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El curioso caso del ratón que venció al escorpión #YabberXDivulgame



Imaginad que, por un momento, la evolución se convierte en un cuadrilátero. En una esquina, tenemos a un temible ejemplar de escorpión de la familia Buthidae (Centruroides sculpturatus), con un aguijón cargado de un veneno capaz de provocar picaduras intensamente dolorosas y potencialmente letales, paralizando a sus presas y ahuyentando depredadores. En la esquina opuesta, tenemos al aparentemente inofensivo ratón del desierto (Onychomys torridus) que, si nos fiamos del título de esta entrada, debe tener una arma secreta muy eficaz. Después de miles de años de evolución, el combate está a punto de empezar. Hagan sus apuestas. ¿Listas? Veamos el vídeo.



La primera vez que vi el vídeo, tuve que volver a ponerlo. Después de la segunda vez, aún con la boca medio abierta, me preguntaba: pero, ¿cómo es eso posible? Hay un momento al principio del ‘combate’ en el que el escorpión parece que va a resultar vencedor. Pero lejos de rendirse, el ratón del desierto se frota brevemente la cara y vuelve a la carga, y esta vez el escorpión sucumbe. ¿Cómo lo consigue? ¿Cuál es su arma secreta? La respuesta a estas preguntas teje una de esas historias en las que la ciencia nos permite ver qué ocurre entre los bastidores de la naturaleza, nos lleva de la mano a conocer los diferentes personajes en acción, y después nos cuenta a escondidas todos sus secretos. Dolor, veneno y canales iónicos. Empecemos por el principio.


El dolor es bueno (a veces)



El dolor es una alarma que nos informa de lesiones y daños en nuestro cuerpo. En ese sentido, ser sensibles al dolor es esencial para sobrevivir: si fuésemos incapaces de sentir dolor en la palma de la mano, no notaríamos que hemos cogido la sartén por donde no tocaba y no podríamos retirar la mano a tiempo, sufriendo quemaduras graves que nos dejarían sin ganas de cocinar por un tiempo.

En circunstancias normales, los mamíferos percibimos el dolor agudo (nocicepción, del latín nocere ‘Dañar’) a través de dos proteínas similares que se encuentran en los nociceptores, las neuronas especializadas en la recepción del dolor. Estas dos proteínas, Nav1.7 y Nav1.8, tienen forma de canal: cuando algo nos causa daño, estos canales abren las compuertas y dejan entrar iones de sodio dentro de las neuronas. Esto actúa a modo de interruptor, y las neuronas alrededor del área afectada empiezan a enviar señales de alarma al cerebro para que nos haga reaccionar. ¡Dolor! ¡Dolor! Cuando cogemos la sartén ardiendo, los canales Nav1.7 dan el pistoletazo de salida a estas señales y nos impulsan a soltar la sartén, mientras que los Nav1.8 se encargan de mantener las alarmas sonando durante el tiempo necesario hasta que hayamos puesto la mano bajo el agua fría.

Cuando un escorpión Buthidae te clava el aguijón (a ti, o a un ratón de campo), su veneno se une rápidamente a tus canales Nav1.7, abriendo sus compuertas y provocando que tus nociceptores empiecen a enviar señales de dolor como locos para que muevas el culo a un hospital. Esto es muy útil para el escorpión, porqué mientras tú estás distraído saltando sobre un pie y soltando todas las maldiciones que eres capaz de recordar, el escorpión se va tranquilamente. El veneno que te ha inyectado se une específicamente a los Nav1.7, los iniciadores, asegurándose así que la señal de dolor se dispare, pero no tiene ningún efecto sobre los Nav1.8. Si a esto le sumas que los Nav1.7 son prácticamente idénticos en la gran mayoría de mamíferos, el escorpión tiene en su poder la mejor defensa y el mejor ataque ante virtualmente cualquier contrincante. Hasta que aparece un nuevo aspirante: el ratón del desierto.


El secreto del vencedor



Si formarais parte del equipo técnico de un futuro aspirante a derrocar el escorpión y tuvierais toda esta información, probablemente vuestro jefe os instaría a buscar una estrategia para que vuestro pupilo se alzara con la victoria. Sabiendo que el escorpión capitaliza los canales Nav1.7 que inician el dolor, lo más lógico sería modificarlos para que el veneno sea incapaz de reconocerlos, desarmando de un plumazo a tu contrincante.

Pero por muy buena idea que parezca, ésta no es el arma secreta del ratón del desierto, puesto que sus canales Nav1.7 se abren igual de rápido que los de cualquier roedor cuando el veneno entra en contacto con ellos. Contra todo pronóstico, su equipo técnico fue un paso más allá, y en vez de modificar los Nav1.7 se centró en mejorar los Nav1.8. Y de qué manera. Los Nav1.8 del ratón del desierto han ganado la capacidad de unirse al veneno del escorpión, pero con una gran diferencia respecto los Nav1.7: en vez de abrir sus compuertas ante el veneno, las cierran. En vez de mantener encendidas las alarmas que los Nav1.7 disparan, las silencian completamente. En vez de modificar los Nav1.7 para que ignoren el veneno del escorpión, el ratón del desierto ha modificado los Nav1.8 para que lo reconozcan y bloqueen cualquier señal iniciada por los Nav1.7.

En el calor del combate, cuando el escorpión clava su aguijón varias veces en la cara del ratón del desierto, éste se retira dolorido: sus Nav1.7 reaccionan al veneno y envían señales de dolor al cerebro. Pero al cabo de unos segundos, el mismo veneno se une a los mejorados Nav1.8 y bloquea esas mismas señales de dolor. Cuando el ratón vuelve a la carga, es inmune a los aguijonazos del escorpión. Ha convertido el veneno de su enemigo en el analgésico más potente. Y el escorpión, con su aguijón infalible reducido a una mera extremidad más, claudica.




