Racun Katak Tidak Membuat Katak Keracunan, Bagaimana Hal Ini Terjadi?

Jangan biarkan penampilan mereka membodohi Anda: Berukuran rata-rata, bergoyang-goyang dengan warna-warna cerah dan licin, katak racun sebenarnya menyimpan beberapa neurotoxin yang paling ampuh yang kita kenal. Dengan sebuah makalah baru yang diterbitkan dalam jurnal Science, para ilmuwan selangkah lebih dekat untuk memecahkan goresan kepala terkait bagaimana katak-katak ini mencegah keracunan? Dan jawabannya memiliki konsekuensi potensial untuk melawan rasa sakit dan kecanduan.

Penelitian baru, yang dipimpin oleh para ilmuwan di The University of Texas di Austin, menjawab pertanyaan ini untuk subkelompok katak racun yang menggunakan racun epibatidin. Untuk mencegah predator memakannya, kodok menggunakan toksin, yang mengikat reseptor pada sistem saraf hewan dan dapat menyebabkan hipertensi, kejang, dan bahkan kematian. Para periset menemukan bahwa mutasi genetik kecil pada katak, perubahan hanya pada tiga dari 2.500 asam amino yang membentuk reseptor, mencegah toksin beraksi pada reseptor kodok sendiri, membuatnya tahan terhadap efek mematikannya. Tidak hanya itu, namun justru perubahan yang sama muncul secara independen tiga kali dalam evolusi katak ini.

"Memiliki racun bisa menjadi hal yang baik untuk kelangsungan hidup Anda, ini memberi Anda keunggulan dibanding predator," kata Rebecca Tarvin, seorang peneliti postdoctoral di UT Austin dan seorang penulis pertama di koran tersebut. "Jadi mengapa tidak lebih banyak hewan beracun? Pekerjaan kami menunjukkan bahwa kendala besar adalah apakah organisme dapat mengembangkan ketahanan terhadap toksin mereka sendiri. Kami menemukan bahwa evolusi telah mencapai perubahan yang sama persis dalam tiga kelompok katak yang berbeda, dan bahwa, untuk saya, ini sangat cantik. "

Ada ratusan spesies katak beracun, yang masing-masing menggunakan lusinan neurotoksin yang berbeda. Tarvin adalah bagian dari tim peneliti, termasuk profesor David Cannatella dan Harold Zakon di Departemen Biologi Integratif, yang telah mempelajari bagaimana katak ini berevolusi beracun.

Selama beberapa dekade, peneliti medis telah mengetahui bahwa toksin ini, epibatidine, juga dapat bertindak sebagai obat penghilang rasa sakit yang tidak menentu. Mereka telah mengembangkan ratusan senyawa dari racun katak, termasuk yang maju dalam proses pengembangan obat ke percobaan manusia sebelum akhirnya dikesampingkan karena efek samping lainnya.

Penelitian baru yang menunjukkan bagaimana beberapa katak racun berevolusi untuk memblokir racun sambil mempertahankan penggunaan reseptor yang dibutuhkan otak memberi ilmuwan informasi tentang epibatidin yang pada akhirnya dapat membantu dalam merancang obat-obatan seperti penghilang rasa sakit baru atau obat-obatan untuk melawan kecanduan nikotin.

"Setiap sedikit informasi yang dapat kami kumpulkan mengenai bagaimana reseptor ini berinteraksi dengan obat-obatan membuat kita selangkah lebih dekat untuk merancang obat yang lebih baik," kata Cecilia Borghese, rekan penulis pertama dari makalah ini dan rekan peneliti di Wagoner Center universitas tersebut Penelitian Alkohol dan Kecanduan.

Memahami bagaimana hal ini bekerja bisa dimanfaatkan oleh para ilmuwan yang mencoba merancang obat untuk manusia. Karena reseptor yang sama pada manusia juga terlibat dalam kecanduan rasa sakit dan nikotin, penelitian ini mungkin menyarankan cara untuk mengembangkan obat baru untuk memblokir rasa sakit atau membantu perokok menghentikan kebiasaan tersebut.