Kikkers gebruiken moleculen als micro-giftanden om roofdieren te vergiftigen

Een team wetenschappers van het Amphibian Evolution Lab aan de Vrije Universiteit Brussel en het Laboratory of Veterinary Bacteriology and Mycology aan de Universiteit Gent hebben ontrafeld hoe giftige kikkers het voor elkaar krijgen tijdig hun belagers te vergiftigen, om zo te voorkomen dat ze opgegeten worden. In een net verschenen artikel in het tijdschrift Nature Communications leggen ze uit hoe deze giftige kikkers met behulp van een tweede moleculair component uit het gif hun toxines toedienen in de bloedsomloop van potentiele roofdieren. Deze moleculen maken de slijmvliezen in de mond van de predator meer permeabel, wat de opname van de toxines verhoogd. Deze bevindingen laten zien dat giftige dieren naast duidelijke en opvallende structuren als giftanden, angels en stekels ook moleculen kunnen gebruiken om hun toxines toe te dienen.

Het uitgangspunt van de studie was de observatie dat het gif van veel kikker soorten anders in elkaar steekt in vergelijking met andere giftige amfibieën. Deze kikkers gebruiken vrij grote toxines die normaal gezien enkel in het gif van slangen, spinnen en schorpioenen voorkomen. Echter, deze kikkers hebben geen giftand of angel tot hun beschikking om hun toxines rechtstreeks in de bloedsomloop van een roofdier te injecteren. In plaats daarvan, moeten de toxines uit het gif passief opgenomen worden door absorptie van de slijmvliezen in de mond van een predator. Omdat deze opname zeer traag en inefficiënt verloopt, besloten Raaymakers et al. te onderzoeken hoe deze kikkers toch op tijd hun belager kunnen vergiftigen om zo de aanval te kunnen overleven.

Ze vermoedden dat een tweede component in het kikker gif de oplossing zou kunnen zijn. Dit tweede component bestaat uit zogenaamde antimicrobiële peptiden, die zoals de naam doet vermoeden, microben doodt door gaten te slaan in hun celmembranen. Raaymakers et al. voorspelde dat deze antimicrobiële peptide ook gaten zouden kunnen maken in cellen in de mond van een roofdier, om zo de mondholte meer permeabel te maken voor de opname van toxines. Door combinaties van deze moleculen te testen in cel-modellen en slangen, konden de wetenschappers zien dat in de aanwezigheid van antimicrobiële peptiden de toxine opname naar de bloedsomloop versnelden en verhoogden.

Deze resultaten laten zien dat het gif van deze kikkers een verborgen toxine toedieningsmechanisme bevat, bestaande uit een cocktail van minuscule “chemische giftanden” voor de intoxicatie van roofdieren.