Efecto del estrés sobre las características toxinológicas del veneno de Phoneutria depilata (Araneae: Ctenidae)
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Resumen en español
Las arañas han sido foco de diferentes investigaciones entre los artrópodos. Estos estudios se han centrado principalmente en la importancia de su veneno (diferencias intersexuales, interespecíficas e interpoblacionales), pero no en los efectos que el ambiente pueda tener sobre el mismo, como el estrés. En el presente estudio se determinaron los efectos del estrés por presencia de un depredador, sobre tres características toxinológicas del veneno de machos y hembras de Phoneutria depilata: volumen de veneno producido, dosis letal media (DL50) y propiedades químicas. Se realizaron experimentos bajo condiciones de laboratorio sometiendo a las arañas a tratamientos de estrés por presencia de un depredador vertebrado (Rattus norvegicus) y a un tratamiento control con un sustituto inerte; entre tres y cuatro veces por semana (día de por medio), durante un mes. Los individuos del tratamiento experimental (TII) fueron ubicados en una arena con el depredador, separados por un acrílico transparente con agujeros y una corriente de aire, lo que permitió un estímulo visual, mecánico y químico para la araña, mientras que los individuos del grupo de control (TI), fueron sometidos al mismo procedimiento simultáneamente, solo reemplazando el depredador vivo por el sustituto inerte. Las arañas fueron “ordeñadas” una sola vez, al finalizar todos los experimentos de exposición al estrés. El veneno fue tomado en capilares de vidrio para su medición y almacenado en tubos Eppendorf de baja adherencia proteica, separado en 4 pools (machos del TI, machos del TII, hembras del TI y hembras del TII); su letalidad fue probada sobre individuos de Hemidactylus frenatus (gecko) y su análisis químico se evaluó por medio de HPLC y electroforesis en gel de poliacrilamida. Se encontró un efecto significativo (p<0.05) sobre el volumen de veneno, pero no sobre la letalidad; y se encontraron diferencias químicas cualitativas, asociadas principalmente con compuestos de bajo peso molecular (15-25kDa) entre el veneno de los machos sometidos al tratamiento control y al tratamiento de estrés. Los resultados indican que P. depilata tiene la capacidad de producir y almacenar una mayor cantidad de veneno bajo condiciones de estrés, además de cambiar su composición, sin alterar su letalidad. Los resultados complementan la información previa obtenida con P. depilata, relacionada con ecología trófica, metabarcoding y transcriptómica. Además, indican que, cuando las arañas se encuentran sometidas a un estrés constante, estás adoptan estrategias de defensa activa que pueden llegar a facilitar la gestión de sus recursos (veneno), lo que va de la mano con la teoría de la dosificación.
Resumen en ingles
Spiders have been the focus of various arthropod research studies. These studies have focused mainly on the importance of their venom (intersexual, interspecific and interpopulation differences), but not on the effects that the environment may have on it, such as stress. In the present study, the effects of stress due to the presence of a predator were determined on three toxinological characteristics of the venom of male and female Phoneutria depilata: volume of venom produced, median lethal dose (LD50) and chemical properties. Experiments were carried out under laboratory conditions, subjecting spiders to stress treatments due to the presence of a vertebrate predator (Rattus norvegicus) and to a control treatment with an inert substitute; three to four times a week (every other day), for one month. Individuals in the experimental treatment (TII) were placed in an arena with the predator, separated by a transparent acrylic with holes and an air current, which allowed a visual, mechanical and chemical stimulus for the spider, while individuals in the control group (TI) were subjected to the same procedure simultaneously, only replacing the live predator with the inert substitute. The spiders were “milked” only once, at the end of all the stress exposure experiments. The venom was taken in glass capillaries for measurement and stored in low protein adhesion Eppendorf tubes, separated into 4 pools (TI males, TII males, TI females and TII females); its lethality was tested on Hemidactylus frenatus (gecko) individuals and its chemical analysis was evaluated by means of HPLC and polyacrylamide gel electrophoresis. A significant effect (p < 0.05) was found on the volume of venom, but not on lethality; and qualitative chemical differences were found, mainly associated with low molecular weight compounds (15-25kDa) between the venom of males subjected to the control treatment and the stress treatment. The results indicate that P. depilata has the capacity to produce and store a greater quantity of venom under stress conditions, in addition to changing its composition, without altering its lethality. The results complement the previous information obtained with P. depilata, related to trophic ecology, metabarcoding and transcriptomics. In addition, they indicate that, when spiders are subjected to constant stress, they adopt active defense strategies that can facilitate the management of their resources (venom), which goes hand in hand with the dosage theory. Keywords: LD50, venom, stress, volume, composition
