Corydoras: popolari, simpatici…ma velenosi!

“Hai un pesce velenoso che nuota nel tuo acquario? È probabile se hai un pesce gatto” fu l’incipit di un articolo pubblicato sulla prestigiosa rivista UK Pratical Fishkeeping nel lontano 2009, con il titolo eloquente: “Handle Those Catfish with Care!”.

L’autore, Jeremy Wright, dell’Università del Michigan, con uno studio su 158 specie di pesci gatto da tutte le principali famiglie, basato su investigazioni istologiche e tossicologiche, ha stimato che almeno 1.250 e forse addirittura più di 1.600 specie potrebbero essere velenose, molto più di quanto si credesse in precedenza. La ricerca è descritta in un articolo pubblicato sulla rivista BMC Evolutionary Biology. I generi Callittidae e Mochokidae contavano più specie velenose rispetto altre famiglie.

Attualmente è noto che la distribuzione dei pesci velenosi è equamente suddivisa tra ecosistemi d’acqua dolce e marini. Gli ecosistemi d’acqua dolce ospitano circa il 58% dei pesci velenosi, mentre gli oceani tropicali hanno la fauna ittica velenosa più diversificata, con specie mortali che possono essere trovate anche nelle acque temperate settentrionali.

I veleni nei pesci

I veleni dei pesci restano tuttavia una fonte in gran parte inesplorata di composti biologicamente significativi, in continuo aggiornamento. Specie che non si credevano velenose in acquaristica si sono rivelate dotate di potenti sistemi di avvelenamento, ad esempio Scatophagus argus, che ha rivelato la presenza di un paio di ghiandole velenifere situate in corrispondenza delle scanalature anterolaterali della colonna vertebrale: le prime ghiandole velenifere scoperte nei pesci scatofagidi.

Lo scopo pricipale del veleno è la difesa dai predatori. Come si siano evoluti è una questione incerta, ma per qualche tempo si è pensato che derivassero da mutazioni delle cellule epidermiche in ghiandole secernenti tossine, tuttavia gli effetti prodotti dai veleni e le qualità delle proteine che contenevano, hanno mostrato alcune sorprendenti somiglianze con altre proteine epidermiche che hanno dimostrato di accelerare la guarigione delle ferite. Lo sviluppo di un’alta concentrazione di queste cellule specializzate in aree che possono essere danneggiate in caso di attacchi di predatori e parassiti, come le spine delle pinne raggiate, suggerisce una possibile derivazione evolutiva da composti proteici atti a favorire la guarigione, ridurre dolore e infezioni secondarie nella specie preda, a strumento efficace di difesa passiva contro predatori.

Una ridotta quantità di specie (circa il 2% del totale delle specie velenose) ha sviluppato apparati veleniferi che inoculano il veleno mediante l’uso di zanne, tenaglie, becchi e proboscidi, comunemente associati al veleno usato per la predazione. La maggior parte degli organismi cacciatori opportunisti, usano il veleno in modo molto adattabile per impedire la fuga delle prede. Le Lamprede ad esempio, usano una micropredazione parassitaria, attaccando il proprio apparato boccale a ospiti più grandi e nutrendosi del loro sangue per un periodo prolungato. Una strategia diffusa fra gli organismi ematofagi come zanzare, sanguisughe, pipistrelli e zecche che utilizzano veleni anticoagulanti, nocicettori e inibitori della risposta immunitaria.

Infine esiste una terzo scopo evolutivo del veleno, studiato tuttavia solo in pochi casi, esclusivamente in specie di acque marine: il veleno competitivo. C’è una piccola differenza tra il veleno competitivo e quello difensivo, poiché entrambi hanno lo stesso scopo finale. La distinzione viene fatta in base alle pressioni selettive che guidano l’evoluzione del veleno e al modo in cui viene utilizzato. I Blennidi sono ben noti per la loro feroce competizione territoriale e i combattimenti aggressivi con i rivali. Le interferenze biologiche del loro veleno nell’attività cardiovascolare e neuromuscolare mirano a procurare un vantaggio sui concorrenti, procurando loro disorientamento e scoordinazione, massimizzando così la probabilità che il concorrente diventi un facile bersaglio dei predatori.

