دراسة حديثة تجيب.. كيف تتجنب الكائنات السامة سمومها؟

المقاومة الذاتية للسموم ليست أمرا متعلقا بطفرات قنوات الصوديوم في تلك الكائنات، فكيف تتجنب هذه الكائنات سمومها؟

أجساد الضفادع الذهبية السامة تمتلئ بمادة سامة تعرف باسم "باتراكوتوكسين" (يوريك ألرت)

قد يكون السمّ وسيلة دفاع بعض الحيوانات عن نفسها، غير أن نجاح هذه الخطة الدفاعية مشترط بألا يتذوق طهاة السم من هذه الكائنات سمومها. فكيف يحدث ذلك؟

على سبيل المثال، تمتلئ أجساد الضفادع السامة وبعض الطيور بمادة سامة تعرف باسم "باتراكوتوكسين" (Batrachotoxin)، وتتسبب هذه المادة في قتل الفرائس عبر تعطيل البروتينات الموجودة في أغشية الخلايا العصبية التي تتحكم في النشاط العصبي لتلك الفرائس؛ إذ يثبط السم النبضات العصبية بارتباطه بقنوات الصوديوم التي تتحكم في تلك النبضات.

قام الفريق بدراسة قنوات الصوديوم المعزولة من طيور "البتهوي" السامة (يوريك ألرت)

سم عصبي شديد الخطورة

ويعد سم "باتراكوتوكسين" من أشد السموم العصبية خطورة، وتوجد هذه المادة القلوية السامة في بعض أنواع الخنافس، وكذلك في الضفادع التي تستوطن الغابات الاستوائية في كولومبيا، وفي طيور "البتهوي" (Pitohui) الموجودة في بابوا غينيا الجديدة في شمال أستراليا.

ويحتوي الضفدع الذهبي السام من نوع "فيلوباتس تيريبيليس" (Phyllobates terribilis) على ما يقارب ميلغرام واحد من سم "الباتراكوتوكسين" في الغدد الجلدية. وتكفي هذه الكمية الضئيلة لقتل نحو 10 أشخاص أو يزيد. ولكن كيف لا تؤثر هذه السمية الشديدة على قنوات الصوديوم الموجودة في الضفادع السامة؟

لطالما اعتقد العلماء أن الكائنات التي تحتوي على سموم "باتراكوتوكسين" أدخلت بعض الطفرات على بروتينات أغشيتها العصبية التي تمنع بدورها هذه السموم من الارتباط بها.

الضفدع الذهبي السام يحتوي على بروتينات غشائية حساسة وغير مقاومة "للباتراكوتوكسين" (بيكساباي)

آلية مختلفة

غير أن دراسة حديثة نشرت في دورية "جورنال أوف جنرال فسيولوجي" (Journal of General Physiology) في الخامس من أغسطس/آب الحالي، وقام بها علماء من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو (University of California, San Francisco)، ومن جامعة ستانفورد (Stanford University)، ومن أكاديمية كاليفورنيا للعلوم (California Academy of Sciences)؛ لم تجد أثرا لمثل هذه الطفرات الغشائية في الضفدع الذهبي السام.

وحسب البيان الصحفي الذي نشره موقع "يوريك ألرت" (Eurek Alert)؛ يقول دانيال مينور الأستاذ بجامعة كاليفورنيا سان فرانسيسكو إن فريقه "قام بدراسة قنوات الصوديوم في نوعين من الضفادع السامة؛ أحدهما يحتوي على سم "الباتراكوتوكسين"، والآخر على سم مماثل، وفي نوع آخر من طيور "البتهوي".

وقام الفريق بعزل قنوات الصوديوم من الضفادع الذهبية ومن طيور "البتهوي"، ولم تجد الدراسة أي دور لطفرات تضطلع بمقاومة سم "الباتراكوتوكسين".

وعلى النقيض مما أشارت إليه دراسة سابقة، فقد أظهرت هذه الدراسة أن الضفدع الذهبي السام يحتوي على بروتينات غشائية حساسة وغير مقاومة "للباتراكوتوكسين".

وعلى سبيل المثال، فقد أظهرت قنوات الصوديوم المعزولة من الضفدع الذهبي السام حساسية أكثر لسم "الباتراكوتوكسين" بمقدار يزيد 10 أضعاف على نظيراتها البرية.

وبالتالي، فإن المقاومة الذاتية للسموم ليست أمرا متعلقا بطفرات قنوات الصوديوم في تلك الكائنات. فكيف تتجنب هذه الكائنات سمومها الخاصة؟

انتقال السموم وتركيزها داخل الجلد يعد أمرا بالغ الأهمية في الضفادع السامة (بيكساباي)

بروتينات إسفنجية ماصة

هنا اعتقد الفريق أن هناك آلية ما تقف عائقا أمام تمكين سم "الباتراكوتوكسين" من استهداف قنوات الصوديوم. ووجد الفريق أن بروتينا يعرف باسم "ساكسيفيلين" (Saxiphilin) يعمل بوصفه ماصة إسفنجية يمكنها امتصاص سم "الساكسيتوكسين"، وهو أحد السموم العصبية الأخرى الشبيهة "بالباتراكوتوكسين".

ورغم ذلك، فإن الدراسة لم تتعرف بعد على أية بروتينات إسفنجية يمكنها امتصاص سم "الباتراكوتوكسين" ومنع ارتباطه بقنوات الصوديوم في الضفادع الذهبية السامة وفي طيور "البتهوي"، وهو ما ينوي مينور وفريقه دراسته مستقبلا.

ويختتم مينور قائلا إن هذه الدراسة "لا توفر إطارا معرفيا يختص بكيفية مقاومة السموم فحسب، بل إنها قد تساعد أيضا في فهم المسارات التي تساعد على انتقال السموم وتركيزها داخل الأعضاء الدفاعية الرئيسية مثل الجلد".

المصدر : ساينس ألرت + مواقع إلكترونية + يوريك ألرت

حول هذه القصة

ثُلث البرمائيات في العالم وفي القلب منها الضفادع الذهبية النادرة تحت تهديد وباء فطر تشيتريد الفائق والقاتل، ويقود معهد سميثسونيان للبحوث الاستوائية في بنما جهودا علمية لإنقاذ تلك الكائنات.

Published On 15/9/2020
المزيد من علوم
الأكثر قراءة