Los compuestos de veneno de escorpión pueden matar bacterias peligrosas
Los investigadores han logrado sintetizar dos compuestos de veneno de escorpión que son efectivos contra algunas cepas de bacterias altamente infecciosas. También es poco probable que los compuestos dañen a los humanos, nos aseguran los científicos.
Crédito de la imagen: Edson N. Carcamo-Noriega
Miles de especies animales en todo el mundo son venenosas, desde arañas hasta avispas, peces, serpientes y ranas.
El veneno de algunos animales solo es lo suficientemente fuerte como para producir una leve irritación y desalentar a los depredadores potenciales, mientras que el veneno de otros animales, como el diminuto pulpo de anillos azules, podría matar fácilmente a un ser humano adulto en cuestión de minutos.
Sin embargo, los investigadores argumentan que muchos venenos de animales mortales también pueden ser la respuesta a infecciones y enfermedades.
Por ejemplo, el veneno de Tropidolaemus wagleri, una especie de víbora nativa del sudeste asiático, podría mejorar el tratamiento de los coágulos de sangre, y un componente clave del veneno de la araña de tela en embudo podría ayudar a prevenir el daño cerebral después de un derrame cerebral.
Científicos de la Universidad de Stanford, en California, y la Universidad Nacional Autónoma de México, en la Ciudad de México, han hecho recientemente otro descubrimiento prometedor: dos compuestos del veneno de un escorpión nativo del este de México, Diplocentrus melici, puede combatir las bacterias difíciles sin dañar el tejido sano.
El equipo realizó su investigación en ratones, así como en muestras de tejido, para probar la eficacia y seguridad de los compuestos. Los hallazgos del estudio ahora aparecen en PNAS.
El descubrimiento de 2 nuevos compuestos
El profesor Richard Zare, de Stanford, el profesor Lourival Possani, de la Universidad Nacional Autónoma de México, y sus equipos hicieron el intrigante descubrimiento tras la captura de algunos especímenes de D. melici por los estudiantes de investigación del Prof. Possani en México.
La investigación del profesor Possani ha girado en torno al descubrimiento de nuevos tratamientos médicos basados en el veneno de escorpión. El Prof. Zare se especializa en detectar reacciones químicas a nivel molecular.
Los dos investigadores senior y sus equipos colaboraron en la identificación de los compuestos clave que hicieron D. melici veneno un importante plomo farmacológico. Todo el proceso fue muy laborioso, e incluso encontrar los escorpiones, en primer lugar, fue complicado.
“La recolección de esta especie de escorpión es difícil porque durante el invierno y la estación seca, el escorpión está enterrado. Solo lo podemos encontrar en la temporada de lluvias ”, explica el profesor Possani.
Para "ordeñar" a los escorpiones en busca de su veneno, los investigadores tuvieron que aplicar estímulos eléctricos suaves a las colas de los arácnidos. Siguiendo este procedimiento, el equipo vio que el veneno se volvió marrón tan pronto como se expuso al aire.
Después de realizar varias pruebas sensibles, los investigadores consideraron que dos compuestos químicos de 1,4-benzoquinona, que habían podido sintetizar a partir de una pequeña cantidad de veneno de escorpión, eran los responsables de este cambio. Cada uno de estos compuestos se volvió de un color diferente, uno rojo y el otro azul, al entrar en contacto con el aire.
“Solo teníamos 0,5 microlitros del veneno para trabajar. Esto es 10 veces menos que la cantidad de sangre que succionará un mosquito en una sola ración ”, señala el Prof. Zare.
Las benzoquinonas, explican los científicos, tienen propiedades antimicrobianas y los dos compuestos que el equipo identificó eran desconocidos anteriormente. Son solo sutilmente diferentes entre sí.
“Los dos compuestos están relacionados estructuralmente, pero mientras que el rojo tiene un átomo de oxígeno en una de sus ramas, el azul tiene un átomo de azufre”, explica Shibdas Banerjee, Ph.D., uno de los autores del estudio responsable de dilucidar el estructura de los productos químicos recién descubiertos.
Una picadura en la cola ... contra las bacterias
Dado que las benzoquinonas pueden matar cepas bacterianas, los investigadores del laboratorio del profesor Zare enviaron muestras de los dos compuestos recién descubiertos al Dr. Rogelio Hernández-Pando y sus colegas del Instituto Nacional de Ciencias de la Salud y Nutrición Salvador Zubirán, en la Ciudad de México. , para más pruebas.
El equipo de Salvador Zubirán descubrió que la 1,4-benzoquinona roja destruía eficazmente Staphylococcus aureus, que es altamente infeccioso, mientras que la 1,4-benzoquinona azul fue capaz de matar diferentes cepas de Tuberculosis micobacteriana, que son responsables de la tuberculosis.
Esto incluyó M. tuberculosis cepas que habían desarrollado resistencia a múltiples antibióticos. Sin embargo, aún quedaba una pregunta.
“Descubrimos que estos compuestos mataban a las bacterias, pero luego la pregunta fue: '¿También te matará a ti?'”, Señala el profesor Zare.
"Y la respuesta es no: el grupo de Hernández-Pando demostró que el compuesto azul mata las bacterias de la tuberculosis pero deja intacto el revestimiento de los pulmones de los ratones".
Prof. Richard Zare
Más misterios por descubrir
El hecho de que los dos compuestos recientemente identificados sean altamente efectivos contra bacterias mortales y aparentemente seguros de administrar los convierte en candidatos ideales para nuevos medicamentos y terapias. Sin embargo, observa el profesor Possani, esta nueva vía de investigación nunca habría sido posible si no fuera por el profesor Zare y su equipo.
Es gracias al hecho de que el profesor Zare y sus colegas aprendieron a sintetizar las dos benzoquinonas a partir del veneno de D. melici que los investigadores ahora podrán buscar formas de utilizar estos compuestos con fines curativos.
“La cantidad de componentes del veneno que podemos obtener de los animales es extremadamente baja. La síntesis de los compuestos fue decisiva para el éxito de este trabajo ”, explica el Prof. Possani.
“Por volumen, el veneno de escorpión es uno de los materiales más preciosos del mundo. Costaría $ 39 millones producir un galón ”, señala el profesor Zare.
“Si dependías solo de los escorpiones para producirlo, nadie podría pagarlo, por lo que es importante identificar cuáles son los ingredientes críticos y poder sintetizarlos”, enfatiza.
En el futuro, los investigadores planean seguir trabajando juntos para descubrir cómo usar D. melici para bien. Al mismo tiempo, el Prof. Zare y el Prof. Possani están intrigados en cuanto a por qué los dos químicos no tóxicos están presentes en el veneno de escorpión en primer lugar, y les gustaría descubrir este misterio.
“Estos compuestos pueden no ser el componente venenoso del veneno. No tenemos idea de por qué el escorpión produce estos compuestos. Hay más misterios ”, dice el profesor Zare.
