Tại sao ếch độc tự liếm bản thân mà không lăn ra chết?

Mặc dù trông có vẻ ngộ nghĩnh thậm chí đáng yêu, tuyến da của loài ếch độc phi tiêu vàng chứa một hợp chất hữu cơ alkaloid có độc tính cao mang tên batrachotoxin. Trung bình một con ếch có đủ độc để giết chết 10 người lớn. Sau khi chất độc thấm vào dòng máu trong cơ thể người, thông thường nạn nhân xấu số sẽ chỉ còn 10 phút để sống.

Một trong những sinh vật độc nhất thế giới.

Chỉ có duy nhất một loài trong họ rắn nước có khả năng chống lại độc tố từ ếch độc phi tiêu vàng. Và cho đến nay, chưa có loại thuốc chữa hiệu quả nào được phát minh ra.

Loài ếch này không tự tiết ra chất độc của mình. Điều này được chứng tỏ khi bắt ếch độc phi tiêu vàng và mang nó đi khỏi môi trường tự nhiên của nó, chúng trở nên hoàn toàn vô hại. Các nhà khoa học tin rằng giống như cá nóc độc, loài ếch này cũng chiết xuất ra độc tố từ nguồn thức ăn của chúng.

Vậy tại sao chúng không nhỡ tay tự gây độc cho bản thân và tự hại mình?

Để giải đáp bí ẩn này, các nhà khoa học tại đại học công lập New York (SUNY) đã sử dụng chuột làm thí nghiệm. Chất độc batrachotoxin hoạt động bằng cách mở trở lại kênh dẫn Natri trong tế bào thần kinh và khiến tín hiệu thần kinh không đến được với hệ thống cơ bắp trên cơ thể. Đồng thời chất độc giữ cho cơ bắp không trở về trạng thái nghỉ được.

Trái tim, một cơ quan nhạy cảm và nhiều cơ bắp, thường gây ra cái chết của nạn nhân nhất vì chứng suy tim mà chất độc gây ra. Loại độc tố mang tên tetrodotoxin của cá nóc cũng sử dụng đến kênh dẫn Natri tuy nhiên cơ chế hoạt động của chất độc hơi khác. Cá nóc đồng thời có biến dị từ một amino acid duy nhất giúp chúng phát triển hệ miễn dịch hoàn toàn chống lại được độc tố.

Cá nóc độc được biết có khả năng chống lại chính độc tố của mình.

Và với manh mối này, hai nhà nghiên cứu Sho-Ya Wang và Ging Kuo Wang đã tập trung vào amino acid để giải đáp bí ẩn về loài ếch “cực độc” này.

Sử dụng phần cơ của chuột thí nghiệm, họ đã thay thế 5 loại amino acid khác nhau trong nhóm cơ P. Terribilis của loài ếch độc vào loại acid amino tương thích ở đàn chuột. Kết quả là phần cơ chuột đã hoàn toàn kháng độc được độc tố batrachotoxin.

Bước tiếp theo là lọc lần lượt từng loại amino acid đã thử để tìm ra amino acid có khả năng kháng được độc tố. Trong năm loại được thử nghiệm chỉ có duy nhất một amino acid sinh ra biến dị có khả năng tạo ra hệ miễn dịch phù hợp mang tên N1584T. Biến dị xuất hiện khi amino acid loại asparagine bị thay thế bởi amino acid threonine.

Vậy lý do ếch độc phi tiêu vàng không nhỡ tay tự kết liễu mình sau khi liếm bản thân hóa ra là vì một biến dị gen tiến hóa gây ra bởi ở một amino acid duy nhất trong gen.

Biến dị dựa vào sự thay thế của amino acid mang tên N1584T là nguyên nhân của khả năng siêu nhiên ở loài êch độc.

Tuy nhiên điều này không có nghĩa là chúng ta sẽ tìm ra được một phương thuốc giải độc batrachotoxin cho người. Mục đích của nghiên cứu chỉ nhằm tìm ra biến dị giúp loài ếch trên bờ tuyệt chủng này tự kháng được độc tố của chính mình.

Kết luận của bài nghiên cứu: “Kết quả nghiên cứu ủng hộ việc khả năng kháng batrachotoxin tại kênh dẫn Natri trong phần cơ P. Terribilis là nhờ chủ yếu vào sự thay thế của rNav1.4- N1584T có khả năng tiêu hủy toàn bộ các hành vi của chất độc batrachotoxin”.

“Tuy nhiên câu hỏi về sự tồn tại của một cá thể với biến dị ngược có khả năng chống lại độc tố phần nào nhờ vào tiến hóa sẽ cần phải được nghiên cứu thêm”.

- Theo ScienceAlert