Voici comment les grenouilles fléchettes empoisonnées stockent en toute sécurité des toxines dans leur peau.

Les toxines trouvées dans la peau des grenouilles fléchettes peuvent faire un trajet en utilisant des taxi-molécules.

En tant que groupe, les grenouilles fléchettes (Dendrobatidae) hébergent une variété de plus de 500 composés poisonneux appelés alcaloïdes que les amphibiens obtiennent grâce à leur régime alimentaire riche en insectes (SN: 9/3/03). Mais comment ces toxines, qui aident à se défendre contre les prédateurs, arrivent des intestins d'une grenouille jusqu'à sa peau, est resté un mystère.

Maintenant, les scientifiques ont identifié une protéine qui peut transporter au moins certains poisons. La protéine, appelée globuline de liaison des alcaloïdes ou ABG, pourrait récupérer les alcaloïdes dans le sang ou les intestins d'une grenouille et transporter les toxines vers la peau en tant que défense chimique, rapportent les chercheurs le 19 décembre dans eLife. La protéine récemment identifiée présente des similitudes avec d'autres protéines qui transportent des hormones chez les mammifères. Une telle ressemblance pourrait aider les scientifiques à développer des protéines comparables qui pourraient, par exemple, absorber des toxines pour traiter les surdoses humaines.

C'est la première fois que des chercheurs identifient une protéine qui transporte des poisons dans le corps des grenouilles fléchettes, déclare Roberto Márquez, un généticien évolutionniste et herpétologiste de l'Université du Michigan à Ann Arbor qui n'a pas participé aux travaux.

Les chercheurs pensaient depuis longtemps qu'il devait y avoir un gros composant métabolique dans la façon dont "les grenouilles empoisonnées existent comme une boule de toxines", dit Márquez. Les protéines capables de se lier aux alcaloïdes étaient les principaux suspects, dit-il, car cela vous permettrait d'obtenir des toxines de votre alimentation, "les déplacer vers votre peau et ne pas mourir en essayant".

La biologiste Aurora Alvarez-Buylla de l'Université Stanford et ses collègues ont réussi à trouver une protéine de liaison d'alcaloïdes en utilisant un appât moléculaire. Dans des boîtes de laboratoire, l'équipe a mélangé un appât chimique similaire à un alcaloïde de grenouille fléchette bien étudié appelé pumiliotoxine avec la portion liquide du sang de grenouilles fléchettes Diablito (Oophaga sylvatica). ABG est apparu comme étant la protéine de grenouille la plus courante attachée à l'appât. Les chercheurs ont également identifié des protéines similaires provenant de deux autres espèces.

Dans des tubes à essai, la nouvelle protéine a montré une affinité pour la pumiliotoxine, absorbant une grande partie de l'alcaloïde disponible. Les analyses génétiques de grenouilles Diablito sauvages collectées en Équateur suggèrent que l'ABG est produite dans le foie des grenouilles. Des expériences supplémentaires utilisant des marqueurs fluorescents pour localiser la protéine dans les tissus suggèrent que l'ABG se déplace ensuite du foie vers les intestins et la peau.

Mais l'ABG est une protéine "biochimiquement versatile", explique Alvarez-Buylla. En laboratoire, elle se liait également à d'autres toxines de grenouille fléchette, telles que l'épibatidine et la décahydroquinoline. C'est surprenant, dit-elle, étant donné que certaines protéines ont tendance à être spécifiques aux types de petites molécules auxquelles elles se lient. Et il y a encore des centaines d'autres toxines que l'équipe n'a pas testées, il y a donc "certainement plus à explorer là-bas".

Márquez est d'accord. Il est certainement une question ouverte de savoir combien de toxines l'ABG peut absorber, dit-il, et s'il est courant dans l'ensemble de l'arbre généalogique des grenouilles fléchettes.

Aussi inconnu est le fonctionnement de la protéine. Peut-être que l'ABG a un mécanisme précis pour quand il absorbe et libère des composés toxiques, dit Márquez, "ou peut-être que les grenouilles y résistent de toute façon et que c'est juste comme le petit chariot qui transporte des choses". Avec un cas "très bien résolu", il est enthousiaste de comprendre comment les grenouilles fléchettes gèrent toutes leurs toxines innombrables.