Si fue picado por un escorpión de corteza, el escorpión más venenoso de América del Norte, sentiría algo así como la sacudida intensa y dolorosa de ser electrocutado. Momentos después de que la criatura voltea su cola e inyecta veneno en su piel, el intenso dolor se uniría a un entumecimiento u hormigueo en la parte del cuerpo que fue picada, y puede experimentar dificultad para respirar. El efecto de este veneno en algunas personas (niños pequeños, ancianos o adultos con sistemas inmunes comprometidos) puede incluso provocar espuma en la boca, síntomas similares a las convulsiones, parálisis y potencialmente la muerte.
La picadura del escorpión de la corteza puede ser mortal, pero uno de sus depredadores, el ratón saltamontes, es impermeable tanto al dolor como a los efectos paralizantes de su veneno. Foto cortesía de Matthew y Ashlee Rowe.
Basado únicamente en el tamaño de su cuerpo, el ratón saltamontes peludo de cuatro pulgadas de largo debe morir a los pocos minutos de ser picado, gracias al veneno del escorpión, que causa parálisis temporal, los músculos que permiten que el ratón respire deben cerrarse, lo que lleva a la asfixia. —Así que pensarías que el roedor evitaría los escorpiones a toda costa. Pero si pones un ratón y un escorpión en el mismo lugar, la reacción del roedor es sorprendentemente descarada.
Si le pica, el roedor de cuatro pulgadas de largo podría saltar por un momento sorprendido. Luego, después de una breve pausa, irá a matar y devorará al escorpión pieza por pieza:
Este comportamiento depredador no es el resultado de una notable dureza. Como descubrieron recientemente los científicos, el ratón ha desarrollado una adaptación particularmente útil: es inmune tanto al dolor como a los efectos paralíticos que hacen que el veneno del escorpión sea tan tóxico.
Aunque los científicos sabían desde hace mucho tiempo que el ratón, nativo de los desiertos del suroeste de Estados Unidos, se aprovecha de una variedad de escorpiones no tóxicos, "nadie realmente había preguntado si atacan y matan escorpiones realmente tóxicos", dice Ashlee Rowe, del estado de Michigan. University, quien dirigió el nuevo estudio publicado hoy en Science .
Para investigar, Rowe visitó el desierto cerca de las montañas Santa Rita de Arizona y recolectó una serie de ratones y escorpiones. De vuelta en su laboratorio, cuando ella y sus colegas pusieron a los dos animales juntos en el mismo tanque, vieron que los ratones devoraban los escorpiones con entusiasmo y aparentemente eran impermeables a sus cuerdas tóxicas, sin mostrar signos de inflamación o parálisis después. Incluso inyectaron directamente el veneno en otras muestras de ratones para confirmar que no les afectaba fisiológicamente.
Sin embargo, la pregunta seguía siendo si los ratones eran simplemente inmunes a los efectos paralizantes del veneno, o si tampoco podían sentir dolor como resultado de una picadura. "Veía que picaban a los ratones, y se arreglaban un poco y se los volaban", dice Rowe. Después de hablar con personas que habían sido picadas y escuchar lo mucho que dolía, planteó la hipótesis de que la reacción leve en los ratones indicaba que eran resistentes al dolor en sí.
Trabajando con Yucheng Xiao y Theodore Cummins de la Universidad de Indiana, examinó de cerca las estructuras físicas que conectan las neuronas sensoriales (que transmiten estímulos externos, como el dolor) al sistema nervioso central (donde se experimenta el dolor). "Hay neuronas grandes y largas que se extienden desde las manos y los pies hasta la médula espinal, y son responsables de tomar información del medio ambiente y enviarla al cerebro", dice.
Increíblemente, las células nerviosas asociadas con la interfaz entre estos dos sistemas pueden continuar funcionando normalmente cuando se han eliminado de los ratones, si se han conservado y cultivado adecuadamente en un medio. Como resultado, su equipo pudo observar los mecanismos que controlan el flujo de señales entre las neuronas sensoriales y la médula espinal (estructuras conocidas como canales iónicos) y ver si los presentes en los ratones saltamontes funcionaban de manera diferente a los de los ratones domésticos cuando expuesto al veneno de escorpión.
Descubrieron que, en ratones domésticos, el veneno causaba que un canal conocido como Nav1.7 transmitiera una señal, lo que causaba la percepción de dolor. Sin embargo, en ratones saltamontes, sucedió algo inesperado: la llegada del veneno no causó ningún cambio en la actividad de Nav1.7, porque las proteínas producidas por un canal iónico diferente, conocido como Nav1.8, se unieron a las moléculas de veneno y las volvieron inútiles. De hecho, esta reacción produjo un efecto entumecedor general en todo el sistema de transmisión del dolor del ratón, dejando a los animales temporalmente incapaces de sentir todo tipo de dolor, incluidos los que no están relacionados con el veneno de escorpión.
Los investigadores también observaron la genética subyacente, secuenciando los genes que corresponden a estos canales iónicos alternativamente estructurados, lo que les permitirá investigar el trasfondo evolutivo específico de esta notable adaptación. En teoría, los incentivos para las especies de ratones que desarrollan una inmunidad a las toxinas de escorpión parecen obvios: el roedor nocturno se alimenta de todo tipo de escorpiones, por lo que, a menos que pueda distinguir visualmente entre los que son benignos y tóxicos, tendrá serias consecuencias si es sensible al veneno "La muerte, después de todo, es una presión de selección bastante fuerte", señala Rowe.
Pero, por otro lado, el dolor desempeña un papel evolutivo crucial, informando a un organismo cuando está en peligro. Se sabe que algunas otras especies desarrollan resistencia a toxinas particulares (las serpientes de liga, por ejemplo, son resistentes a la toxina producida por los tritones de piel áspera), pero todos estos ejemplos implican resistencia a toxinas que pueden matar, pero en realidad no causan dolor.
Por lo tanto, el hecho de que los ratones saltamontes hayan desarrollado resistencia al dolor en sí mismo es nuevo, y probablemente el resultado de un conjunto muy específico de circunstancias evolutivas. Un aspecto importante es que los escorpiones de la corteza son una proporción significativa de la dieta del ratón, lo que lleva a interacciones frecuentes entre los dos organismos. Además, dice Rowe, "el mecanismo es específico del veneno en sí mismo, por lo que no compromete las vías generales de dolor del ratón". Como resultado, el ratón aún puede detectar otras fuentes de dolor (simplemente no justo después de haber sido mordido por el escorpión), y así sabrá cuándo se enfrenta a peligros dolorosos no relacionados.