Lo scopo del veleno

Non è sempre chiaro il motivo per il quale alcune specie dispongano di veleno e altre no. Ci sono alcuni casi spiegabili. I Malapteruridi, gli Anfiliidi, i Cetopsidi e alcuni Siluridi si sono differenziati in un processo evolutivo che ha comportato la perdita delle spine ossee. In assenza di un efficace dispositivo di rilascio dei veleni, non avrebbe avuto molto senso un investimento evolutivo di energia dedicato alla loro produzione.

Ancora nel pesce gatto nordamericano Pylodictus olivaris gli individui raggiungono dimensioni talmente grandi che al di fuori degli esseri umani (e forse degli alligatori in alcune aree), nessuna specie predatrice rappresenterebbe una minaccia significativa, dunque non avrebbe avuto senso investire energie in una caratteristica di tratto specificamente anti-predatorio. Nel caso degli Aspredinidi e degli Erethistidi (presenti in acquariofilia rispettivamente il “Banjo” Bunocephalus coracoideus il “Pesce Falena” Erethistes jerdoni) invece è apparentemente inspiegabile che la vulnerabilità offerta dalla ridotta dimensione, concomitante con la disponibilità di impianti di spine ossee ben sviluppate, non abbiano prodotto la capacità difensiva antipredatoria mediante veleno.

Una spiegazione potrebbe essere che queste specie abbiano adottato la strategia del mimetismo rispetto a specie velenose aposematiche non ancora studiate. L’obiettivo di un mimo è quello di ingannare un predatore o una preda facendogli credere di essere una specie mortale, pur essendo in realtà innocua. Molte specie velenose sono aposematiche: comunicano la loro tossicità a scopo di deterrenza con segnali chiari ed evidenti come i colori del corpo, luminescenze, odori particolari etc. Essi fungono da attraenti modelli mimetici per le specie non velenose.

I composti tossici contenuti nei veleni dei pesci, sono proteine di peso molecolare variabile. Hanno diverse attività biologiche, tra cui l’attività enzimatica, la citotossicità, la neurotossicità, la tossicità muscolare, l’emolitica e la cardiotossicità. Quando entrano in altre specie o in un essere umano, interrompono i sistemi fisiologici. Le più recenti analisi trascrittomiche delle ghiandole velenifere dei pesci hanno rivelato un gran numero di proteine rilevanti per l’attività farmacologica, anche se non sono ben studiate. I limiti nello studio dei veleni dei pesci è in parte dovuto alla loro natura estremamente instabile alle normali temperature ambientali.

Gli apparati

I pesci velenosi utilizzano apparati specializzati per la somministrazione del veleno. I sistemi di somministrazione del veleno si sono evoluti nelle varie specie animali, originariamente per scopi diversi tra i quali la difesa, la competizione e la predazione. Sebbene condividano una certa somiglianza nella composizione proteica, la loro esatta identità e gli effetti che producono variano tra i diversi gruppi, e talvolta all’interno di essi. Le ghiandole velenifere sono associate alle spine pettorali e della pinna dorsale (nelle specie che le hanno), anche se la morfologia cellulare, le dimensioni e l’orientamento delle ghiandole variano da gruppo a gruppo. Quando le spine penetrano nel tessuto di un potenziale predatore (o accidentalmente di un acquariofilo), le ghiandole che circondano la colonna vertebrale rilasciando veleno nella ferita.

