la rana nodriza de la epibatidina o phantasmal poison frog) un alcaloide llamado epibatidina (Gillis, 2002). Este es un compuesto tóxico que le sirve a las ranas venenosas como mecanismo de defensa, y aunque sus efectos varían al ser ingerido de inocuo a letal, dependiendo de la dosis, en la mayoría de los casos solamente su sabor amargo es suficiente para generar un efecto aversivo en sus depredadores.
Uncovering the Secrets of Poison Frogs: The Discovery of Epibatidine
Para completar su defensa las ranas venenosas además de los alcaloides en la piel también son de colores brillantes o llamativos (ver figura 1), a esta adaptación se conoce como aposematismo. Tanto la defensa química, como los colores brillantes evolucionaron en conjunto para poder enviar un claro mensaje a sus depredadores, no me comas soy tóxica. Pero todo este mecanismo de defensa no hubiese sido posible si al a par las ranas venenosas no hubieran desarrollado mecanismos para no intoxicarse con su propio veneno.
Mientras otros organismos han optado por aislar estos compuestos tóxicos en distintos compartimientos o desintoxicarse metabólicamente, las ranas venenosas han logrado su inmunidad a su veneno al insensibilizar el sitio objetivo de la toxina. Esto quiere decir que, en las ranas venenosas, la epibatidina, que afecta al sistema nervioso de sus depredadores, bloqueando sus receptores de dolor, no les afectaría a ellas. Para que esto no ocurra estas ranas han logrado cambiar el objetivo molecular de la toxina desarrollando aminoácidos de reemplazo que evitan que esta pueda unirse a sus propios receptores nerviosos (Tarvin et al., 2017).
Luego de muchos estudios de los efectos de la epibatidina sobre el sistema nervioso se encontró que este compuesto actúa directamente en los receptores de nicotina-acetilcolina bloqueando el impulso nervioso. Es por esto que este alcaloide puede actuar como un poderoso analgésico, 200 veces más fuerte que la morfina y sin causar efectos adversos, tales como la adicción, ya que al contrario de la morfina este no actúa sobe los receptores opioides (Spande et al., 1992). Por lo cual la epibatidina ha inspirado un sinnúmero de innovaciones en el campo de la farmacología, aunque debido a su toxicidad su desarrollo farmacéutico como analgésico ha sido imposible (Tarvin, 2017).
Un dato curioso que derivó de los estudios sobre las toxinas en las ranas venenosa, fue que, al colectar ciertos individuos para tomar sus muestras de piel, se encontró que a pesar que pertenecían a la misma especie no todos tenían el alcaloide en su piel. Gracias a esto se pudo conocer que estas ranas adquieren su toxicidad del alimento que ingieren, principalmente hormigas y otros insectos que habitan en la hojarasca y en el caso de los Dendrobátidos, hay 800 tipos distintos de alcaloides lipofilicos que provienen de su dieta (Darst et al. 2005, Daly et al., 2005). Lamentablemente en el caso concreto de la epibatidina aún no se ha llegado a detectar cual es la fuente directa de este alcaloide (Angerer 2011).
La epibatidina se encuentra presente en algunas especies de ranas venenosas de los Neotrópicos, en los géneros: Ameerega, Dendrobates (Oophaga) y Epipedobates pertenecientes a la Familia Dendrobatidae (Tarvin, 2017). Siendo este último, el género que más nos interesa, debido que Epipedobates boulengeri (la rana nodriza de Boulenger o Boulenger’s poison frog) es el único miembro de esta familia que habita los bosques de la parte baja de la reserva de Mashpi (Figura 2).
Esta es una rana muy pequeña de aproximadamente 18 mm y si se mira detenidamente tiene su espalda algo granular con una coloración que varía entre el rojo y el café oscuro. Habita el occidente del Ecuador y se la puede encontrar en ecosistemas muy variados que van desde los bosques secos hasta los bosques nublados y lluviosos de la Costa., y en Mashpi la podemos encontrar en las partes bajas de la reserva por debajo de los 800 m.s.n.m., prefiere la vegetación herbácea y arbustiva que crece cerca de los ríos sobre la hojarasca o las piedras.
Su nombre “rana nodriza” se debe a que tienen cuidado parental y los machos cargan sus renacuajos en la espalda para moverlos de lugar o protegerlos de depredadores. Es una especie diurna, y su dieta es variada, incluye ácaros, coleópteros, dípteros, homópteros y colémbolos, aunque existe una alta preferencia por hormigas (Lötters et al., 2007). Etimológicamente el nombre Epipedobates proviene de dos vocablos griegos epipedos que significa sobre el suelo y bates que significa correr y hace referencia a lo rápido que se pueden mover sobre el suelo, algo que puedo dar testimonio ya que son muy rápidas y escurridizas por lo que son muy difíciles de atrapar. El epíteto específico hace honor al naturalista belga George Boulenger, quien para principios del siglo XX había descrito más de 2500 especies de anfibios, reptiles y peces principalmente.
Referencias
Angerer, K. Cuentos de ranas: sobre las ranas venenosas, la epibatidina y el intercambio de biodiversidad, Innovación. Revista Europea de Investigación en Ciencias Sociales, 2011, 24:3, 353-369
Daly, JW, Garraffo, HM, Spande, TF, Decker, MW, Sullivan, JP, Williams, M. (2000). Alcaloides de la piel de rana: el descubrimiento de la epibatidina y el potencial para desarrollar nuevos analgésicos no opioides. Informe de productos naturales. 17(2):131-5.
Darst, CR, Menéndez‐Guerrero, PA, Coloma, LA, Cannatella, DC (2005). Evolución de la especialización dietética y la defensa química en ranas venenosas (Dendrobatidae): un análisis comparativo. El naturalista americano, vol. 165, núm. 1, págs. 56-69.
Gillis, AM (2002). Serendipia y sudor en la ciencia. ''El Hombre Rana'' Daly sigue la curiosidad hasta los confines de la Tierra. El registro de los NIH, 44(18). Disponible en: http://nihrecord.od.nih.gov/newsletters/09_03_2002/story01.htm [Consultado el 2 de octubre de 2017].
Lötters, S., Miyata, K. y Proy, C. (2003). Otra nueva especie de rana dendrobátida ribereña de la cuenca alta del Amazonas del Perú. Revista de Herpetología 37:707-713.
Tarvin, RD, Borghese CM, Sachs, W., Harris RA, Santos JC, Zakon, HH, Lu, Y., O'Connell, LA, Cannatella, DC (2017). Los reemplazos de aminoácidos que interactúan permiten que las ranas venenosas desarrollen resistencia a la epibatidina. Ciencia 357 (6357), 1261-1266.
Spande, TF, Garraffo, HM, Edwards, MW, Yeh, HJC, Panne, L., Daly, JW (1992). Epibatidina: un nuevo (cloropiridina1) azabicicloheptano con potente actividad analgésica de una rana venenosa ecuatoriana. Revista de la Sociedad Química Estadounidense. 114, 3415-3418.
