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13.03.2017

Logran secuenciar el ADN del veneno que producen algunos gusanos marinos

Un grupo de los anélidos estudiados que se utilizan como cebo para pescar.  / Christoph Bleidorn

Entre los componentes del veneno hay una neurotoxina con un gran potencial médico. 

 

Un equipo internacional de investigadores en el que participa el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) ha logrado por primera vez secuenciar el ADN de la neurotoxina que produce una especie de anélidos poliquetos. Además de dar el primer paso para utilizar esta toxina como medicamento, los científicos han descubierto el sistema de órganos y tejidos venenoso de los Glyceridae, familia de anélidos poliquetos.


En la familia Glyceridae de anélidos (gusanos cilíndricos segmentados con cuerpo blando y carentes de esqueleto) hay especies que pueden ser de hasta medio metro. Ya se sabía que son venenosos porque los pescadores, que los utilizan como cebo de pesca, sufren sus dolorosas mordeduras cuando los manipulan. "En investigaciones anteriores se descubrió la presencia de una potente neurotoxina como componente importante del cóctel de veneno, pero hasta ahora no se había podido secuenciar su ADN. Gracias al uso de las últimas técnicas de secuenciación lo hemos logrado", explica el investigador del MNCN Christoph Bleidorn.


Utilizando esta información también fue posible rastrear la ubicación exacta del veneno en esta familia de especies. Las poliquetos de sangre poseen cuatro mandíbulas conectadas a estructuras similares a las glándulas, que usan para paralizar sus presas y para defenderse. Sorprendentemente, las estructuras que han sido durante más de un siglo descritas como las glándulas de veneno de estos animales no muestran su expresión. En su lugar, la neurotoxina se localiza en cuatro tejidos parecidos a hojas que están interconectados entre sí. "Suponemos que estas estructuras recién descubiertas son las verdaderas glándulas y que las estructuras anteriormente descritas como tales podrían ser meras reservas para el veneno. Lo que es evidente es que el sistema venenoso de estos gusanos es mucho más complejo de lo que nadie suponía", afirma el primer autor del estudio, Sandy Richter, del Natural History Museum de Londres.


Las toxinas animales son una fuente rica para el desarrollo de nuevos fármacos. En la naturaleza existen miles de especies animales y vegetales venenosas cuyos sistemas evolucionan muy rápidamente. Algunos, como los de los escorpiones, las serpientes o las arañas están muy estudiados, sin embargo, el sistema venenoso de los anélidos no había llamado la atención de los investigadores hasta ahora.


Los resultados son muy relevantes para futuros estudios. La neurotoxina tiene una forma de actuar única ya que afecta a canales específicos de la unión neuromuscular. Es un compuesto muy potente y específico que actúa en dosis dependientes y reversibles, es decir, si aumentas la dosis aumenta su efecto y, si se corta el suministro deja de actuar. Estas características la convierten en un componente con un potencial farmacológico muy alto. "La información que nos ha aportado la secuenciación del ADN, así como conocer su expresión exacta del ARN correspondiente ha allanado el camino para convertir esta neurotoxina en una herramienta médica muy útil", contextualiza el investigador del Natural History Museum.


"La evolución de esta neurotoxina sigue siendo un misterio. En los análisis comparados no hemos encontrado datos de proteínas similares a la descrita, es decir, solo hemos estudiado con tanto detalle un anélido glicérido y su veneno", explica Bleidorn. "Futuros estudios comparativos de especies relacionadas no sólo ayudarán a desentrañar el origen evolutivo de la neurotoxina, sino también a la identificación de nuevos compuestos que podrían ser útiles como medicamentos".

 

Richter, S., Helm, C., Meunier, F.A., Hering, L., Campbell, L.I., Drukewitz, S.H., Undheim, E.A.B., Jenner, R.A., Schiavo, G., Bleidorn, C. (2017) Comparative analyses of glycerotoxin expression unveil a novel structural organization of the bloodworm venom system. BMC Evolutionary Biology 17, 64.

 

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