Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/085/13
México, D.F., 4 de marzo de 2013

• Los Golfos de California y de México albergan en conjunto a más de 11 mil especies de invertebrados y 2 mil 500 especies de peces, que representan el 9.9% de la riqueza total de especies marinas reconocidas a nivel mundial

El doctor Roberto Arreguín Espinosa, miembro de la Academia Mexicana de Ciencias, con dos tipos de caracoles que se estudian en su laboratorio.
Foto: Arturo Orta.
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Los venenos producidos por algunos organismos marinos son capaces de paralizar al instante e incluso causar la muerte. Se trata de sustancias que si bien son un mecanismo de defensa para algunas especies, están formadas por proteínas que pueden tener futuras aplicaciones médicas.

Las proteínas están formadas por pequeñas unidades conocidas como aminoácidos y expresan la información genética, forman las estructuras celulares y posibilitan las reacciones químicas del metabolismo celular, de ahí que en el laboratorio del doctor Roberto Arreguín Espinosa, en el Instituto de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México, la estructura y la función de las proteínas es la principal línea de investigación, con la particularidad de que se trabaja con organismos marinos.

El Conus regularis, un caracol con hábitos nocturnos que vive en aguas tropicales y que inyecta un poderoso veneno para paralizar a sus presas, forma parte de un proyecto de investigación conjunto entre el Instituto de Química, la Facultad de Medicina de la UNAM y el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California (Cicese). Del veneno de este caracol se aisló un péptido (cadena compuesta por unos cuantos aminoácidos) similar a una sustancia aislada del Conus magus, que tiene la característica de ser de 100 a mil veces más potente que la morfina, pero sin los efectos adictivos.

“El veneno, como el del Conus regularis, puede tener de 100 a 250 componentes, por ello hay que separarlos, secuenciarlos y caracterizarlos, a fin de encontrar el que nos interesa. En las pruebas preliminares, el péptido que aislamos del Conus regularis presentó parecido con el analgésico ziconotide del Conus magus en las funciones contra el dolor, la diferencia es el tamaño de la molécula, el primero es más grande, lo que nos habla del potencial farmacológico de esta sustancia”, señaló el también miembro de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC).

Las anémonas pertenecen al Phylum Cnidaria, considerado el mayor grupo de animales tóxicos que incluye aproximadamente a 10 mil especies. En este sentido, Palythoa caribaeorum recolectada en la costa de Veracruz, que posee nematocistos -organelos que inyectan una toxina, ya sea para atrapar o defenderse de los predadores- fue analizada en el laboratorio de bioquímica encabezado por Roberto Arreguín, ya que contiene sustancias, que ejercen su acción tóxica (neurotoxinas) principalmente sobre el sistema nervioso afectando la estructura y / o el funcionamiento de los elementos neuronales, con estructuras químicas diferentes a las de otras anémonas aisladas hasta ahora.

“La toxina, aislada de Palythoa no está formada con aminoácidos y no puede ser considerada una proteína, pero queremos identificar las proteínas involucradas en la síntesis de esta sustancia, ya que su importancia farmacológica está relacionada con el bloqueo de ciertos canales de sodio y calcio encargados de producir las señales eléctricas de nuestro organismo, que se podría traducir en un tratamiento para la esclerosis múltiple”, apuntó el investigador.

Erizos, esponjas y estrellas de mar

Otro campo de estudio, de la bioquímica de macromoléculas, es el proceso de biomineralización a través del cual algunos organismos capturan diversos minerales y conforman sus esqueletos externos. Tal es el caso de las esponjas de mar, constituidas en su mayoría por carbonato de calcio, pero también hay estrellas de mar como la Pisaster giganteus cuya estructura se basa en los silicatos, en este caso las proteínas encargadas de la biomineralización son las silicateínas.

Atención especial merecen las esponjas de mar, las cuales poseen células llamadas arqueocitos, capaces de transformarse en cualquier tipo de célula que la esponja necesite, este diseño estructural les ha permitido adaptarse y sobrevivir hasta la fecha. Algunas esponjas sintetizan compuestos químicos con propiedades farmacológicas, un ejemplo es la Ara-C (citarabina) utilizada como antitumoral y la Ara-A (vidarabina o aciclovir) que es un antiviral, ambas fueron aisladas de la esponja Cryptotethia cripta.

Además del interés en identificar las proteínas relacionadas con la formación de estos organismos marinos, el doctor Arreguín destacó la relación de estas investigaciones con algunas patologías que afectan al ser humano, como los cálculos renales- compuestos por oxalato de calcio- cuya formación en el organismo podría entenderse si primero comprendemos los procesos de biomineralización en erizos, esponjas y estrellas de mar.

Noemí Rodríguez González