Conotoxin

Considerando que las conotoxinas se han convertido en un área de interés para los candidatos farmacéuticos, ha habido un impulso creciente para caracterizar las conotoxinas recién descubiertas. ^{[ 18 ]} Hay 3 formas: superfamilia de genes, estructura de cisteína y familia farmacéutica. ^{[ 18 ]} Gran parte de la investigación sobre ellas anteriormente se centró en aislar el veneno directamente, lo que funciona para clasificar las conotoxinas por familia farmacológica y estructura de cisteína. ^{[ 18 ]} La clasificación de la familia farmacológica se basa en el receptor objetivo y la interacción de la conotoxina mientras que los residuos de cisteína son la estructura primaria, de la cual se han encontrado 26 estructuras principales hasta el momento ^{[ 18 ]} .

Las alfa-conotoxinas tienen dos tipos de arreglos de cisteína, ^{[ 19 ]} y son antagonistas competitivos del receptor nicotínico de acetilcolina. La alfa-GI es un péptido de 13 aminoácidos con dos enlaces disulfuro que es un antagonista del receptor nicotínico de acetilcolina que inhibe la transmisión neuromuscular. ^{[ 18 ]} . Esto es parte de un grupo diverso de conotoxinas que comparten una única secuencia peptídica y tienen un marco de cisteína de tipo 1 que tiende a dirigirse a una variedad de subtipos neuromusculares. ^{[ 18 ]} .

La conantokina-G, también conocida como péptido del sueño, fue aislada del veneno de Conus geographus ^{[ 18 ]} . Tiene la capacidad de inducir un fenómeno similar al sueño y fue la primera conotoxina que no tenía residuos de cisteína, lo cual es inusual porque esta es una de las características clave de la clasificación de las conotoxinas.

Las familias omega, delta y kappa de conotoxinas poseen una estructura de nudo de cistina o nudo inhibidor . Esta estructura es un nudo disulfuro a través de disulfuro muy particular, en el que el enlace disulfuro III-VI atraviesa el macrociclo formado por otros dos enlaces disulfuro (I-IV y II-V) y los segmentos de la cadena principal que los interconectan, donde I-VI indica los seis residuos de cisteína que comienzan desde el extremo N-terminal. La disposición de las cisteínas es la misma para las familias omega, delta y kappa, aunque las conotoxinas omega bloquean los canales de calcio, las conotoxinas delta retrasan la inactivación de los canales de sodio y las conotoxinas kappa bloquean los canales de potasio. ^{[ 9 ]}

Las mu-conotoxinas tienen dos tipos de disposiciones de cisteína, pero no se observa el andamiaje de knottin . ^{[ 23 ]} Las mu-conotoxinas se dirigen a los canales de sodio dependientes de voltaje específicos del músculo, ^{[ 9 ]} y son sondas útiles para investigar los canales de sodio dependientes de voltaje de los tejidos excitables. ^{[ 23 ] [ 24 ]} Las mu-conotoxinas se dirigen a los canales de sodio dependientes de voltaje , preferentemente los del músculo esquelético , ^{[ 9 ]} y son sondas útiles para investigar los canales de sodio dependientes de voltaje de los tejidos excitables . ^{[ 25 ]}

En los mamíferos se encuentran diferentes subtipos de canales de sodio dependientes de voltaje en distintos tejidos, por ejemplo, en el músculo y el cerebro, y se han realizado estudios para determinar la sensibilidad y especificidad de las mu-conotoxinas para las diferentes isoformas. ^{[ 26 ]}

Una base de datos que contiene las estructuras y secuencias de péptidos expresados ​​en conopéptidos, también conocidos como conotoxinas. Dado que las conotoxinas actúan sobre los canales iónicos humanos, las tres clasificaciones que utiliza ConoServer son las superfamilias de genes, los marcos de cistina y las familias farmacológicas ^{[ 27 ]} . La base de datos también contiene información sobre modificaciones postraduccionales, ya que las conotoxinas están extremadamente modificadas postraduccionalmente; el servidor incluye modificaciones tanto naturales como artificiales ^{[ 27 ]} . Para facilitar la comprensión de las conotoxinas, la base de datos proporciona estadísticas sobre las relaciones entre las clasificaciones de conopéptidos, la secuencia entre los péptidos señal y la superfamilia, y el número de entradas para cada una de las especies de caracoles estudiadas ^{[ 27 ]} .

Género Conus

Este caracol se encuentra en los arrecifes del Indo-Pacífico, a lo largo de las costas de Australia. Caza peces pequeños inyectándoles una sustancia tóxica con su probóscide ^{[ 28 ]} . El caracol caza inyectando conotoxina a través de la probóscide y el diente radular hueco ^{[ 29 ]} . El veneno se produce en las glándulas venenosas del caracol, donde también produce enzimas digestivas ^{[ 29 ]} .

Los buceadores manipulan caracoles cono sin conocer sus mecanismos de envenenamiento. Algunas causas de envenenamiento por un caracol cono son parálisis, insuficiencia respiratoria y dolores musculares ^{[ 30 ]} . En el sitio de envenenamiento puede haber entumecimiento, isquemia, cianosis y necrosis en regiones localizadas o completas del cuerpo ^{[ 30 ].} Debido a la complejidad y multitud de conotoxinas que bloquean diferentes vías, se ha avanzado poco en la creación de un antídoto ^{[ 30 ]} .

La intervención en caso de envenenamiento por caracol cono implica acudir a un hospital para asegurar que las vías respiratorias y la circulación del paciente funcionen correctamente. Métodos como la inmovilización por presión podrían evitar que el veneno se propague a otras zonas del cuerpo y prevenir así lesiones adicionales. ^{[ 30 ]}

Considerando que las conotoxinas afectan a tantos canales iónicos, actualmente se están explorando para proporcionar alivio del dolor intratable ^{[ 30 ]} .