Así es como las ranas flecha venenosas almacenan de forma segura toxinas en su piel.

Las toxinas encontradas en la piel de las ranas venenosas pueden viajar allí a través de taxis moleculares.

Como grupo, las ranas venenosas (Dendrobatidae) albergan una variedad de más de 500 compuestos venenosos llamados alcaloides, que los anfibios adquieren de una dieta constante de insectos (SN: 9/3/03). Pero cómo estas toxinas, que ayudan a defenderse de los depredadores, llegan desde los intestinos de la rana hasta su piel ha sido un misterio.

Ahora, los científicos han identificado una proteína que puede transportar al menos algunas toxinas. Los investigadores informan que la proteína, llamada globulina de unión a alcaloides, o ABG, puede recoger alcaloides de la sangre o intestinos de una rana y transportar las toxinas a la piel como defensa química en un estudio de eLife del 19 de diciembre. La proteína recién identificada comparte similitudes con otras proteínas que transportan hormonas en mamíferos. Tal parecido podría ayudar a los científicos a desarrollar proteínas comparables que podrían, por ejemplo, absorber toxinas para tratar sobredosis humanas.

Es la primera vez que los investigadores han identificado una proteína que transporta venenos alrededor del cuerpo de las ranas venenosas, dice Roberto Márquez, un genetista evolutivo y herpetólogo de la Universidad de Michigan en Ann Arbor que no estuvo involucrado en el trabajo.

Los investigadores han pensado durante mucho tiempo que debe haber un componente metabólico grande para entender cómo "las ranas venenosas existen solo como una bola de toxinas", dice Márquez. Las proteínas capaces de unirse a los alcaloides eran sospechosos principales, dice, porque eso permitiría obtener toxinas de su dieta, "moverlas a su piel y no morir en el intento".

La bióloga Aurora Alvarez-Buylla de la Universidad de Stanford y sus colegas lograron encontrar una proteína de unión a alcaloides similar mediante la pesca con cebos moleculares. En platos de laboratorio, el equipo mezcló un señuelo químico similar a un alcaloide de rana venenosa bien estudiado llamado pumiliotoxina con la porción líquida de la sangre de ranas venenosas Diablito (Oophaga sylvatica). ABG resultó ser la proteína de rana más comúnmente unida al señuelo. Los investigadores también identificaron proteínas similares en otras dos especies.

En tubos de ensayo, la nueva proteína mostró una afinidad por la pumiliotoxina, absorbiendo gran parte del alcaloide disponible. Análisis genéticos de ranas Diablito capturadas en Ecuador sugieren que ABG se produce en los hígados de las ranas. Experimentos adicionales utilizando marcadores fluorescentes para localizar la proteína en tejidos sugieren que ABG luego viaja desde el hígado hasta los intestinos y la piel.

Pero ABG es una proteína "bioquímicamente promiscua", dice Alvarez-Buylla. En el laboratorio, también se unió a otras toxinas de ranas venenosas como la epibatidina y la decahidroquinolina. Eso es sorprendente, dice, dado que algunas proteínas tienden a ser específicas sobre los tipos de pequeñas moléculas a las que se unen. Y aún hay cientos más de toxinas que el equipo no probó, así que "definitivamente hay más por explorar ahí".

Márquez está de acuerdo. Sin duda, es una pregunta abierta cuántas toxinas puede recoger ABG, dice, y si es común en todo el árbol genealógico de las ranas venenosas.

También se desconoce cómo la proteína realiza su trabajo. Quizás ABG tiene un mecanismo preciso para cuando recoge y libera compuestos venenosos, dice Márquez, "o tal vez las ranas los resisten de todos modos y esto es solo como el carrito pequeño que transporta cosas". Con un caso "muy bien resuelto", está emocionado por entender cómo las ranas venenosas manejan todas sus diversas toxinas.