« Elicio a grandi dans la forêt tropicale équatorienne et il peut trouver des grenouilles même lorsque nous ne pouvons pas les voir », explique Caty, ajoutant que le voyage jusqu’au domicile des amphibiens était la partie la plus difficile de l’étude. Cependant, une fois localisées, les insaisissables créatures se sont contentées de sauter dans la moitié inférieure des bouteilles en plastique placées à côté d’elles, ne présentant aucun risque pour les chercheurs. Après avoir recueilli la peau, les intestins et le foie d’un petit nombre de grenouilles, Tapia est retourné au Centro Jambatu de Investigación y Conservación de Anfibios, à Quito, en Équateur, où il a nourri les animaux restants avec des mouches à fruits et des grillons non toxiques pendant 6 mois avant de recueillir les organes des animaux désintoxiqués.

De retour aux États-Unis, Gary Byrd a analysé les toxines cutanées des amphibiens, identifiant 10 neurotoxines, dont les lehmizidines et les indolizines, qui inactivent les canaux ioniques des cellules nerveuses et musculaires. Et lorsque Caty a comparé les modèles d’expression génétique des grenouilles sauvages et des grenouilles détoxifiées, elle a remarqué que les grenouilles sauvages toxiques produisaient moins d’ARNm nécessaires pour générer des canaux ioniques de transport du sodium, peut-être pour aider les grenouilles à retenir les neurotoxines de leur alimentation.

Ensuite, elle a analysé les protéines transportées dans le sang des grenouilles et en a remarqué plusieurs qui pourraient contribuer au transport des neurotoxines, notamment une protéine de transport des acides biliaires (connue sous le nom de protéine de transport de soluté 51a), qui transporte habituellement des molécules huileuses dans le sang. L’équipe a également été surprise de constater que les niveaux d’une protéine appelée saxiphiline – qui élimine la neurotoxine saxitoxine du sang des grenouilles-taureaux – augmentaient considérablement chez les grenouilles désintoxiquées. Nous nous attendions à voir une plus grande expression chez les grenouilles toxiques », explique Caty, qui pensait que les petits diables pouvaient utiliser la protéine de transport de la toxine pour se rendre plus toxiques. Cependant, O’Connell soupçonne qu’il y a plusieurs explications possibles à cette découverte inattendue, y compris la disparition de la protéine du sang des grenouilles sauvages parce qu’elle est liée aux toxines dans les glandes cutanées ou, alternativement, les grenouilles non toxiques pourraient élever les niveaux de la protéine en prévision de la réapparition des toxines dans leur alimentation. Et quand Aurora Alvarez-Buylla a ajouté un échantillon de neurotoxine au sang des grenouilles sauvages à la recherche de molécules pouvant être impliquées dans le transport des toxines vers la peau des grenouilles, une protéine de choc thermique – Hsp90, qui protège les protéines des dommages lorsque les grenouilles surchauffent – et la saxiphiline sont toutes deux apparues comme des transporteurs potentiels.

Caty admet qu’elle est excitée par le fait que la saxiphiline, qui est impliquée dans la détoxification des grenouilles-taureaux, soit apparue chez les grenouilles à fléau. Il y a probablement beaucoup plus de voies impliquées dans cette accumulation que ce que nous avions initialement prévu », dit-elle. Et O’Connell est impatiente d’en savoir plus sur les effets du régime alimentaire des grenouilles sur leurs cocktails d’alcaloïdes toxiques.