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Goniautoxina

Las goniautoxinas ( GTX ) son moléculas tóxicas similares producidas naturalmente por las algas. Forman parte del grupo de las saxitoxinas, un amplio grupo de neurotoxinas que i...

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Las goniautoxinas ( GTX ) son moléculas tóxicas similares producidas naturalmente por las algas. Forman parte del grupo de las saxitoxinas, un amplio grupo de neurotoxinas que incluye moléculas también conocidas como saxitoxina (STX), neosaxitoxina (NSTX) y decarbamoilsaxitoxina (dcSTX). Actualmente, se han identificado ocho moléculas en el grupo de las goniautoxinas, desde la goniautoxina 1 (GTX-1) hasta la goniautoxina 8 (GTX-8). La ingestión de goniautoxinas a través del consumo de moluscos contaminados por algas tóxicas puede causar una enfermedad en humanos denominada intoxicación paralítica por mariscos (PSP).

Fuentes naturales

Las goniautoxinas son producidas naturalmente por varias especies de dinoflagelados marinos ( Alexandrium sp., Gonyaulax sp., Protogonyaulax sp.). [ 1 ] [ 2 ] La intoxicación paralítica por mariscos causada por estas toxinas está relacionada con las floraciones de dinoflagelados conocidas como “mareas rojas”, aunque la coloración del agua no es necesaria. La concentración umbral de los organismos capaces de producir las toxinas es menor que la concentración más baja detectable visualmente. [ 3 ] Posteriormente, las toxinas son absorbidas por los mariscos y sufren bioacumulación .

Estructura

Como parte del grupo de las saxitoxinas, las goniautoxinas tienen su estructura basada en el esqueleto 2,6-diamino-4-metil-pirrolo[1,2-c]-purin-10-ol (también conocido como esqueleto de saxitoxina-goniautoxina). [ 2 ] Las diferentes moléculas solo se diferencian entre sí por sus sustituyentes, algunas de ellas solo por una mera estereoisomería como GTX-2 y GTX-3. [ 2 ] [ 4 ] Las goniautoxinas son detectables mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), que se ha probado en ratones. [ 5 ] En 2009 se desarrolló un anticuerpo monoclonal para detectar goniautoxina 2 o 3 en productos acuáticos. El límite de detección se midió en menos de 0,74 microgramos por mililitro. [ 6 ]

Síntesis

Aunque las goniautoxinas están disponibles de forma natural, también se conoce un procedimiento de síntesis para algunas de ellas. La goniautoxina 2, por ejemplo, puede sintetizarse a partir del éster metílico de L-serina , a través de la goniautoxina 3. En este proceso, primero se trata el éster metílico de L-serina con aldehído para que reaccione y cierre la estructura del anillo. El alilo formado se desprotege mediante la adición de [[SO 3 CH 2 CCl 3 ]]. [ 7 ] Posteriormente, se lleva a cabo una reacción de aminación catalizada por RH con guanidina, formando el marco tricíclico de GTX-3. Los intermedios relativamente inestables de varias reacciones en este proceso se modifican utilizando tres grupos protectores. La eliminación de estos grupos da como producto la 11β-hidrosaxitoxina , que luego se sulfatará en el alcohol C 11. GTX-2 se forma incubando el producto en una solución acuosa a pH 8, para que la epimerización en C11 siga ocurriendo. [ 7 ]

Intoxicación y enfermedad

Toxicología

Al igual que todas las saxitoxinas, las goniautoxinas son neurotoxinas y causan una enfermedad conocida como intoxicación paralítica por mariscos (IPM). [ 3 ] Para los humanos, una dosis de 1 a 4  mg de estas toxinas es letal. Los mariscos pueden contener más de 10 microgramos de goniautoxina por cada 100 gramos, lo que significa que el consumo de unos pocos mejillones puede ser fatal para los humanos. Cada año se notifican aproximadamente 2000 casos de IPM, de los cuales alrededor del 15 % resultan mortales. [ 8 ]

Mecanismo de acción

Como neurotoxinas, las goniautoxinas influyen en el sistema nervioso . Pueden unirse con alta afinidad al sitio 1 de la subunidad α de los canales de sodio dependientes de voltaje en la membrana postsináptica . Estos canales son responsables de iniciar los potenciales de acción después de la sinapsis . La unión de las toxinas PSP impide la generación y propagación de estos potenciales y, por lo tanto, bloquea la función sináptica. [ 9 ]

