El veneno de los squamata

 Introducción

Hasta no hace mucho, se pensaba que las dos únicas familias de serpientes que eran venenosas eran las Viparidae (víboras) y las Elapide (familia que incluye a las serpientes marinas y a las cobras), además de la subfamilia Atractaspididae. 

Un miembro representativo de cada familia y subfamilia: a la izquierda, una víbora hocicuda (Hypnale hypnale); en el centro, una cobra india (Naja naja); y a la derecha, Aparallactus capensis. Créditos de la imagen, en el mismo sentido: Luisja y Borja Fierro, Vinay Gogula y Joubert Heymans.

Las especies venenosas tanto de Viperidae como de Elapidae suelen presentar colmillos huecos o acanalados, a través de los cuales inoculan el veneno que producen y almacenan en sus glándulas de veneno.

Genes que matan

En un principio, se creía que estos sistemas avanzados de inyección de veneno evolucionaron de manera independiente en cada familia de serpientes. Por lo que, bajo esta lógica, era esperable pensar que si una serpiente no tenía veneno era porque no presentaba el sistema de inyección, y por lo tanto, debería de ser un rasgo derivado, presente en una pequeña fracción de todas las especies de serpiente.

Sin embargo, esto se ha puesto en duda, dado que otras familias de serpientes pueden producir toxinas salivares en la glándula de Duveroy, pese a que haya ausencia de colmillos huecos y de bombas avanzadas de inyección (Vidal, 2002; Fry, 2003b)    

Ante este descubrimiento, se considero que la producción de toxinas debía de ser un rasgo homólogo y que no había surgido múltiples veces, sino que había surgido una sola vez en la historia evolutiva del grupo (Vidal, 2002). Para comprobar esta hipótesis se estudio las secreciones salivales de una serpiente venenosas, la culebra de rata (Coelognathus radiatus) y se encontró que las secreciones salivares de esta serpiente supuestamente inofensiva tenía un homologo cercano al de las toxinas de tres dedos (3TFXs), una toxina producida por las venenosas serpientes elápidas (Fry 2003a).

Filogenia que indica la distribución de las glándulas secretoras orales especializadas, la dentición especializada y el supuesto origen de la toxina de tres dedos (3TFX), presente tanto en las Elapidae como en especies supuestamente inofensivas como Coelognathus radiatus, pero ausente en las víboras, dado que surgió después de la divergencia de las Viperidae. Creado por Ciencia Verde, según Vidal (2002).

Ahora bien, una vez comprobado esta hipótesis, quedaba otra pregunta por responder: si el veneno de las serpientes es homóloga ¿quiere decir esto que el veneno de algunos lagarto también lo es? Pues efectivamente, el ancestro común de las serpientes y el monstruo de Gila tuvo descendientes que incluyen a los Anguidae (lagarto cristal), Varandiae (varanos) e Iguanas (iguanas, camaleones, anolis y parientes) (Fry et al., 2006)

Filogenia simplificada que indica el ancestro común más reciente entre serpiente y los lagarto helodérmidos venenoso y sus parientes. Creado por Ciencia Verde, según Fry et al. (2006)

Además de compartir un mismo ancestro común también se han identificado nueve genes responsables de codificar toxinas presentes tanto en serpientes como en lagartos, de los cuales siete solo se habían descirto previamente en serpiente.

Por ejemplo, el dragón barbudo oriental (Pogona barbata) produce una toxina que hasta entonces solo se conocía en el veneno de la serpiente de cascabel (Fry et al., 2006). De manera similar, el varano arbóreo (Varanus varius) sintetiza compuestos que inhiben la coagulación sanguínea y provocan una drástica disminución de la presión arterial. Incluso la peligrosidad de la mordida del dragón de Komodo (Varanus komodoensis) podría atribuirse, al menos en parte, a la acción de toxinas secretadas en su saliva (Fry et al., 2009).

Reptiles capaces de sintetizar veneno y utilizarlo. A la derecha, el dragón barbudo oriental (Pogoma barbata); en el centro, el varano arbóreo (Varanus varius); y a la izquierda, el dragón de Komodo (Varanus komodoensis). Créditos de la imagen en el mismo sentido: Rémi Cardinael, Sebastián Hoefer y Marc Bulte.

Conclusión

Desde luego, se trata de un descubrimiento con una repercusión bastante importante, dado que los compuestos derivados de los venenos de serpientes se usan muy a menudo en medicina. Así que, más allá de lo biológico, la filogenia también es muy útil.

Bibliografía

1. Vidal, N. 2002. Colubroid systematics: Evidence for an early appearance of the venom apparatus followed by extensive evolutionary tinkering.
   https://www.researchgate.net/publication/233918871_Colubroid_systematics_Evidence_for_an_early_appearance_of_the_venom_apparatus_followed_by_extensive_evolutionary_tinkering
2. Fry, B. G. 2003b. Molecular evolution and phylogeny of elapid snake venom three-finger toxins.
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12962311/
3. Fry, B. G. 2003a. Isolation of a neurotoxin (alpha colubritoxin) from a nonvenomous colubrid: Evidence for early origin of venom in snakes.
   https://www.researchgate.net/publication/8930852_Isolation_of_a_Neurotoxin_-colubritoxin_from_a_Nonvenomous_Colubrid_Evidence_for_Early_Origin_of_Venom_in_Snakes
4. Fry, B. G., N. Vidal, J. A. Norman, F. J. Vonk, H. Scheib, S. F. R. Ramjan, S. Kuruppu, K.Fang, S. B. Hedges, M. K. Richardson, W. C. Hodgson, V. Ignjatovic, R. Summerhayes, and E. Kochva. 2006. Early evolution of the venom system in lizards and snakes.
   https://www.researchgate.net/publication/272152440_Early_evolution_of_the_venom_system_in_lizards_and_snakes
5. Fry, B. G., S. Wroe, W. Teeuwisse, M. J. van Osch, K. Moreno, J. Ingle, C. McHenry, T. Ferrara, P. Clausen, H. Scheib, K. L. Winter, L. Greisman, K. Roelants, L. van der Weerd, C. J. Clemente, E. Giannakis, W. C. Hodgson, S. Luz, P. Martelli, K. Krishnasamy, E. Kochva, H. F. Kwok, D. Scanlon, J. Karas, D. M. Citron, E. J. Goldstein, J. E. McNaughtan, and J. A. Norman. 2009. A central role for venom in predation by Varanus komodoensis (Komodo dragon) and the extinct giant Varanus (Megalania) priscus.
   https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2984233/