Hogy bírják a nyílméregbékák a saját mérgüket?

Az ilyen, rendkívül erős méreg, mint a legtöbb fajuk által kiválasztott batrakotoxin (BTX) is, nemcsak a békákban, hanem egyes madárfajokban is előfordul. A batrakotoxin úgy öl, hogy az áldozat idegsejt-membránjaiba ágyazott, az idegi aktivitást szabályozó nátriumion-csatornák működését gátolja meg azzal, hogy ennek fehérjéihez kapcsolódik. Alapesetben e csatornák zárva vannak, s csak szükség esetén nyílnak meg és teszik lehetővé a nátrium áramlását. A BTX folyamatosan nyitva tartja ezeket a csatornákat, egy másik, hasonlóan ható idegméreg, a szaxitoxin (STX) esetében pedig a méreganyag folyamatosan zárva tartja a csatornákat. Az ilyen mérgek például a szívműködés szabályozását állíthatják le, vagy épp bénulást okozhatnak.

Régóta feltételezték a szakemberek, hogy a BTX-et és az ehhez hasonló mérgeket használó állatok az evolúciójuk során olyan csatorna-fehérjéket alakítottak ki, amelyekhez nem képes kapcsolódni a méreg.

A Kaliforniai Egyetem (San Francisco) kutatói vezette csoportnak sikerült kiderítenie, miként képesek ezek a mérgező állatok a saját mérgüknek ellenállni, az eredmények pedig alkalmazhatóak lesznek például a kagylómérgezést okozó szaxitoxin ellenszere kifejlesztésében is. A kagylómérgezés akkor következik be, ha a méregtermelő algák burjánzásakor kifogott kagylót eszi meg az ember, ugyanis a kagylókban felhalmozódik az algák termelte méreganyag.

Az előzetes elméletekkel ellentétben az állatok nem különféle mutációk révén képesek ellenállni a mérgeknek, hanem egészen más módszerrel.

A kutatók egy nyílméregbéka és egy új-guineai mérgező madár vizsgálatát végezték el, ezek az állatok úgy jutnak hozzá a méreganyaghoz, hogy az azt termelő rovarokat elfogyasztják. Elsőként megvizsgálták az állatok membránfehérjéit, s kiderült, hogy ezekben semmiféle védőhatást kifejtő mutáció nincsen, s a csatornák nagyon is érzékenyek a méreganyagokra. Ennek ellenére a laborban nevelt nyílméregbékák, amelyek soha nem fogyaszthattak a méreganyagot tartalmazó rovarokból, s így maguk se voltak mérgezőek, teljesen ellenállóak voltak mind a BTX, mind az STX méregnek. Nyilvánvaló volt tehát, hogy valami mégis megakadályozza, hogy a méreg eljusson a célterületre.

A kutatók ezután egy másik békafaj segítségét vették igénybe. Ismert volt, hogy az amerikai ökörbéka (Lithobates catesbeianus) egy olyan anyagot termel, amely képes megkötni az algák előállította STX-et. Az ökörbéka a szaxifilin nevű vegyületével képes a szervezetbe jutó méreg semlegesítésére, és a kísérletekből az is kiderült, hogy a szaxifilin a méreg hatását is visszafordítja. A nyílméregbékákból elkülönített nátriumion-csatornákat előzetesen STX-szel lebénították, majd a szaxifilinnel próbálták kezelni a mérgezést. A szaxifilin ez esetben is visszafordította a méreg hatását, vagyis az ilyen jellegű, a mérget megkötő vegyület képes tökéletesen megvédeni a szervezetet az idegméreg súlyos, sok esetben halálos hatásaitól. A BTX ellen is bizonyára létezik ilyen speciális védőanyag, amely megköti a mérget, mielőtt az a hatását kifejthetné, ám ezt a molekulát még nem fedeztük fel.

A kutatók úgy vélik, hogy számtalan hasonló működésű, az állatok termelte különféle mérgeket semlegesítő természetes ellenszer rejtőzhet még az állatvilágban, amelyről nem tudunk. A kutatásról a Journal of General Physiology szakfolyóiratban számoltak be a kaliforniai szakemberek.