Un paso más hacia el uso terapéutico del veneno de las anémonas marinas
Un de investigación integrado por miembros de la Complutense de Madrid, las Universidades de Jyväskylä y Åbo Akademi de Finlandia, y la Universidad Kwansei Gakuin de Japón, ha conseguido determinar cuál es la característica a nivel molecular que permite a las anémonas marinas venenosas ejercer su acción tóxica.
Este conocimiento puede permitir utilizar su veneno, tras las adecuadas modificaciones, en distintas aplicaciones terapéuticas. La esfingomielina es un lípido crucial en este proceso.
En un país como España, que vive de cara al mar, es de conocimiento que las anémonas son animales marinos venenosos. Estos animales inyectan su veneno en sus presas a través de unas células especializadas, llamadas nematocistos. Este veneno está compuesto por toda una de moléculas tóxicas entre las que destaca una familia de proteínas tóxicas que se conocen con el nombre de actinoporinas.
Las actinoporinas deben esta denominación a que son capaces de formar poros en las membranas de las células de los animales que constituyen sus dianas. Cuando esto ocurre, parte del contenido sale al exterior y la célula se destruye; podríamos decir que "explota". Hablamos de que se produce la lisis de las células. Ésta es una de las razones, aunque no la única, por la que cuando tocamos uno de estos animales se produce una hinchazón acompañada de dolor y sensación de calor intenso. Una respuesta inflamatoria, en definitiva.
Lo más extraordinario de estas proteínas es que son perfectamente solubles en agua a pesar de que para formar el poro se deben integrar en la membrana, cuyo interior no es miscible con este disolvente. De hecho, son un extraordinario ejemplo de cómo una misma proteína puede adoptar dos conformaciones diferentes, funcionalmente activas, dependiendo del medio en el que se encuentre.
La clave para esta transición del agua a la membrana, en la que la proteína forma los mencionados poros, es en gran parte la presencia de un lípido un tanto especial, la esfingomielina. Esta esfingomielina se encuentra presente en las membranas plasmáticas de las células animales y en la vaina de mielina que recubre y aísla los axones de las neuronas. De ahí su nombre. Simplificando un poco, pues también habría que considerar otros lípidos como el colesterol, se puede afirmar que las células sin esfingomielina serían prácticamente inmunes a la acción de estas proteínas. Otra cosa es que fuesen viables... que probablemente no lo serían.
En el trabajo realizado por un equipo de investigadores en el que se integra el Grupo de Proteínas Tóxicas del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular I de la Universidad Complutense de Madrid, lo que se ha determinado es la estructura soluble en agua de una de estas actinoporinas (en concreto de la esticolisina I, producida por la anémona caribeña Stichodactyla helianthus), así como la naturaleza de los determinantes de su estructura que le permiten reconocer específicamente la esfingomielina, frente a otros lípidos muy parecidos y, además, muy abundantes en la membrana. Es decir, ahora ya sabemos cuál es la característica a nivel molecular que permite a estas proteínas reconocer su punto de anclaje para formar el poro y, por tanto, para ejercer su acción tóxica.
La puerta que abren estos resultados, publicados recientemente en las revistas Biochimica et Biophysica Acta (BBA) y Arch Biochem Biophys, es doble. Por un lado, si sabemos qué es lo necesario para que las actinoporinas sean tóxicas, podremos plantearnos buscar un antídoto. Por otro lado, y tal vez más importante, este conocimiento nos puede permitir acabar utilizándolas a nuestro favor, tras las adecuadas modificaciones, en distintas aplicaciones terapéuticas. Ambos objetivos serán, sin embargo, sólo alcanzables a largo plazo y, para conseguirlo, lo que se impone ahora es seguir profundizando en nuestro conocimiento sobre el mecanismo de actuación de tan fascinantes proteínas. Por Sara García-Linares, José G. Gavilanes y Álvaro Martínez del Pozo
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MADRI+D
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