Por qué las ranas son verdes

Algunas ranas tienen concentraciones de biliverdinas tan altas que superan lo que se asociaría, para el ser humano, a un cuadro de patología severa o incluso a la muerte. La mayoría de los animales no son verdes porque los efectos fisiológicos de estos pigmentos pueden ser tóxicos. Estas ranas, sin embargo, los necesitan, crecen y viven con ellos. Es lo que motivó a Carlos Taboada, investigador del departamento de biología de la Universidad Duke (Estados Unidos), a entender por qué y, sobre todo, cómo. Tras un análisis de varios años del genoma de estos anuros tomando la Boana punctata como modelo, el grupo de investigadores llegó a la conclusión de que las responsables de dicha acumulación son las serpinas, familia de proteínas caracterizadas por ser inhibidores de proteasa, que se enlazan al pigmento y van ajustando el color, según lo detallan en un estudio publicado este lunes en la revista PNAS.

Estas proteínas, presentes en toda la naturaleza, nacen en el hígado, pasan por la circulación, se enganchan a los pigmentos y se expresan por todos los tejidos de la rana en función de sus necesidades dando la coloración verdosa. Este mecanismo se podría comparar a lo que ocurre cuando una persona se da un golpe, pues este mismo pigmento da color al moratón. “Durante una parte del proceso, la adquisición de ese color está presente. Se genera una hemorragia, se degrada en glóbulos rojos y se libera ese pigmento, pero nosotros pasamos rápidamente a la bilirrubina”, explica Taboada, principal autor del trabajo. Estos elementos se observan en mayor cantidad en la linfa del anfibio, entre la piel y los músculos, donde hay grandes bolsas de líquido. Lo que sorprendió a los expertos no es tanto el efecto de las serpinas, sino ver que se trataba de una familia y que, además, en cada especie estudiada era una en particular y que algunas no tenían el mismo gen.

La presencia de biliverdinas ha ido cambiando unas 41 veces independientemente en la historia evolutiva de estos anfibios y es visible en más de 400 ranas (sobre las 7.000 especies que hay) de 11 familias distintas. “Estas ranas desarrollaron un miembro de esta familia de proteínas de manera estable, lo pueden expresar en una gran concentración y les confiere una nueva función, lo que es muy interesante”, opina el experto argentino.

El ambiente y el estrés al cual se somete una rana podrían afectar esa coloración. ¿Cómo? “Todavía no se sabe”, contesta el biólogo. Lo que sí se puede observar es que cuando estos animales enferman pierden el color verde volviéndose más amarillos. Esta alteración implica que las serpinas, de color azul, han dejado de expresarse. En unos cuatro o siete días, la rana muere. En definitiva, se sabe que el entorno altera, pero se ignora cuál es el detonante. “Pero ahora podemos encontrar muchas más cosas. Este es solo el comienzo. Esta biología y su base bioquímica han sido poco estudiadas. Hay muchas facetas que todavía se desconocen, como su defensa química o cómo se defiende de patógenos”, confirma Taboada.

La próxima etapa es entender cómo las ranas cambian de color a lo largo del día. Las proteínas se mueven de lugar, desde la linfa hasta las piernas por ejemplo. Cuando están en reposo, las serpinas les permiten adquirir el color de las plantas y pasar desapercibidas. Al llegar la noche, cuando la rana comienza a cantar, esas proteínas se desplazan y le dan otro color, menos “críptico”, en palabras de Taboada. Pero estas proteínas no están relacionadas únicamente con la coloración. El experto también tiene curiosidad por analizar otras vertientes y la función que tienen las demás.

Lagartos y peces

La alta concentración de biliverdinas también se encontró en peces y en lagartos de Nueva Guinea. Estos últimos, por ejemplo, tienen la sangre de color verde, aunque su piel no lo sea, explica Christopher Austin autor del estudio en cuestión que salió en Science Advances e investigador en la Universidad Estatal de Luisiana (Estados Unidos). Sus resultados demuestran que ha habido cuatro evoluciones independientes en cuanto a presencia de estos pigmentos, es decir, 10 veces menos que en las ranas del estudio de Taboada. “Hay muchas maneras de ser verdes en los animales y lo que cuenta este trabajo no es algo muy común. La mayoría de lagartos y de ranas no tienen esa concentración de biliverdinas”, insiste Austin. Aun así, para él, este tipo de investigaciones tiene un interés para la biología más básica y va mucho más allá. “Nos ayuda a entender el organismo humano”, precisa.

Taboada también está convencido de ello: “Conocer la rana nos da mejor información sobre nosotros aunque esas proteínas se expresen de otra forma y tengan una función distinta”. Otro punto en común en el discurso de los investigadores es que, para los dos, es importante ver cómo la evolución de las especies puede actuar de manera convergente y dar resultados muy parecidos en otros organismos, pero con explicaciones diferentes. “Todo apareció de manera independiente y quiero ver si son las mismas proteínas involucradas en las otras especies. La parte más entretenida es entender cómo la diversidad biológica puede alcanzar cualquier fenotipo”, asegura el científico argentino.

Para Iván Gómez-Mestre, biólogo evolutivo experto en anfibios en la Estación Biológica de Doñana del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), es esencial entender la base molecular detrás de la coloración de las ranas porque revelan el estado de salud del animal y su condición corporal. “Estos estudios ayudan a explicar la enorme variabilidad del grupo. Los anfibios son muy comunes en el trópico pero se distribuyen por otras partes del globo. Ocupan todos los nichos ecológicos”, cuenta Gómez-Mestre. El experto español añade, en armonía con los otros investigadores, que también es cuestión de salud humana. “Esto a nosotros también nos sirve porque podemos entender cómo se regula la pigmentación de la piel y, en caso de eficiencia, saber cuál puede ser la base molecular”, asegura. Al científico le interesan las ranas de vidrio o de cristal que solo tienen pigmentación en el dorso y suponen todavía un misterio. “En la parte ventral se ven los órganos y el corazón latiendo. Son fascinantes y todavía no está claro el por qué”, concluye.

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