Toxinas: venenos para la vida

Por Amelia Gutiérrez

Colima, Colima. 5 de abril de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el objetivo de que el veneno de alacrán ayude en el tratamiento de algunas enfermedades, como el cáncer y el párkinson, la doctora en genética humana, Laura Leticia Valdez Velázquez, estudia los péptidos que se encuentran en el veneno de alacranes endémicos de Colima.

800x300 venenos 164 En primer lugar, la profesora investigadora de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Colima (Ucol) realizó un análisis genético y morfológico de todas las especies de Colima, encontrando hasta la fecha siete variedades, de las cuales cuatro son venenosas y tres no lo son.

Desde 2008, Valdez Velázquez, nivel I en el Sistema Nacional de Investigadores (SNI), desarrolla esta investigación, además de que ha realizado diversas estancias en el Laboratorio del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) con el doctor en biofísica molecular, Lourival Possani Postay, quien es miembro emérito del SNI.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): Después de la identificación de las especies, ¿en qué se centró la investigación?

Laura Leticia Valdez Velázquez (LLVV): El segundo paso consistió en determinar los componentes del veneno en el caso de la especie más venenosa, el Centruroides tecomanus, por su importancia médica.

Con apoyo del doctor Possani logramos hacer una librería de ADN complementario y un perfil proteómico, lo que significa que ya tenemos determinado cada componente proteico del veneno; en el veneno también tenemos otros componentes como aminas, carbohidratos y sales, entre otros. Aunque los más interesantes son los de carácter proteico, porque estas son toxinas, que son las que van a hacer el efecto en los canales de la célula, provocando un envenenamiento.

Toxinas venenos para la vida 6 Además ya se ha visto una utilidad terapéutica de estas toxinas porque tienen una especificidad y una selectividad muy fuerte en los canales que están en las membranas de las células. En el caso de un envenenamiento, lo que va a producir es el daño de la célula porque empieza a haber un desequilibrio osmótico, lo que quiere decir, un desequilibrio entre el líquido que sale y entra de la célula, por eso generalmente los pacientes envenenados mueren de edema pulmonar, paro respiratorio o un ataque cardiaco por la intensidad que generan esas toxinas que se acoplan a las células del sistema nervioso, generando una cambio eléctrico en la célula, liberando así algunas sustancias que provocan la afectación de los músculos.

AIC: ¿Cómo actúa el veneno de alacrán en el tratamiento contra cierto tipo de enfermedades como el párkinson?

LLVV: Hay algunas enfermedades que tal vez ocupan un "empujoncito" de electricidad, si nosotros trabajamos con dosis menores a las de un envenenamiento, pues nos puede ayudar a funcionar perfectamente. Como en el caso de párkinson, en donde no hay liberación de dopamina, hay muerte celular, pero las pocas que quedan no liberan una cantidad suficiente para mantener el organismo. La dopamina es un neurotransmisor muy importante para el movimiento muscular, por ello si no existe este neurotransmisor empieza a haber los temblores descontrolados en el paciente, lo que puede llegar a un deterioro general de todos los músculos.

Nosotros lo que pensamos es que las toxinas pueden llegar a aumentar la electricidad y la señalización para la liberación de dopamina, ya que al acoplarse las toxinas empiezan a liberar neurotransmisores, por eso lo aplicamos en esta enfermedad.

AIC: ¿Y en el caso del cáncer?

LLVV: Las toxinas también matan células y son selectivas y específicas para ciertos tipos celulares. Nosotros observamos un efecto en líneas celulares del linfoma; sin embargo, nos faltaría probar en otros tipos de cáncer, y en la actualidad estamos determinando qué componente, porque lo que probamos fue un grupo de compuestos que está en el veneno, ahora lo estamos aislando y queremos conocer el mecanismo de acción por el cual mata estas células de manera específica y selectiva.

Respecto a cáncer, hasta ahora hemos hecho investigación básica que se ha desarrollado en células, pero falta pasar a los estudios en animales y, si esto sigue con el mismo efecto, podríamos realizar ensayos clínicos, lo que es ya en humanos; sin embargo, faltan diversos estudios para corroborar el efecto y conocer el mecanismo por el que se está dando el efecto terapéutico.

En lo que se refiere al párkinson, ya empezamos a hacerlo en animales, en donde se indujo a los roedores esta enfermedad y después de manera intracraneal se hizo una microdiálisis, en la cual se les incrustó la toxina obteniendo la liberación de dopamina, que era lo que nosotros esperábamos; sin embargo, nos faltan otros estudios para corroborar tal efecto y poderlo publicar. Aun así, corroborando el efecto, nos faltaría ver cómo se inducirá esa toxina de una manera más amable en los humanos.

Centruroides tecomanus, podría ser el segundo más venenoso en México

AIC: ¿Usted y su equipo qué han encontrado en el análisis del veneno del alacrán?

LLVV: Una vez que nosotros analizamos el veneno, encontramos que el veneno del alacrán Centruroides tecomanus, endémico de Colima, es muy complejo ya que descubrimos que había más de 100 péptidos, entonces probar cada péptido nos llevaría mucho tiempo, por eso analizamos grupos, y dentro de 12 grupos que estudiamos, en un grupo encontramos un efecto muy importante. Ese grupo tiene entre seis y ocho péptidos, los cuales están siendo caracterizados.

Estamos sintetizando de manera artificial con ayuda de bacterias, ya que diseñamos los genes de un péptido determinado para continuar con esta investigación.

AIC: En estos ocho años de la investigación, ¿cuáles serían los principales resultados?

LLVV: Tenemos en Colima varias especies de alacranes, de las cuales el llamado Centruroides tecomanus podría ser el segundo más venenoso de todo el país, por su complejidad y cantidad de toxinas de sodio y potasio. El más venenoso se encuentra en Nayarit, que es el Centruroides noxius, pero su veneno no es tan complejo como el de Colima.

En el veneno del Centruroides tecomanus tenemos más de 100 péptidos, de los cuales 50 por ciento son toxinas y el resto son proteínas de los mismos procesos celulares del animal; otros son péptidos antimicrobianos, en donde tenemos un potencial importante de investigación porque algunos de estos podrían funcionar como antibióticos.

Es un veneno complejo que también nos da una potencialidad de estudio y la finalidad es buscar usos terapéuticos, es decir, descubrir los componentes del veneno para usarlo en el tratamiento contra enfermedades, además de que puede tener uso como antibiótico.

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