Ядовитые лягушки Центральной и Южной Америки столь же смертельно опасны, как и красивы. Алкалоиды, выделяемые, например, кожей единственной золотой лягушки, могут убить 10 человек.

Среди самых известных ядовитых лягушек — три ярко-пятнистые разновидности из Колумбии, чей яд на коже использовался некоторыми индейцами-аборигенами в качестве смазки для охотничьих стрел. Именно благодаря исследованию этих лягушек в 1960-х наука пришла к открытию алкалоидов-батрахотоксинов. Мощные активаторы ионов натрия, эти алкалоиды теперь используются, чтобы исследовать ключевые процессы в человеческом теле, включая проводимость нервов, сокращение мышц и сердечную функцию.

Большинство алкалоидов кожи лягушки биологически активны, и многие были использованы как биомедицинские средства диагностики человеческих болезней. Некоторые производные этих составов могут послужить для лечения хронической боли, сбоев сердечных ритмов и других состояний.

Ядовитые лягушки выпускают алкалоиды на свою кожу, чтобы защититься этим от хищников. Откуда берется у них яд? Из более чем 500 алкалоидов, обнаруженных на коже лягушек, больше всего образуется путем извлечения из пищи, которая включает ядовитых насекомых. Лягушки — единственные из известных позвоночных животных, которые получают алкалоиды через пищу.

В последние годы выяснилось, что часть алкалоидов лягушками вырабатывается подобно другим позвоночным, в частности змеям, — путем комбинирования материалов из токсических белков или других веществ, не являющихся алкалоидами.

Биохимики Национального института здоровья (США) под руководством Джона В. Дали впервые идентифицировали австралийскую лягушку, которая производит свой собственный яд, а не получает его из пищи. Это первый зарегистрированный случай среди земноводных.

Об этом открытии было сообщено в издании Journal of Natural Products, под эгидой Американского химического общества.

За последние десятилетия Дали и его коллегам удалось исследовать сотни разновидностей лягушек со всех континентов и обнаружить широкий диапазон биологически активных алкалоидов, многие из которых стали широко использоваться в качестве препаратов для производства лекарств (препараты, стимулирующие сердечную деятельность, антибиотики и болеутоляющие средства).

Только у австралийских лягушек псевдофрин обнаруживается один класс алкалоидов. Исследовательская группа Дали определила структуру этого уникального класса еще в 1980-х годах и назвала эти алкалоиды псевдофринаминами, от рода, к которому принадлежали лягушки. По аналогии с другими алкалоидами (пумилиотоксинами), обнаруженными на коже лягушек, ученые полагали, что лягушки получали алкалоиды из съедаемых ими насекомых.

Группа Дали выявила существенные отличия в распределении алкалоидов разных классов среди двух экспериментально отобранных групп лягушек в количестве 18 особей. У лягушек, пойманных на воле, имелись повышенные уровни пумилиотоксинов и только прослеживались небольшие количества псевдофринаминов, в то время как лягушки, жившие в неволе в лабораторных условиях, имели высокие уровни псевдофринаминов, но нулевые — пумилиотоксинов. Естественно, диета лабораторных лягушек алкалоидов не содержала.

Вывод был однозначен: лягушки рода Pseudophryne самостоятельно вырабатывают псевдофринамины, но подобно другим ядовитым лягушкам получают пумилиотоксины из других источников.

Псевдофринамины являются мощным блокатором никотиновых рецепторов, которые включаются на неврологическом уровне. Ученые планируют исследовать эти алкалоиды на степень влияния их на другие биологические функции.

Исследователи из нью-йоркского Колумбийского университета и Американского музея естествознания изучили родственников американской золотой лягушки, живущих на Мадагаскаре, и нашли, что они приобретают свои токсины от поедаемых ими муравьев.

Это открытие указывает на то, что способность использовать токсины насекомых развилась у лягушек независимо в двух удаленных друг от друга областях мира. В Колумбии лягушки употребляют не муравьев, а вероятнее всего ядовитых жуков.

Австралийские ученые из университета в Аделаиде синтезировали из секрета ядовитой лягушки Nataden genus вещество, обладающее свойствами клея, которое можно применять для фиксации сложных переломов коленного сустава. Это вещество затвердевает в течение нескольких секунд и не оказывает токсичного действия.

Ученые испытали его на 10 овцах с травмами коленного сустава, зафиксировав отломки костей в суставах с помощью этого клеящего вещества. В течение 10 недель повязка прочно фиксировала повреждения в заданном положении, что способствовало образованию костных мозолей в местах переломов.