Síntomas

Los síntomas son los típicos de una intoxicación por mariscos. Comienza con un hormigueo en la cara, que luego se extiende por todo el cuerpo. A esto le siguen entumecimiento y dolores de cabeza. En casos extremos, también existe la posibilidad de vértigo . Con el tiempo, el pulso aumenta y aparece dolor muscular. Además, la ceguera y los trastornos de la visión también son posibles síntomas. [ 1 ] La muerte suele ocurrir dentro de las primeras doce horas, debido a la parálisis de las vías respiratorias. La mayoría de los pacientes que logran mantenerse despiertos durante este tiempo sobreviven a la intoxicación. [ 1 ]

Desintoxicación

La biotransformación en el cuerpo humano ocurre como una primera fase de desintoxicación mediante la oxidación de la molécula de goniautoxina. Los productos formados son otras formas oxidadas de goniautoxinas. En la segunda fase de desintoxicación , tiene lugar una glucuronidación que produce glucurónico-GTX , el cual tiene una mayor hidrofilicidad en comparación con el GTX y, por lo tanto, puede excretarse más fácilmente. [ 9 ]

Tratamiento

Dado que aún no se ha encontrado una antitoxina , el tratamiento de primera línea para la intoxicación paralítica por mariscos es sintomático . Además de la posible respiración artificial, el tratamiento con carbón activado también es una opción, ya que es probable que las toxinas de los mariscos sean absorbidas por esta sustancia. [ 1 ] El tratamiento con neostigmina , efedrina o DL-anfetamina, que ha sido objeto de numerosos debates, también podría ser útil. [ 1 ]

Otros usos

Las goniautoxinas pueden utilizarse como tratamiento contra las fisuras anales agudas o crónicas . Estas toxinas ayudan a relajar el músculo y, por lo tanto, alivian el dolor. En un estudio, el sangrado de los pacientes intoxicados cesó en 48 horas. Esto se debe a una parálisis temporal en la zona de inyección, que parece durar más de una semana. [ 10 ]

Véase también

Referencias

  1. ^ Habermehl , G. ( 2013 ) . Gift-Tiere und ihre Waffen: Eine Einführung für Biologen, Chemiker und Mediziner Ein Leitfaden für Touristen .
  2. 1 2 3 La base de datos del metaboloma humano
  3. 1 2 Christophersen, C. (24 de mayo de 1986). "Alcaloides marinos". Los alcaloides: química y farmacología . 24 .
  4. ↑ "Sitio web de Toronto Research Chemicals" . Archivado del original el 1 de junio de 1997. Consultado el 9 de marzo de 2016 .
  5. ^ Ledochowski, M. (2010). Klinische Ernährungsmedizin .
  6. ↑ Tang, Y.; Wang, H.; Xiang, J.; Chen, Y.; He, W.; Deng, N.; Yang, H. (2009). "Un ensayo inmunoadsorbente sensible de código de barras biológico que combina PCR con icELISA para la detección de goniautoxina 2/3". Analytica Chimica Acta . 657 (2): 210– 214. doi : 10.1016/j.aca.2009.10.045 . PMID 20005334 . 
  7. 1 2 Mulcahy, VM; Du Bois, J. (2008). "Una síntesis estereoselectiva de (+)-goniautoxina 3" . Journal of the American Chemical Society . 130 (38): 12630– 12631. Bibcode : 2008JAChS.13012630M . doi : 10.1021/ja805651g . PMC 2597710. PMID 18759394 .  
  8. ↑ Van Dolah, FM (2000). "Toxinas de algas marinas: orígenes, efectos en la salud y su mayor aparición" . Environmental Health Perspectives . 108 (Supl. 1): 133–141 . Bibcode : 2000EnvHP.108S.133V . doi : 10.1289/ehp.00108s1133 . PMC 1637787. PMID 10698729 .  
  9. 1 2 Andrinolo, D.; Michea, LF; Lagos, N. (1999). "Efectos tóxicos, farmacocinética y eliminación de la saxitoxina, un componente del veneno paralizante de mariscos (PSP), en gatos". Toxicon . 37 (3): 447– 464. Bibcode : 1999Txcn...37..447A . doi : 10.1016/s0041-0101(98)00173-1 . hdl : 10533/197637 . PMID 10080350 . 
  10. ↑ Garrido, R.; Lagos, N.; Lattes, K.; Abedrapo, M.; Bocic, G.; Cuneo, A.; Chiong, H.; Jensen, C.; Azolas, R.; Henriquez, A.; Garcia, C. (2005). "Gonyautoxin: nuevo tratamiento para la curación de fisuras anales agudas y crónicas". Diseases of the Colon and Rectum . 48 (2): 335– 340. doi : 10.1007/s10350-004-0893-4 . PMID 15812585 . 
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