Каким образом некоторые лягушки способны использовать токсины, которые могут отравить хищника, но не причиняют вреда самим земноводным? Ученые определили механизм, позволяющий некоторым типам лягушек не бояться ядов, выявив тонкие генетические мутации, которые могут помочь в разработке новых препаратов для лечения боли и даже никотиновой зависимости.
Опиоидная зависимость от болеутоляющих препаратов является серьезной проблемой, и ученые ищут альтернативные формы облегчения боли, и многое в этой работе фокусируется на рецепторах, которые определяют, какие сигналы могут проходить через тело. Эти белки рецепторов находятся снаружи клеток и именно они отвечают, какие молекулы могут пройти через клетку. У некоторых ядовитых лягушек в железах находится эпибатидин — нейротоксин, который вызывает у хищника гипертонию, припадки и смерть, но при этом он никак не действует на лягушку. Из эпибатидина были изготовлены сотни экспериментальных соединений, но в конечном счете их невозможно было использовать из-за неблагоприятных побочных эффектов.
Ученые из Техасского университета собрали образцы тканей 28 видов лягушек, из которых часть использует эпибатидин, часть использует другие токсины, а часть вообще не использует токсины. Затем они секвенировали ген, ответственный за кодирование конкретного рецептора, который также участвует в восприятии боли и никотиновой зависимости у людей, и построили эволюционное дерево, демонстрирующее, как ген эволюционировал, чтобы защитить лягушку от своих токсинов.
Исследователи определили небольшую генетическую мутацию, которая изменила только три из 2500 аминокислот, составляющих рецептор, который останавливает токсин, по сути делая лягушку невосприимчивой к его воздействию. В дальнейшем, используя полученные знания, ученые, возможно, смогут разработать препараты, которые блокируют боль и никотиновую зависимость без побочных эффектов.