Entre bastidores



El último secreto que queda por desvelar es saber en qué consiste la mejora decisiva en los canales iónicos Nav1.8 del ratón del desierto. Todo lo que os he contado hasta ahora ha sido estudiado en detalle por un grupo de científicos norteamericanos, ahora en Michigan (venomevolution.zoology.msu.edu/). Ellos mismos, determinados a llegar al fondo de la cuestión, investigaron y compararon a fondo los Nav1.8 del ratón del desierto con los Nav1.8 del ratón de campo, el de toda la vida, el que lamentablemente no tiene nada que hacer contra el escorpión. Lo que descubrieron es que la diferencia entre los canales de las dos especies radica en dos aminoácidos. De los casi 2000 aminoácidos que conforman el canal Nav1.8, de las casi 2000 pequeñas piezas que encajan entre ellas para construir el canal y su compuerta, hay dos que marcan la diferencia entre sobrevivir o no a un encuentro con el escorpión. Los aminoácidos número 859 y 862 en los Nav1.8 del ratón de campo están intercambiados en el ratón del desierto. Y ya está. Ese simple cambio de orden dota al canal del ratón del desierto con la capacidad de reconocer el veneno del escorpión y cerrar las compuertas ante su llegada, convirtiéndolo en analgésico.

Si podemos extraer una moraleja de esta historia es que los pequeños cambios son poderosos. Y a veces, si estos pequeños cambios ocurren en el lugar indicado, se genera un efecto dominó que convierte algo aparentemente insignificante en el factor decisivo que inclina la balanza a uno u otro lado. El singular caso del ratón del desierto nos ofrece una nueva forma de mirar al dolor y a los medicamentos que usamos para mitigarlo. Hasta ahora, la mayoría de tratamientos para el dolor se centran en los canales Nav1.7, pero el descubrimiento de que existen modificaciones en los Nav1.8 que permiten bloquear el dolor en vez de propagarlo podría dar pie a intentar encontrar nuevos fármacos analgésicos con mayor eficacia, menos efectos secundarios y menor riesgo de adicción.

La investigación básica es una receta de cocción lenta, una planta que necesita tiempo para dar sus frutos. No te proporcionará un arreglo rápido o un parche para que llegues a fin de mes. Pero si la cuidas y tienes paciencia, te puede llevar a sitios que jamás habrías imaginado. La curiosidad de unos científicos que vieron como un ratón se alimentaba de un letal escorpión les llevó a preguntarse cómo era eso posible, y a través de la ciencia lograron desentrañar el misterio. Lo que nunca imaginaron mientras recogían escorpiones en el desierto era que sus experimentos abrirían nuevas vías de investigación para intentar mejorar el tratamiento del dolor que padecen miles de personas. Esa es la segunda moraleja de esta historia: sin ciencia no hay futuro. Haya o no nuevas elecciones, es primordial que los futuros gobernantes empiecen a hablar de ciencia y de cómo potenciar la investigación. Y es primordial que lo hagan ahora. Porque sin medios no podemos avanzar. Y si no avanzamos ahora, no habrá frutos que recolectar en el futuro. Hablen de ciencia. Déjennos avanzar. Llevamos la curiosidad escrita en nuestros genes. Dennos la oportunidad de ver hasta dónde nos lleva.

Mientras tanto, el cuadrilátero de la evolución espera con interés paciente y se pregunta si el escorpión será capaz de idear una estrategia para que su veneno vuelva a ser efectivo contra el ratón del desierto.

¡Hagan sus apuestas!


Fuentes



Augenbraun, E. (2016). Epic Battle: Scorpion versus Mouse [Video]. [online] Scientific American Blog Network. Available at: blogs.scientificamerican.com/observations/epic-battle-scorpion-versus- [Accessed 19 Apr. 2016].

Rowe, A., Xiao, Y., Rowe, M., Cummins, T. and Zakon, H. (2013). Voltage-Gated Sodium Channel in Grasshopper Mice Defends Against Bark Scorpion Toxin. Science, 342(6157), pp.441-446.

Yong, E. (2013). This Mouse Turns Agonising Scorpion Venom Into A Painkiller. [online] Phenomena. Available at: phenomena.nationalgeographic.com/2013/10/24/this-mouse-turns-agonising [Accessed 19 Apr. 2016].

El curioso caso del ratón que venció al escorpión #YabberXDivulgame  

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yabberxdivulgame dolor veneno canales iónicos escorpión evolución
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  • YabberXDivulgame

    Concurso de Divulgación Científica

  • Payball Payball 20.05
    Se me pasó comentar que me gustó mucho, gran trabajo!
    votos: 0 karma: 6
    #1  
    oriolpavon oriolpavon 6.00
    #1 Muchísimas gracias! :-)
    votos: 0 karma: 6
    #3  
    AdereGomez AdereGomez 6.15
    Muy interesante
    votos: 0 karma: 6
    #2  
    oriolpavon oriolpavon 6.00
    #2 Gracias!
    votos: 0 karma: 6
    #4  
    Nilo_OZC Nilo_OZC 6.00
    Pobre ratoncillo... Me ha gustado el artículo :-) felicidades!
    votos: 0 karma: 6
    #5  
    oriolpavon oriolpavon 6.00
    #5 Muchas gracias Nilo!
    votos: 0 karma: 6
    #6  
    comentarios cerrados