I risultati di uno studio filogenetico molecolare del 2006 indicano che la morfologia unica delle ghiandole velenifere di specie della famiglia Doradidae (presenti in acquariofilia Platydoras spp, Agamyxis spp, Amblydoras spp Orinocodoras spp etc.) rappresenti un esempio di sviluppo evolutivo indipendente di queste strutture. Lo studio su Oxydoras ha rivelato che le loro ghiandole velenifere sono negli spazi tra le dentellature che si trovano sulle spine delle pinne invece che per tutta la loro lunghezza come in altri gruppi, separate in camere distinte dal tessuto tegumentario, così che ogni camera possa contenere un certo numero di cellule ghiandolari. Sono spesso visibili senza ingrandimento, avendo un aspetto granulare pronunciato.

I Callichtidi e i Loricaridi mostrano un’evoluzione indipendente delle ghiandole velenifere e sono le uniche famiglie presenti in acquaristica con numerose specie, dove è dimostrata la presenza di ghiandole velenifere.
Le specie comunemente presenti in acquaristica per le quali si è accertata la presenza di veleno sono soprattutto gli appartenenti all’ex genere Corydoras: (Hoplisoma adolfoi, Brochis arcuatus, Hoplisoma melini, Hoplisoma metae, Hoplisoma panda, Brochis robineae, Osteogaster rabauti, Hoplisoma atropersonatum, Hoplisoma sterbai, Hoplisoma trilineatum)

I principali pericoli per gli esseri umani che subiscono una loro puntura non derivano dall’avvelenamento iniziale e dall’infiammazione conseguente, ma da infezioni batteriche e fungine secondarie che possono essere introdotte attraverso la ferita da puntura o quando pezzi della colonna vertebrale e di altri tessuti si rompono nella ferita. In questi casi, lecomplicazioni associate a queste infezioni e corpi estranei possono durare diversi mesi.
Il trattamento è sintomatico e prevede l’immersione della zona interessata in acqua calda a 45/50 gradi centigradi, almeno fino a quando il dolore non si attenua, anche se l’efficacia di questo metodo che si fonda sulla constatazione della generalizzata termolabilità dei peptidi presenti nelle composizioni dei veleni studiati sia ancora dibattuta.

Come argomentato in precedenza, sebbene l’avvelenamento da parte di pesci sia raramente fatale per l’uomo, nei casi più gravi, è possibile utilizzare l’antidoto del pesce pietra (SFAV) disponibile in commercio. Esso ha dimostrato una cross-reattività con numerosi altri veleni di scorpaeniformi e potrebbe essere efficace anche con le pericolose punture degli aculei dentellati dei trigoni d’acqua dolce delle specie Potamotrygon spp, fra le punture velenose, pericolose e dolorose per gli appassionati di acquaristica che allevano queste specie.

Fonti Bibliografiche:
–“Handle those catfish with care” Jeremy J. WrightPratical Fishkeeping – 2009
–Venomous catfish described Jeremy J. Wright BioMed Central – 2009
–Biological and biochemical properties of Scatophagus argus venom Sivan G., Venketesvaran K., Radhakrishnan C. K. – 2007 (PAYWALL)
–Marine and Freshwater Toxins Haddad V., Lima C. -2014
– Evolutionary History of Venom Glands in the Siluriformes Jeremy Wright 2017
–Evolutionary Ecology of Fish Venom: Adaptations and Consequences of Evolving a Venom System
Harris R. J., Jenner R. A. – 2019
–Buccal venom gland associates with increased of diversification rate in the fang blenny fish Meiacanthus (Blenniidae; Teleostei). Liu S. Y. V., Frédérich B., Lavoué S., Chang J., Erdmann M. V., Mahardika G. N., et al. -2018
–The fish venom perspective: An overview of physiology, evolution, molecular biology, and genetics.
Charles Brighton Ndandala, Umar Farouk Mustapha, Yaorong Wang Daniel Assan, Guangwen Zhao, Chunren Huang, Robert Mkuye Hai Huang,Guangli Li, Huapu Chen- 2023

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