Variations in tetrodotoxin levels in populations of Taricha granulosa are expressed in the morphology of their cutaneous glands

Autor(es)

Mailho-Fontana, Pedro Luiz ^[1] ; Jared, Carlos ^[1] ; Antoniazzi, Marta Maria ^[1] ; Sciani, Juliana Mozer ^[2] ; Arvalho Pimenta, Daniel C. ^[1] ; Stokes, Amber N. ^[3] ; Grant, Taran ^[4] ; Brodie, III, Edmund D. ; Brodie, Jr., Edmund D. ^[5]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Inst Butantan, Sao Paulo - Brazil

^[2] Univ Sao Francisco, Braganca Paulista, SP - Brazil

^[3] Califor State Univ, Bakersfield, CA - USA

^[4] Univ Sao Paulo, Sao Paulo - Brazil

^[5] Utah State Univ, Logan, UT 84322 - USA

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 9, DEC 6 2019.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Tetrodotoxin (TTX), one of the most toxic substances in nature, is present in bacteria, invertebrates, fishes, and amphibians. Marine organisms seem to bioaccumulate TTX from their food or acquire it from symbiotic bacteria, but its origin in amphibians is unclear. Taricha granulosa can exhibit high TTX levels, presumably concentrated in skin poison glands, acting as an agent of selection upon predatory garter snakes (Thamnophis). This co-evolutionary arms race induces variation in T. granulosa TTX levels, from very high to undetectable. Using morphology and biochemistry, we investigated differences in toxin localization and quality between two populations at the extremes of toxicity. TTX concentration within poison glands is related to the volume of a single cell type in which TTX occurs exclusively in distinctive secretory granules, suggesting a relationship between granule structure and chemical composition. TTX was detected in mucous glands in both populations, contradicting the general understanding that these glands do not secrete defensive chemicals and expanding currently held interpretations of amphibian skin gland functionality. Skin secretions of the two populations differed in low-mass molecules and proteins. Our results demonstrate that interpopulation variation in TTX levels is related to poison gland morphology. (AU)

• Processo FAPESP: 15/00999-3 - Morfologia comparativa do tegumento e das glândulas cutâneas em espécies de sapos e salamandras sul-americanos e norte-americanos
• Beneficiário: Pedro Luiz Mailho Fontana
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 14/18703-0 - Ecologia e evolução da defesa química nos anfíbios
• Beneficiário: Taran Grant
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Processo FAPESP: 17/10488-1 - O cuidado parental e a dermatofagia na cobra-cega Siphonops annulatus: uma abordagem integrativa
• Beneficiário: Pedro Luiz Mailho Fontana
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/15425-0 - Uma abordagem multidisciplinar para o estudo da diversificação dos anfíbios: fase 2
• Beneficiário: Taran Grant
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 18/03265-9 - Desvendando o cuidado parental nas cecílias: implicações nutricionais e toxinológicas em Siphonops annulatus
• Beneficiário: Carlos Alberto Gonçalves Silva Jared
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 12/10000-5 - Uma abordagem multidisciplinar para o estudo da diversificação de anfíbios
• Beneficiário: Taran Grant
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 14/15334-4 - A pele e a defesa dos sapos-cururus (Bufonidae) contra predadores e dessecação
• Beneficiário: Pedro Luiz Mailho Fontana
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado