El Dr. José María Gutiérrez Gutiérrez, investigador jubilado y profesor emérito del Instituto Clodomiro Picado y de la Facultad de Microbiología participó en una investigación internacional que descubrió que las cobras escupidoras modificaron la composición de su veneno como mecanismo de defensa, la cual fue publicada en la rigurosa revista académica Science.
La participación del Instituto Clodomiro Picado fue estudiar la toxicidad del veneno de 17 especies de cobras diferentes de Asia y África, siguiendo una línea de investigación que tiene el Instituto. Para esto el investigador contó con el apoyo de quien fue su estudiante en ese momento, la MS.c. Ana Silvia Arias.
En entrevista con UNIVERSIDAD, José María Gutiérrez Gutiérrez destacó que el Instituto viene desarrollando una labor científica durante muchos años, que lo ha posicionado en el escenario internacional de este campo de conocimiento de la toxinología.
Este estudio pertenece a lo que se llama ciencia básica, que procura comprender un fenómeno de la naturaleza, con el objetivo de adquirir conocimiento y en este caso, precisó Gutiérrez, el objetivo era comprender este fenómeno de la evolución y la adaptación de este tipo de serpientes.
Desde inicios de la década del 2000 el Instituto se comprometió con el desarrollo de sueros antiofídicos para África, que culminó con el desarrollo de un nuevo suero antiofídico que se está distribuyendo en dicho continente. Y es a raíz de esta línea de trabajo del Instituto, que sus investigadores son invitados a sumarse a esta amplia investigación grande, coordinada por la Escuela de Medicina Tropical de Liverpool en Inglaterra.
A continuación un extracto de la entrevista con el Dr. José María Gutiérrez Gutiérrez.
-¿Cómo surgió precisamente esta inquietud de las cobras que escupen veneno? Cómo se planteó este objetivo de la investigación?
“Nosotros hemos estado participando desde hace ya más de seis años en un estudio muy amplio de los venenos de serpientes africanas de varios tipos y uno de los subtemas que surgió a lo largo de ese proyecto es estudiar los venenos de las cobras. Entonces empezamos a estudiarlos con este grupo de Liverpool y otros grupos de otras partes del mundo. Interesaba un tipo de cobra, que es la que tiene la capacidad de escupir el veneno, de tirarlo a la cara de los animales o las personas que las amenazan. No todas las cobras hacen eso. Escupen es una forma de decirlo; en realidad lo que hacen es que modifican los orificios de los colmillos y cuando aprietan la glándula del veneno, el veneno sale como un chorro a través de dos huequitos de los colmillos”.
-¿Ustedes estudiaron no solo la forma en que la cobra expulsa el veneno, sino la composición del veneno también?
“Exactamente. La participación del Instituto en esto fue estudiar la toxicidad, qué tan tóxicos eran esos venenos en términos de letalidad y en términos de producir destrucción de tejidos. Esos son estudios que se hacen con ratones y es una línea de investigación que tiene el Instituto. Entonces nuestra participación en ese gran estudio fue evaluar la toxicidad el veneno de 17 especies de cobras diferentes de Asia y África. Otros colegas de otros grupos, estudiaron la composición bioquímica del veneno de las cobras y ahí fue donde encontraron una diferencia muy interesante entre las cobras que escupen y las que no son escupidoras. Otra cosa interesante fue que se mostró que hay tres grupos diferentes de cobras que desarrollaron esa capacidad de escupir el veneno, en diferentes momentos y en diferentes lugares. Por ejemplo, un grupo desarrolló esa capacidad en África hace entre 4 y 7 millones de años”.
-¿Cómo se descubre a partir de cuándo lograron las cobras esta adaptación; algo ocurrido hace tantos millones de años?
