De potentie schuilt in onze genen.

Mensen zijn net als vele andere zoogdieren niet giftig. Maar toch schuilt die potentie wel in onze genen, zo beweren onderzoekers. Volgens een nieuwe studie beschikken mensen namelijk net als reptielen over die doelbewuste gereedschapskist om gif te produceren.

Gif
Gif is in wezen een cocktail van diverse moleculen – meestal eiwitten – die de normale lichaamsfuncties van een noodlottig slachtoffer verstoren. “Dieren kunnen er hun prooien mee immobiliseren en doden, of ze gebruiken het voor zelfverdediging,” legt onderzoeker Agneesh Barua uit. In de natuur komen veel giftige planten, dieren en bacteriën voor. “Wat interessant is aan gif, is dat het in zoveel verschillende dieren is ontstaan,” gaat Barua verder. “Denk aan kwallen, spinnen, schorpioenen, slangen en zelfs sommige zoogdieren. Hoewel deze dieren op verschillende manieren gif afgeven, is het orale systeem – waarbij gif via een beet wordt geïnjecteerd – één van de meest voorkomende en best bestudeerde.”


Oorsprong
Wetenschappers zijn nog steeds op zoek naar de oorsprong van oraal gif. In eerdere studies hebben onderzoekers dan ook de genen bestudeerd die coderen voor de eiwitten waaruit het giftige mengsel bestaat. Al schieten we daar niet heel veel mee op. “Veel van de gifstoffen die momenteel in gif worden aangetroffen, zijn ontstaan nadat het orale gifsysteem het levenslicht zag,” zegt Barua. “We moesten dus kijken naar de genen die aanwezig waren vóór de oorsprong van het gif; genen die het ontstaan van het gifsysteem mogelijk maakten.”

Slang
In de nieuwe studie besloten de onderzoekers de gifklieren te bestuderen van de Protobothrops mucrosquamatus; een Aziatische slang die bekend staat en gevreesd wordt om zijn krachtige, giftige beet. Vervolgens zochten ze naar genen die een sterke wisselwerking aangingen met de gifgenen. Het team ontdekte ongeveer 3000 van dit soort ‘samenwerkende’ genen.

Protobothrops mucrosquamatus. Afbeelding:
OIST/Steven Aird

De onderzoekers bestudeerden vervolgens de genomen van andere dieren in het dierenrijk, inclusief zoogdieren zoals honden, chimpansees en mensen. Het leidt tot een interessante ontdekking. Want wij blijken – net als honden en chimpansees – over een eigen versie van de bestudeerde slangengenen te beschikken. Het team boog zich vervolgens over de weefsels van speekselklieren van zoogdieren en ontdekte een vergelijkbare activiteit als in de slangengifklieren.


Speekselklieren
De wetenschappers vermoeden dat de speekselklieren van zoogdieren en de gifklieren van slangen een oude, functionele kern delen die in stand is gebleven toen de twee lijnen zich honderden miljoenen jaren geleden van elkaar splitsten. “We hebben nu het eerste echte solide bewijs gevonden dat gifklieren zijn ontstaan uit vroege speekselklieren,” stelt Barua. “Vervolgens begonnen slangen verschillende gifstoffen in hun gif te incorporeren en nam het aantal genen dat betrokken is bij de productie van gif toe. Ondertussen produceren zoogdieren zoals spitsmuizen een eenvoudiger gif dat sterk lijkt op speeksel.”

Bouwstenen
Het betekent dat dus ook mensen in het beginsel alles in huis hebben om giftig te zijn; we hebben de betreffende bouwstenen. De studie levert ook het eerste concrete bewijs van een onderliggende moleculaire link tussen gifklieren bij slangen en speekselklieren bij zoogdieren. Bovendien onthult het de oude basis van oraal gif.

Giftige muizen
Het schijnbare gemak waarmee de functie van speekselklieren kan worden omgezet in een functie voor gif, is verrassend. Het zou kunnen betekenen dat wetenschappers in een verontrustend nieuw licht naar andere zoogdieren gaan kijken. “Er zijn experimenten in de jaren tachtig uitgevoerd waarbij mannelijke muizen verbindingen in hun speeksel produceerden die heel giftig zijn wanneer ze in ratten worden geïnjecteerd,” vertelt Barua. “Als onder bepaalde ecologische omstandigheden muizen die meer giftige eiwitten in hun speeksel produceren, zich beter weten voort te planten, dan kunnen we over een paar duizend jaar misschien wel giftige muizen tegenkomen.”

Of muizen zich inderdaad op dit bijzondere evolutionaire pad bevinden, is een zaak die verder onderzocht moet worden. Maar de bevindingen vervagen zeker de grens tussen giftige en niet-giftige soorten. Of mensen ooit gif zullen gaan ontwikkelen? Die kans is klein, al kunnen de onderzoekers het ook niet helemaal onder de juiste ecologische omstandigheden uitsluiten. “Het geeft absoluut een geheel nieuwe betekenis aan ‘een giftig persoon’,” grapt Barua.

Wist je dat…

…onderzoekers al eerder ontdekten dat niet slangen, maar zoogdieren de eersten waren die op het idee kwamen om gif te produceren en gebruiken? Een klein ‘zoogdierreptiel’ die ongeveer zo groot was als een kleine hond en zo’n 260 miljoen jaar geleden in Zuid-Afrika leefde, was vermoedelijk het eerste dier dat gif produceerde. Lees hier verder!