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Ciencia y Tecnología
Brasil | 13-11-2020

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Venenos de serpiente y de araña amazónica tiene potencial farmacológico   
El mapeo de toxinas de la serpiente jararaca del norte y de la tarántula revela peptídeos que, a futuro, pueden generar nuevos medicamentos para problemas de cáncer y cardiovasculares, además de tener potencial antibacteriano, antifúngico y antiviral
Agencia FAPESP ( Brasil )
André Julián. Foto Savio S. Sant´Anna. Traducción Programa INFOCIENCIA
Venenos de serpiente y de araña amazónica tiene potencial farmacológico Investigadores de la Universidad Federal de San Pablo (Unifesp), de la Universidad de San Pablo (USP) y del Instituto Butantán, apoyados por FAPESP, identificaron en el veneno de una serpiente y de una araña del norte de Brasil una serie de peptídeos -pequeños fragmentos de proteínas- con potencial farmacológico para combatir problemas cardíacos, bacterias, hongos, virus y cáncer, entre otros.

El estudio del veneno de la serpiente, la jararaca del norte (Bothrops atrox), se publicó en el Journal of Venomous Animals and Toxins including Tropical Diseases. La especie es responsable de la mayoría de las mordeduras de serpientes en el norte del país.

La araña es una especie de tarántula también de la región amazónica, la Acanthoscurria rondoniae. El trabajo sobre sus toxinas se publicó en la revista Frontiers in Pharmacology.

“Encontramos 105 péptidos [pequeños fragmentos de proteína] en el veneno de la jararaca del norte y 84 nuevas toxinas expresadas en las glándulas del veneno de la araña, muy poco estudiadas hasta la fecha. Hay varios estudios sobre las especies de serpientes, pero no a este nivel de detalle de los péptidos, que son moléculas pequeñas, con pocos aminoácidos, lo que facilita la síntesis de aquellas que parecen más interesantes ”, explica Alexandre Tashima, profesor de la Escuela Paulista de Medicina de la Universidad Federal de São Paulo (EPM-Unifesp) y coordinador de los estudios, que son parte de un proyecto apoyado por la FAPESP.

Los venenos de animales son conocidos por su gran potencial biotecnológico. Las serpientes del género Bothrops, por ejemplo, tienen toxinas ricas en los llamados péptidos potenciadores de la bradicinina, que en el pasado dieron lugar a medicamentos para el control de la presión arterial, como el captopril, proveniente de péptidos de jararaca (Bothrops jararaca).

La empresa estadounidense Vestaron, por ejemplo, transformó el veneno de una especie de arácnido australiano (Hadronyche versuta) en un biopesticida, que paraliza insectos que dañan los cultivos sin afectar a abejas, aves y mamíferos.

En el estudio actual con la jararaca del norte, los investigadores buscaron diferenciar el veneno de hembras y machos, analizando cuatro individuos de cada sexo. La hipótesis era que las hembras podrían tener diferencias en la composición del veneno, ya que son más grandes y que los estudios ya han demostrado que el veneno es más potente, quizás por razones evolutivas.

“Dependiendo de dónde vivan y las presas que tengan disponibles, las serpientes pueden tener diferencias en la composición del veneno, incluso dentro de la misma especie. En el caso de las hembras, dado que necesitan proteger los huevos, eso puede haber favorecido una selección de formas más potentes de las toxinas”, dice Tashima.

Confirmando la hipótesis, la encuesta, utilizando la técnica de espectroscopía de masas, mostró que las hembras tienen una mayor abundancia de desintegrinas, péptidos conocidos por vincularse a proteínas presentes en las plaquetas sanguíneas. Una hipótesis planteada por los investigadores es que las desintegrinas de las hembras de jararacas pueden interferir aún más en la coagulación de la sangre que las de los machos. Sin embargo, esta posibilidad aún debe probarse. Una de las nuevas desintegrinas se caracterizó y se denominó BATXDIS1.

El estudio también mostró, en machos y hembras, una diversidad de péptidos potenciadores de bradicinina (BPP, por su sigla en inglés), además de los ya conocidos en otras especies. Seis de los 14 BPP encontrados son moléculas nuevas, que pueden estudiarse en el futuro, lo que podría dar lugar a nuevas clases de medicamentos para la presión arterial alta, por ejemplo.

Tarántula de Rondonia
Mientras que las serpientes tienen glándulas grandes de veneno, que producen lo suficiente para caracterizar e incluso probar su acción, las arañas producen pequeñas cantidades de veneno. En este sentido, las recientes herramientas computacionales han facilitado mucho su estudio.

Tras caracterizar el veneno de la A. rondoniae en el laboratorio mediante diversas técnicas, los investigadores remitieron las secuencias obtenidas a bases de datos gratuitas. Las herramientas computacionales hacen comparaciones con lo ya caracterizado y registrado en estos repositorios.

Entre las 84 toxinas analizadas, se encontraron similitudes con otras que tienen efectos bactericidas, anticancerosos, antifúngicos y antivirales. Se han identificado siete nuevos péptidos ricos en cisteína (CRP, por su sigla en inglés). Los CRP son comunes en las toxinas de las arañas y tienen efectos conocidos sobre los canales iónicos y contra las bacterias. Además de ellos, otro péptido tiene potencial no solo bactericida sino también antifúngico.

Algunos de los CRP son todavía muy similares a otros péptidos, de otros animales, que ya han mostrado resultados prometedores contra los virus. Dos CRP y cuatro péptidos más pequeños también mostraron potencial contra las células tumorales.

Los investigadores señalan que los resultados son solo indicativos de potenciales actividades biológicas. Para confirmar la acción, se debe realizar un trabajo experimental en modelos celulares y animales, el siguiente paso en la investigación.

“Este estudio también muestra lo poco que sabemos sobre nuestra biodiversidad, la más grande del mundo, tanto desde el punto de vista biológico y ecológico, como farmacológico y biotecnológico. Moléculas como estas se pueden explotar de forma sostenible. Estamos perdiendo muchas especies sin siquiera conocerlas ”, concluye Tashima.

El artículo “Comparative gender peptidomics of Bothrops atrox venoms: are there differences between them?”, de Adriana Simizo, Eduardo S. Kitano, Sávio S. Sant’Anna, Kathleen Fernandes Grego, Anita Mitico Tanaka-Azevedo y Alexandre K. Tashima, puede leerse en: http://dx.doi.org/10.1590/1678-9199-jvatitd-2020-0055.

El artículo “A Multiomics Approach Unravels New Toxins With Possible In Silico Antimicrobial, Antiviral, and Antitumoral Activities in the Venom of Acanthoscurria rondoniae”, de Guilherme A. Câmara, Milton Y. Nishiyama-Júnior, Eduardo S. Kitano, Ursula C. Oliveira, Pedro I. da Silva Júnior, Inácio L. Junqueira-de-Azevedo y Alexandre K. Tashima, puede leerse en: www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2020.01075/full.