Par temps chaud et ensoleillé, certaines algues marines le long des côtes américaines et ailleurs peuvent prospérer et donner lieu à des proliférations d'algues nuisibles, produisant une substance connue sous le nom de saxitoxine. Cette neurotoxine est mortelle pour de nombreux animaux et est à l'origine d'intoxications paralysantes par les fruits de mer chez les personnes qui consomment des fruits de mer contaminés.
Mais un animal improbable a un antidote : le ouaouaron américain (Rana catesbeiana), qui rencontre probablement également la toxine dans ses habitats d'eau douce.
Une injection d'une protéine produite par la grenouille a sauvé des souris d'une dose mortelle de toxine, rapportent des chercheurs le 16 juillet dans Communications naturelles. Des recherches antérieures avaient montré que la protéine, appelée saxiphiline, agit comme une éponge qui retient les toxines et absorbe la saxitoxine avant de faire son sale boulot.
L'étude jette les bases d'un futur traitement à la saxiphiline pour les personnes souffrant de nausées, de picotements et de symptômes paralytiques plus graves provoqués par une intoxication par les fruits de mer. Bien que les décès soient rares, la saxitoxine a provoqué une poignée d'épidémies aux États-Unis ces dernières années. Sans antidote spécifique, le traitement repose sur des soins de soutien tels que l’assistance respiratoire et l’oxygène.
La saxitoxine est considérée comme une arme chimique par le droit international, « et nous avons ici ce qui semble être une antitoxine de secours efficace qui pourrait être injectée et soulager les symptômes – particulièrement les symptômes graves – d'une intoxication par les fruits de mer », explique le biologiste évolutionniste Matthew Holding de l'Université du Michigan à Ann Arbor, qui n'a pas participé à la recherche.
Les chercheurs ont injecté dans l’abdomen de 13 souris une dose mortelle de saxitoxine. Presque tous ont développé une paralysie des membres en trois minutes et sont finalement décédés. « Ils expirent parce qu'ils ne peuvent tout simplement pas respirer », explique le biophysicien Daniel Minor de l'Université de Californie à San Francisco.
Dix autres souris ont reçu une injection de saxiphiline une minute après l’injection de saxitoxine. Neuf ont survécu.
Les souris présentaient également des taux de survie élevés lorsque la toxine et l’antidote étaient injectés ensemble et lorsque l’antidote était administré en premier. Quelle que soit la manière dont elle est administrée, la saxiphiline semble empêcher la saxitoxine de bloquer les canaux ioniques sodium à la surface des cellules nerveuses. Ces canaux sont cruciaux car ils contrôlent l’afflux d’ions sodium dans les cellules nerveuses, ce qui crée les impulsions électriques nécessaires à la transmission des signaux qui contrôlent le mouvement musculaire. « La saxiphiline est capable de capter la toxine, l'empêchant d'atteindre les canaux ioniques, puis de la transporter afin qu'elle puisse être détruite ou excrétée », explique Minor.
Le degré d'efficacité de la saxiphiline a surpris les chercheurs. « Même avec ce qui semble être un rapport assez faible entre la protéine éponge et la toxine, vous pouvez constater un sauvetage presque complet », explique Holding.
Les résultats démontrent que la protéine dérivée des amphibiens survit dans les corps chauds des mammifères – une condition préalable à un traitement humain, explique Rebecca Tarvin, biologiste évolutionniste à l'Université de Californie à Berkeley. « Il a le potentiel d'agir comme traitement prophylactique ou thérapeutique », explique Tarvin, qui n'a pas participé à la nouvelle étude.
Même si des injections similaires fonctionnent chez les humains, administrer un antidote une minute après qu'une personne a mangé des crustacés contaminés sans le savoir n'est pas réaliste, dit Tarvin. Mais les amateurs de fruits de mer concernés consomment probablement des doses bien inférieures, par rapport à leur taille, à celles injectées aux souris. Les gens commencent également généralement à ressentir des symptômes d’empoisonnement après quelques heures, ce qui laisse suffisamment de temps aux médecins pour administrer un traitement aux personnes connues pour avoir mangé des coquillages potentiellement contaminés. « Cela pourrait prendre assez de temps pour que [you could give] une thérapie comme celle-ci… dans le temps », dit-elle.
Des études supplémentaires sont nécessaires pour garantir que la saxiphiline peut être utilisée sans danger chez l'homme et qu'elle est tout aussi efficace contre les variétés de saxitoxines moins connues et moins courantes, mais encore plus puissantes, présentes dans les crustacés, explique Minor. Il espère développer un test simple et peu coûteux utilisant la saxiphiline afin que les pêcheurs puissent évaluer rapidement leurs captures pour détecter les fruits de mer contaminés par la saxitoxine, plus rapidement que les tests de laboratoire que certains États effectuent actuellement.
Minor pense également plus largement. Les toxines sont omniprésentes dans la nature, tout comme les mécanismes de résistance que les animaux ont développés pour se défendre. « C'est la plus grande question biologique », dit Minor. « Dans quelle mesure ce mécanisme de résistance est-il répandu ? Contre quelles autres molécules est-il déployé ? »