Поскольку болезни человека становятся тревожно устойчивыми к антибиотикам, поиск новых фармацевтических препаратов имеет решающее значение. Тростниковая жаба и другие представители семейства Bufonidae производят вещества, широко используемые в традиционной народной медицине, но находящиеся под угрозой исчезновения члены семейства, такие как панамская золотая лягушка Atelopus zeteki, могут исчезнуть до того, как раскроют свои секреты. Смитсоновские ученые и коллеги из Панамского университета; Правительственный исследовательский центр Панамы, INDICASAT AIP; Университет Вандербильта в Теннесси; и Университет Ачарья Нагарджуна в Гунтуре, Индия, создали сборник известных химических веществ, производимых этим семейством амфибий, в «Журнале этнофармакологии», подчеркнув их в значительной степени неисследованный потенциал для открытия новых лекарств.
«Мы медленно учимся разводить нескольких представителей этого семейства земноводных, уничтоженных хитридиозом», - сказал Роберто Ибаньес, штатный научный сотрудник Смитсоновского института тропических исследований (STRI) и местный директор Панамского Проект по сохранению и спасению амфибий (PARC). «Это дает нам время для изучения химических веществ, которые они производят, но вполне вероятно, что животные в своей естественной среде обитания производят еще более широкий спектр соединений».
15 из 47 видов лягушек и жаб, используемых в народной медицине, принадлежат к семейству Bufonidae. На протяжении тысячелетий выделения из их кожи и из околоушных желез, называемых околоушными железами, а также из их костей и мышечных тканей использовались в качестве средств от инфекций, укусов, рака, сердечных заболеваний, кровотечений, аллергии, воспалений, боли и даже СПИД.
Обширный обзор существующей литературы о токсинах, продуцируемых этим семейством, показал, что два распространенных азиатских вида жаб, Bufo gargarizans и Duttaphrynus melanostictus, производят противораковые средства, известные как Chan Su и Senso. Другой препарат, используемый для лечения рака и гепатита, Huachansu или Cinobufacini, регулируется Государственным управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов Китая. В Бразилии кишечник Rhinella schneideri применяется к лошадям для лечения паразита Habronema muscae. В Испании экстракт жабы B. bufo используется для лечения копытной гнили у домашнего скота. В Китае, Северной и Южной Корее владельцы ранчо используют мясо B. gargarizans для лечения чумы крупного рогатого скота.
Лишь небольшая часть из более чем 580 видов семейства Bufonidae была исследована учеными. «В Панаме у нас есть не только доступ к удивительному разнообразию видов земноводных, но и возможность использовать новые методы масс-спектрометрии и спектроскопии ядерного магнитного резонанса, чтобы упростить и удешевить выяснение химической структуры алкалоидов, стероидов, пептиды и белки, вырабатываемые этими животными», - сказал соавтор Марселино Гутьеррес, исследователь Центра биоразнообразия и открытия лекарств в INDICASAT AIP (Instituto de Investigaciones Cientificas y Servicios de Alta Tecnologia).«Мы очень рады узнать больше о химии этого семейства».
Считается, что большинство химических веществ, образующихся в коже лягушек и жаб, защищают их от хищников. В случае рода Atelopus большинство токсинов, обнаруженных в коже, представляют собой тетродототоксины. Кроме того, зетекитоксины были обнаружены у A. zeteki и хирикитоксины у A. limosus, одного из первых видов, которые исследователям удалось разводить в неволе, а также у A. glyphus и A. chiriquiensis.
«Примечательно, что токсины из одной шкуры лягушки могут убить 130-1000 мышей», - сказал Канделарио Родригес, исследователь INDICASAT и первый автор обзора. «Механизм действия заключается в снижении сердечного ритма, что делает эти интересные кандидаты в качестве терапевтических соединений. Золотая лягушка, A. zeteki, один из национальных символов Панамы, является единственным видом рода Atelopus, который выделяет зетекитоксины. болезнь, поражающая его кожу, а также его сбор для продажи экзотических домашних животных и разрушения среды обитания, если золотые лягушки исчезнут, они унесут с собой это потенциально ценное химическое вещество."
Химические строительные блоки, которые земноводные используют для создания токсичных соединений, поступают из таких источников, как их рацион, кожные железы или симбиотические микроорганизмы. Жабы рода Melanophryniscus выделяют липофильные алкалоиды из своего сложного рациона, состоящего из клещей и муравьев. Предварительные исследования показали, что токсины, обнаруженные в диких видах Atelopus, не могут быть выделены из лягушек, выращенных в неволе: еще одна причина сохранить среду обитания лягушек и начать изучать возможность выпуска лягушек, выращенных в неволе, обратно в дикую природу.
Более 30 процентов амфибий в мире находятся в состоянии упадка. Стремясь опередить волну болезней, распространяющихся по Центральной Америке, Панама лидирует в усилиях по сохранению. Проект PARC Смитсоновского института выявил несколько видов Atelopus, находящихся под угрозой исчезновения. Исследователи учатся создавать условия, необходимые для их разведения в неволе. Смотрители животных в своих учреждениях в Гамбоа и Эль-Валле, Панама, не только экспериментируют, чтобы выяснить, что едят лягушки, но и воссоздают надлежащую среду для всего жизненного цикла лягушки: откладывание яиц, вылупление яиц и выживание головастиков, чтобы успешно разводить Atelopus. Каждый вид имеет уникальные требования, что делает создание этого Ноева ковчега для земноводных дорогостоящей задачей.