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Descubren moléculas con potencial farmacológico en las toxinas de las anémonas tubo

Publicado em 08 novembro 2020

Una nueva investigación demostró la existencia de toxinas con potencial para actuar en el sistema nervioso, en la circulación sanguínea y en las paredes de las células, entre otras funciones, esto es positivo para la creación de nuevos medicamentos. El estudio se llevó a cabo por científicos de Brasil y de Estados Unidos, quienes realizaron el primer mapeo de las toxinas que producen las anémonas tubo, una familia de animales marinos del mismo tipo de las anémonas comunes, las medusas y los corales.

“Durante mucho tiempo, las anémonas tubo y las anémonas comunes estuvieron clasificadas en la misma familia. Desde 2014, sin embargo, nuestro grupo viene demostrando que, al margen de la anatomía externa, son muy distintas en su comportamiento, su ciclo de vida y otras características. Por eso intuimos que las toxinas que elaboran también serían diferentes”, explica el investigador brasileño Sérgio Stampar, docente de la Facultad de Ciencias y Letras de la Universidade Estadual Paulista (FCL-Unesp) con sede en la localidad de Assis y coordinador del estudio, cuyos resultados fueron publicados en la revista Marine Drugs.

Para esta investigación ha participado la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo - FAPESP en el marco de tres proyectos, y se llevó a cabo en colaboración con científicos de las universidades estadounidenses de Kansas, Carolina del Norte en Charlotte y Florida Southern College.

Para el estudio, los científicos tomaron muestras de los tentáculos de los animales y de allí extrajeron ARN para a continuación secuenciarlo. Programas de bioinformática permitieron clasificar la mayor parte de todo lo que se transcribió, agrupándolo en familias de toxinas. El análisis arrojó los datos de 525 genes relacionados con esas sustancias.

Estas toxinas también se encuentran en las medusas, quienes poseen veneno que puede provocar desde quemaduras hasta la muere en los humanos. De esta manera siempre que los tentáculos forman parte del proceso digestivo de las anémonas y de las anémonas tubo, los investigadores esperaban encontrar más compuestos similares entre ambos grupos.

Lo más interesante es que estas sustancias utilizadas en la digestión, las anémonas tubo producen neurotoxinas y otras sustancias que tienen un efecto sobre la circulación sanguínea y destruyen la pared celular, características de las toxinas utilizadas para matar presas y defenderse de predadores.

“Los más curioso es que no existen informes de accidentes con estos animales. Yo mismo he manipulado estas especies con las manos desprotegidas en ocasiones y nunca sentí ni siquiera ardor. Aún no sabemos por qué, si bien cuentan con un arsenal tóxico bastante sofisticado, el mismo no posee acción contra nosotros”, dice Stampar.

También se se descubrieron toxinas similares a las de la avispa de mar (Chironex fleckeri), en la especie Isarachnanthus nocturnus, existente en Brasil. Las primeras son , una especie de medusa australiana capaz de matar a un ser humano con su veneno, y forma poros en las paredes de las células. Recientemente, el grupo de Stampar concretó la secuenciación del genoma mitocondrial de I. nocturnus, el mayor hasta ahora encontrado en un animal.

De acuerdo con los expertos la principal hipótesis respecto a la diversidad de toxinas existente en esta especie tiene que ver con el hecho de que la misma pasa mucho más tiempo en su fase larvaria, aproximadamente cuatro meses, en comparación con otras anémonas tubo, que vagan durante dos o tres días en la columna de agua antes de fijarse en el lecho marino. Al igual que los corales, las anémonas y las anémonas tubo pasan la mayor parte de sus vidas dentro del fondo del mar. Por esta razón hay tenido que desarrollar estas toxinas para defensa contra sus predadores.

Además de Ceriantheomorphe brasiliensis, esta especie es una de las dos existentes en Brasil que formaron parte del estudio. También integran la investigación Pachycerianthus borealis, originaria de América del Norte, y Pachycerianthus maua, hallada en el Mar Rojo, en el golfo de Adén y en la costa de Tanzania.

Las toxinas más diversas de las cuatro especies fueron las hemostáticas y las hemorrágicas. Una de las toxinas encontradas no solamente pertenece a la misma familia de toxinas producidas por los reptiles venenosos, sino que también exhibe una similitud con relación a la que está presente en el veneno del dragón de Komodo (Varanus komodoensis), que la utiliza para matar a mamíferos mayores que él.

Las toxinas que poseen la capacidad de alterar la circulación sanguínea poseen potencial como para generar medicamentos contra problemas cardiovasculares. El captopril, por ejemplo, que se utiliza para tratar la hipertensión, deriva del veneno de la yarará (Bothrops jararaca).

También se encontraron toxinas relacionadas con la inmunidad innata, probablemente contra patógenos, aparte de inhibidores de proteasa, la misma familia utilizada en los medicamentos antirretrovirales, aplicados contra el virus VIH, por ejemplo.

“Es importante recordar que, como los organismos marinos están en la Tierra desde hace mucho más tiempo que nosotros, poseen un arsenal químico mucho más elaborado. En el transcurso de su evolución, terminaron por refinar las defensas contra virus, bacterias e incluso contra tumores. El hecho de aislar estas sustancias puede ser sumamente interesante para nosotros”, explica el investigador.

Una de las toxinas identificadas ya está probándose en células de tumores de mama, en el marco de un trabajo a cargo de Karina Alves de Toledo, también docente de la FCL-Unesp. Los resultados, aún preliminares, han sido prometedores y sugieren que este compuesto puede matar a las células cancerígenas sin perjudicar a las células sanas.

Actualmente una de las ramas más prometedoras de la biotecnología, es la prospección de moléculas provenientes de la biodiversidad marina. Un ejemplo de esto es el antiviral remdesivir, aplicado contra el virus del Ébola y recientemente autorizado para el tratamiento del COVID-19 en Estados Unidos, por ejemplo, se elabora con base en una sustancia hallada en las esponjas de mar. Este tratamiento completo tiene un costo aproximado entre 2 mil y 3 mil dólares en Estados Unidos.

Otro trabajo publicado en la revista Records of the Australian Museum, Stampar y colaboradores de Australia y de Nueva Zelanda describieron tres nuevas especies de anémonas tubo de dicha región y una de la Antártida. Esta última, llamada Pachycerianthus antarcticus, es la especie que vive más al sur de la que se tengan registros. Antes de ella, una anémona tubo de Argentina, cosniderada también por el grupo de Stampar, era la más austral conocida.

“El material estaba guardado desde hace algunos años en el museo, como resultado de un dragado para la ampliación de la pista del aeropuerto. En los primeros ejemplares que analicé, pensé que estaba trabajando con ejemplares jóvenes, pero cuando analicé las estructuras sexuales pude ver que se trataba de adultos. Quizá sea alguna adaptación a una zona de aguas oscuras y poco invitadoras”, mencionó Stampar, quien realizó este estudio durante el tiempo en que trabajó como investigador visitante en el Australian Museum.

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