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Investigador Costarricense ayuda a descifrar secreto evolutivos de la cobra escupidora.

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Dr. José María Gutiérrez Gutiérrez, investigador jubilado y ex profesor del Instituto Clodomiro Picado (ICP-UCR) y de la Facultad de Microbiología de la UCR.  Forma parte de un grupo de investigadores de talla mundial que buscaban descifrar la composición del veneno de una de las serpientes más peligrosas del planeta

Junto con otros 28 especialista de Reino Unido, Estados Unidos, Australia, Países Bajos, España, Noruega y Brasil. Los resultados de este importante estudio fueron publicados recientemente por la revista Science, dónde se explica qué las cobras escupidoras modificaron la composición de su veneno como mecanismo de defensa. Este aspecto, desde la biología evolutiva, suele no considerarse en serpientes.

La cobra escupidora y su veneno.

La Cobra Escupidora utiliza la eyección de veneno como método de defensa. Sin embargo son la minoría dentro del familia de las cobras en hacerlo. El veneno que rocía no es dañino al contacto con la piel de ningún mamífero, pero puede dejarlo ciego si entra en contacto con los ojos; y si no se trata a tiempo puede causar quemosis e hinchazón de la córnea.

El veneno es rociado en patrones geométricos distintivos cuando los músculos aprietan las glándulas para escupir hacia delante gracias a unos agujeros cerca de las puntas de los colmillos.

Cuando estas cobras se sienten acorraladas “escupen” su veneno hasta a 2 m . Escupir es su principal forma de defensa pero también pueden inyectar su veneno al morder como cualquier tipo de cobra.

El Estudio

El trabajo del equipo costarricense es parte de una investigación más grande que coordina el Centro de Investigación e Intervenciones sobre Mordeduras de Serpientes (CSRI) de la Escuela de Medicina Tropical de Liverpool (LSTM). Con el fin de descubrir el porque solamente la variedad de cobras escupidoras había optado por este singular mecanismo de defensa entre la familia extendida de cobras.

Según el Dr. Gutiérrez, los venenos de serpiente tienen varias funciones. Una de ellas es inmovilizar y subyugar a las presas. Las toxinas ayudan a paralizar a la presa, o bien, producirle daño en sus tejidos para inmovilizarla. De esta manera, la serpiente puede ingerir al animal que se convertirá en su alimento.

Sin embargo, hay otro objetivo muy poco estudiado de los venenos, y es su función de defensa contra los depredadores. Entender esto fue, justamente, el objetivo principal de la investigación.

Resultados: Evolución Convergente.

El papel cientifico publicado en la revista Science dice qué: En tres grupos de cobras diferentes (una de Asia y las dos de África) lograron obtener la misma característica de escupir veneno. Está estrategia evolutiva ocurrió, en tres momentos distintos con una diferencia de millones de años y con una lejanía geográfica comprobada. 

Es decir que este patrón de defensa, no ocurrió en un ancestro común de las tres especies estudiadas, sino que de manera completamente independiente a este fenómeno se le conoce como convergencia evolutiva.

“Una en un grupo de cobras de África, entre siete a once millones de años. Otra en Asia, entre dos y cuatro millones de años, y un tercer grupo en África. Los tres son eventos independientes pero con una misma característica. Estos grupos de cobras, aunque estaban en distintos momentos, lograron cambiar sus colmillos y modificar el orificio para así poder eyectar el veneno de frente”, amplió el Dr. Gutiérrez.

Fuente Universidad de Costa Rica

Otros ejemplos de conversiones evolutivas se da cuándo especies diferentes o separadas por largas distancias o barreras geográficas resuelven problemas comunes de la misma manera. Como la selección de natación de alguna especies de mamíferos, desarrollo de picos similares basados en la función alimenticia o el vuelo de aves y murciélagos.

Mejor defensa y un mejor veneno.

Pero las cobras escupidoras no solo adaptaron sus colmillos con pequeños orificios para expulsar su veneno a largas distancias.

El equipo de investigación encontró que las cobras escupidoras estudiadas habían aumentado de forma independiente la producción de toxinas fosfolipasas A2 (PLA2). Con el fin de mejorar las capacidades defensivas de su veneno.

“Lo interesante en la historia evolutiva de las cobras es que primero desarrollan ese comportamiento de posicionarse de manera vertical para defenderse. Luego, generan citotoxinas que permiten defenderse al morder porque producen dolor. Pero luego, desarrollan otro mecanismo que es escupir el veneno y mejoran, posteriormente, su composición para generar más dolor de una manera muy eficiente”, indicó el Dr. Guitérrez.

Fuente Universidad de Costa Rica

El Instituto Clodomiro Picado y las serpientes.

El Instituto Clodomiro Picado, adscrito a la Facultad de Microbiología de la Universidad de Costa Rica, se fundó en abril de 1970. La concreción de este proyecto, sin embargo, tiene raíces varias décadas atrás, principalmente por el esfuerzo pionero que llevó a cabo el célebre científico nacional Dr. Clodomiro Picado Twight (1887-1944).

Trabajando en el Laboratorio Clínico del Hospital San Juan de Dios, Picado se interesó por el tema de las mordeduras de serpiente. A partir de esto, desarrolló un intenso programa de investigación sobre las serpientes y sus venenos, así como en la búsqueda de nuevas soluciones al problema de envenenamientos ofídicos que sufrían principalmente los campesinos del país.

Inst. Clodomiro Picado Lab de Proteómica

Desde su fundación el Clodomiro Picado a creado sueros y antidotos para las mordeduras de serpientes utlizados extensivamente en Costa Rica y al rededor del mundo.

La trayectoria y prestigio alcanzados por el Instituto Clodomiro Picado se confirman con los premios recibidos a lo largo de su historia, los cuales constituyen un reconocimiento al saber desarrollado durante la investigación con propósito social, un vínculo académico beneficioso con las futuras generaciones de científicos e investigadores del país y un liderazgo ganado en el tema del ofidismo y la producción de antivenenos.

Más recientemente en 2020 durante la primer ola de la Pandemia por Covid19 también creo miles de viales de suero convaleciente a base de plasma sanguineo humano y equipo en busca de mejorar las oportunidades de supervivencia de pacientes moderados y graves afectados por el Covid19.

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