Por que as centopéias não podem se matar com seu veneno

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Por que as centopéias não podem se matar com seu veneno
Por que as centopéias não podem se matar com seu veneno
Anonim

Biólogos moleculares chineses descobriram como o veneno de uma das espécies de escolopendra afeta suas próprias células nervosas. Os cientistas explicaram por que suas mordidas matam outros animais, mas nunca causam danos significativos a seus parentes. Os resultados dos pesquisadores foram publicados na revista científica Science Advances.

“Muitos animais usam os mesmos venenos para uma variedade de propósitos - forrageamento, proteção de predadores e resolução de conflitos com congêneres, mas ao mesmo tempo matando suas vítimas. Esta descoberta sugere que a evolução do veneno, centopéias e suas vítimas estão interligadas, - escrevem os pesquisadores.

Na última década, bioquímicos e biólogos usaram venenos extraídos de animais marinhos e terrestres para criar uma variedade de medicamentos. Por exemplo, no início da década passada, bioquímicos da França criaram um poderoso analgésico, o Mambalgin, à base do veneno de uma perigosa cobra africana, a mamba negra, que não vicia.

Normalmente, o veneno de cobras, escorpiões, aranhas e outros animais peçonhentos contém muitas proteínas e moléculas de sinalização. Após serem mordidos, eles entram em receptores ou canais iônicos na superfície das células nervosas da vítima e impedem que funcionem. Via de regra, isso leva à paralisia ou convulsões, o que acaba causando a morte do mordido.

É interessante que se alguns animais peçonhentos mordem seus parentes, eles não os machucam ou agem de maneira diferente. Biólogos moleculares, sob a orientação do professor Ren Lai, do Instituto Zoológico da Academia Chinesa de Ciências, descobriram por que essa seletividade é característica do veneno de Scolopendra subespinhal. Essas grandes centopéias são encontradas no Leste Asiático e na Austrália.

Veneno de uso duplo

Como outros membros desta família, esses invertebrados são predadores ativos. Eles caçam aranhas, escorpiões, insetos, caracóis e até tentam atacar pequenos ratos ou lagartos. Essas escolopendras se comportam de forma igualmente agressiva com seus congêneres.

Lai e seus colegas rastrearam como o veneno afeta as células nervosas e os tecidos do corpo de escolopendra e outros invertebrados. Eles tentaram entender em quais receptores de neurônios atuam as moléculas da composição do veneno. Descobriu-se que as toxinas da escolopendra afetam vários tipos de canais iônicos. Os próprios predadores e suas presas têm um conjunto diferente desses canais.

Em particular, se o veneno entrar no corpo da escolopendra, ele bloqueia o funcionamento das células nervosas, cuja superfície está coberta por receptores da espécie Shal. Quando os cientistas os desligaram, a centopéia ficou paralisada por cerca de dez minutos. Depois disso, o trabalho dos canais de Shal foi restaurado, e quando a concentração da principal substância ativa do veneno, a proteína SsTx, caiu para um certo nível crítico, a escolopendra pôde se mover novamente.

Se o veneno penetrou no corpo de outros seres vivos, ele agiu em outro canal iônico, Shaker. Seu bloqueio leva à paralisia já permanente e à morte da vítima da centopéia, especialmente se ela for relativamente pequena.

Como os biólogos chineses descobriram, as diferenças na natureza da ação do SsTx em milípedes e outros animais se deviam ao fato de que em um de seus genes, que controla a produção (isto é, "codifica") os componentes proteicos de Shaker, existe uma mutação pontual que protege suas células nervosas da ação da toxina. Quando os cientistas removeram essa mutação do DNA de milípedes, suas células perderam imediatamente sua imunidade aos efeitos de seu próprio veneno.

Uma mutação semelhante, mas de significado oposto, existe no gene que codifica o receptor Shal, cujos análogos nas células de outros animais não são afetados pelo veneno de scorlopendra. Essas duas características exclusivas do receptor permitem que o scolopendra diferencie "nós" dos "estranhos" e gaste menos recursos, usando o mesmo veneno tanto para a produção de alimentos quanto para a competição intraespecífica, concluem os cientistas.

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