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Comment la terriblement toxique grenouille kokoï ne s’empoissonne-t-elle pas elle-même ?

5 Sep 2017 | 1 commentaire

Parmi les animaux les plus toxiques dans le monde, nous avons la grenouille kokoï de Colombie (Phyllobates terribilis). Elles semblent adorables mais dans leur peau, se cachent des glandes qui stockent une toxine alcaloïde appelée batrachotoxine. Assez, en moyenne, pour tuer 10 êtres humains et si le poison entre dans votre circulation sanguine, vous serez probablement mort en moins de 10 minutes.

Il n’y a qu’une seule espèce connue qui y soit résistante, un serpent, et il n’existe pas d’antidote connu.

Les grenouilles ne créent pas la toxine elles-mêmes. Lorsqu’elles sont soustraites de leur environnement naturel et élevé en captivité, elles sont complètement inoffensives, ce qui a conduit à la théorie reconnue selon laquelle, comme les toxiques poissons-ballons, les grenouilles synthétisent la toxine à partir de leur alimentation.

Alors comment cette grenouille fait-elle pour se préserver de son propre poison ? Pour le comprendre, des chercheurs de l’université d’État de New York (SUNY) se sont tournés vers des rats.

La batrachotoxine fonctionne en ouvrant irréversiblement les canaux sodium des cellules nerveuses, ce qui bloque en permanence la transmission des signaux nerveux aux muscles tout en empêchant les muscles de pouvoir se détendre. Le cœur est particulièrement à risque et le résultat final est une insuffisance cardiaque.

La tétrodotoxine du poisson-ballon agit également sur les canaux sodium, bien que le mécanisme soit légèrement différent. Mais ils profitent d’une seule mutation d’acides aminés qui modifie leurs canaux sodium afin qu’ils soient préservés de leur propre poison.

Les chercheurs, Sho-Ya Wang et Ging Kuo Wang, ont cherché des acides aminés pour l’immunité des grenouilles. En utilisant le muscle du rat, ils ont testé cinq substituts d’acides aminés naturelles qui avaient été trouvées dans le muscle de la grenouille P. terribilis. Lorsque les cinq acides aminés du rat ont été remplacés par les mutations de la grenouille, le muscle du rat fut complètement résistant à la batrachotoxine.

La prochaine étape consistait à les essayer un par un. Tout sauf un présentait encore une grande sensibilité à la toxine. Le seul résistant restant est appelé N1584T. Pour cette mutation, l’acide aminé asparagine est remplacé par l’acide aminé thréonine.

De précédentes recherches, menées par une équipe de Harvard, ont suggéré qu’il y avait plusieurs origines à la résistance des grenouilles pour leur propre toxine, mais la recherche de l’équipe du SUNY suggère que, comme le poisson-ballon, la résistance des grenouilles provient principalement d’une seule mutation génétique.

Cela ne signifie pas que nous pourrons trouver un antidote. Il n’y a toujours pas d’antidote connu pour la toxine du poisson-ballon. Le but de l’étude était de trouver la mutation qui rend les grenouilles (en voie de disparition) à l’abri de leur propre toxine.

Selon les conclusions de l’étude :

Nos résultats confirment fortement la conclusion selon laquelle l’autorésistance à la batrachotoxine dans les canaux sodium musculaires de la P. terribilis est principalement due à une substitution d’un équivalent rNav1.4-N1584T, qui élimine presque toutes les actions des batrachotoxines .

La recherche bientôt publiée dans la revue PNAS.

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