“Se sabe porque hay muchas cobras que no tienen esa característica; entonces eso permite concluir que las cobras originarias no tenían esa característica y que luego esa característica apareció a lo largo de la evolución. Y luego, con estudios de biología molecular, estudiando el ADN de las serpientes, se puede determinar más o menos en qué momento fue que apareció esa característica. Es lo que llaman un reloj molecular, que permite hacer ese cálculo. Hay un grupo de cobras africanas en las que eso apareció entre 4 y 7 millones de años. Luego en Asia apareció más o menos hace 2 millones de años, en otro grupo, de manera independiente. Y otro grupo en África lo desarrolló de manera independiente. Aquí lo interesante es que esa capacidad de modificar el colmillo para proyectar el veneno hacia adelante aparece en momentos independientes y en lugares distantes y eso es lo que se llama convergencia evolutiva. Es decir, que aparece una característica de forma independiente, pero es la misma adaptación”.
-¿Cómo fue este proceso del análisis de la toxicidad que realizó el Instituto? ¿Hubo algún obstáculo?
“En realidad no. En el Instituto Clodomiro Picado hemos desarrollado a lo largo de los años una plataforma de metodología de laboratorio para evaluar la toxicidad de los venenos y ese fue nuestro aporte en esta investigación. Lo que aportamos fue una caracterización detallada de la toxicidad de estos venenos, que fue un elemento importante para amarrar los aportes de los diferentes grupos. Esto es como hacer un rompecabezas, que cada grupo pone una pieza -en el caso nuestro fue la evaluación de la toxicidad de los venenos- y ya cuando se juntan todas las piezas aparece una imagen que le da sentido a todo, que fue lo que se vio de lo que desarrolló el veneno cuando aparecieron las cobras escupidoras.
Otro aporte de este estudio es que casi siempre los venenos se han visto como una herramienta que tienen las serpientes para inmovilizar a las presas y comérselas, como un recurso para alimentarse. Una serpiente de estas muerde un ratón y lo paraliza y luego se lo traga. Pero aquí lo que estamos viendo, y eso es algo bastante novedoso, es otra función del veneno, la función de defenderse contra enemigos”.
-¿Y el veneno que escupe la cobra es más tóxico que el que libera al morder?
“No. Y vea lo interesante. No hubo diferencia en la toxicidad en el veneno que las cobras escupen y el que no escupen. Todas las cobras muerden, dicho sea de paso. Ellas muerden y se comen a sus presas mordiendo, solo que éstas, además de morder, escupen para defenderse. ¿En qué consistió la modificación del veneno? Consistió en aumentar la concentración de un componente que se llama Fosfolipasas A2, para producir más dolor cuando el veneno le cae en los ojos de los enemigos de las serpientes. Y eso se comprobó con unas neuronas especiales que detectan el dolor. Por eso decimos que es una adaptación defensiva. Y ese fue quizás el hallazgo más interesante de ese estudio y la razón por la que esta revista Science lo aceptó para publicación y hasta lo puso en la portada”.
-¿Y cómo es que el Instituto es escogido para que realice esta parte de la investigación?
“Eso es muy importante de analizarlo. Y es porque el Instituto Clodomiro Picado viene desarrollando una labor científica durante muchos años, que lo ha posicionado en el escenario internacional de este campo de conocimiento de la toxinología. Entonces a la hora de desarrollar un proyecto internacional de este tipo, al Instituto lo invitan a formar parte. Es una consecuencia de muchos años de desarrollar trabajo académico serio y consistente en el Instituto y la Universidad de Costa Rica. Es muy importante para la Universidad. Y es una reflexión interesante de cómo cuando se trabaja a lo largo de mucho tiempo con dedicación, con concentración en un tema, con profundidad, eso permite este tipo de alianzas internacionales”.
El doctor Gutiérrez indicó que la cobra escupidora solo existe en África y en Asia. En América los únicos representantes de esa familia son las serpientes corales, que serían como las “primas” de las cobras en América.
El reporte sobre la investigación fue publicado en la revista Science el pasado 22 de enero y lo puede leer aquí:
