Encuentran por primera vez en anfibios glándulas de veneno similares a las de las serpientes

Científicos brasileños descubrieron que las cecilias o gimnofiones, que surgieron alrededor de 150 millones de años antes que los ofidios, probablemente poseen una sustancia ponzoñosa que penetra en las heridas causadas por las mordeduras

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Un grupo de científicos encabezado por investigadores del Instituto Butantan, en Brasil, con el apoyo de la FAPESP, describió por primera vez la presencia de glándulas venenosas en la boca de anfibios. Se trata de los animales sin patas que viven en el ambiente subterráneo a los que se conoce con el nombre cecilias o gimnofiones, que poseen glándulas asociadas a los dientes que, cuando se comprimen durante la mordedura, liberan una secreción que penetra en las heridas que les causan a sus presas: lombrices, larvas de insectos, pequeños anfibios y serpientes e incluso crías de roedores. Este estudio salió publicado en iScience.

“Estábamos analizando las glándulas de moco que poseen estos animales en la piel de la cabeza para abrirse camino debajo de la tierra cuando nos deparamos con esas estructuras, que están ubicadas en la base de los dientes y que se desarrollan a partir del mismo tejido que les da origen: la lámina dental, así como sucede con las glándulas venenosas de las serpientes”, dice Pedro Luiz Mailho-Fontana, primer autor del estudio, quien lleva adelante una pasantía posdoctoral en el Instituto Butantan con beca de la FAPESP.  

En un artículo publicado en el año 2018 en Scientific Reports, el grupo había demostrado que además de poseer glándulas de moco distribuidas por la piel de su cuerpo, las cecilias tienen una gran concentración de glándulas de veneno en la piel de la cola, como una forma de defensa pasiva contra sus predadores. En ese sistema, que poseen también los sapos, las ranas y las salamandras, los predadores se envenenan al morder a estos animales.

Ahora, los investigadores demostraron que las cecilias serían los primeros anfibios con una defensa activa, es decir, con veneno destinado a atacar tal como lo hacen las serpientes, los escorpiones y las arañas. La secreción que sale de las glándulas les sirve también para lubricar a las presas y facilitar su deglución.

“Las serpientes acumulan su veneno en bolsas que, cuando son presionadas por los músculos, permiten que lo inyecten a través de los dientes. En las serpientes de cascabel y en las yararás, por ejemplo, esos dientes son huecos, similares a las agujas de las inyecciones. En el caso de las cecilias, la compresión de las glándulas durante la picadura libera el veneno, que penetra en la herida. Es lo que hacen lagartos tales como el dragón de Komodo y el monstruo de Gila”, dice Carlos Jared, investigador del Instituto Butantan y coordinador del estudio.

Este trabajo integra el proyecto intitulado “Para develar el cuidado parental de los cecílidos: implicaciones nutricionales y toxinológicas en Siphonops annulatus”, financiado por la FAPESP.

El grupo fue el primero que demostró que las crías de ginmnofiones de la especie Boulengerula taitanus se alimentan exclusivamente de la piel de la madre durante los primeros dos meses de vida, en un trabajo publicado en Nature en el año 2006. En 2008, los investigadores describieron ese mismo comportamiento en la culebrita tapiera o Siphonops annulatus, en un artículo publicado en Biology Letters. 

Con excepción de un grupo que vive en ambientes acuáticos, las cecilias pasan toda su vida en túneles subterráneos. Por eso poseen ojos de pequeño tamaño, que perciben la luz, pero no forman imágenes. Y son también los únicos vertebrados con tentáculos situados cerca los ojos, que reconocen el ambiente al tacto y mediante receptores químicos.

La caracterización del veneno

Los análisis bioquímicos mostraron que la secreción que sale de la boca de estos animales durante la mordedura contiene fosfolipasa A2, una enzima bastante común en el veneno de animales tales como abejas, avispas y serpientes.

La actividad de esta enzima en la secreción de las cecilias se mostró mayor incluso que la existente en el veneno de la serpiente de cascabel. Con todo, no es posible afirmar debido a esta característica si el animal es más o menos venenoso que la serpiente.

El grupo realizará ahora nuevas pruebas aplicando técnicas de biología molecular para caracterizar con mayor precisión la secreción de las glándulas dentales de las cecilias y confirmar su carácter venenoso.  Futuramente, las proteínas encontradas podrían incluso probarse para biotecnológicos: en el desarrollo de fármacos, por ejemplo.

En el estudio se analizaron cuatro especies de cecílidos. En una de estas, Typhlonectes compressicauda –la única que vive en ambiente acuático–, se hallaron las glándulas solamente en las mandíbulas, en la parte inferior de la boca, y no en el hueso maxilar superior.

Los investigadores estiman que, así como sucedió en el transcurso de la evolución de algunas serpientes acuáticas, este grupo de cecilias perdió tales estructuras, pues el agua del ambiente realiza naturalmente la lubricación de las presas. Pero la especie mantuvo las glándulas de la mandíbula, probablemente con veneno.

De las 214 especies de cecílidos que se conocen, la mayoría viven debajo del suelo, en áreas de bosques húmedos de América del Sur, la India y África. Estos animales se encuentran entre los menos conocidos por la ciencia.

Más que nuevos datos sobre las especies, este estudio aporta una importante información al respecto de la evolución de anfibios y reptiles. “Para las serpientes y las cecilias, la cabeza es la única herramienta que poseen para explorar el ambiente, luchar, comer y matar. Es posible que esto haya sido una presión evolutiva para que estos animales sin patas desarrollasen sus venenos”, dice Marta Maria Antoniazzi, investigadora del Instituto Butantan y otra coautora del estudio.

Puede leerse el artículo intitulado Morphological Evidence for an Oral Venom System in Caecilian Amphibians en el siguiente enlace: www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30419-3.