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Cómo el veneno de caracoles marinos del cono se puede utilizar en terapia del dolor

Conotoxins es péptidos bioactivos encontrados en el veneno que los caracoles marinos del cono producen para la captura y la defensa de la presa. Los utilizan como las herramientas farmacológicas para estudiar la transmisión de señales del dolor y para tener el potencial de hacer una nueva clase de analgesias. Hasta la fecha, se han descubierto más de 10.000 series del conotoxin. El profesor adjunto Markus Muttenthaler de la facultad de química en la universidad de Viena y sus colegas de la universidad de Queensland en Australia son expertos en la materia del descubrimiento de la droga del veneno y ahora han ofrecido una reseña en el status quo de la investigación del conotoxin en el gorrón “revistas químicas” de la capota-de-su-clase. En otro estudio recientemente publicado, los investigadores además han desarrollado versiones fluorescente etiqueta del conotoxin para visualizar los receptores del dolor en células.

El caracol depredador marino del cono es bien sabido para su estrategia efectiva del envenomation, que ayuda al animal relativamente de movimiento lento a coger su presa tal como pescados o moluscos y a defenderse. El caracol del cono paraliza y mata a su presa con la ayuda de un cóctel muy selectivo y potente de los péptidos del veneno, que se inyecta en presa con a arpón-como aguja.

Los caracoles del cono pueden controlar su composición del veneno dependiendo si cazan o se defienden. Para la investigación del dolor, estamos determinado interesados en el veneno de un caracol de defensa del cono, pues su composición se dirige que causa dolor y sus componentes individuales se pueden utilizar para estudiar caminos del dolor.”

Markus Muttenthaler, instituto de la química biológica, universidad de Viena

Alta diversidad de la especie y de composiciones

Hasta la fecha, las 750 especies estimada de caracoles del cono se saben. Un veneno típico contiene centenares a los millares de péptidos bioactivos, con largos típicos de 10 a 40 aminoácidos. Estos conotoxins visualizan bien definido, proteína-como las estructuras, que se estabilizan a través de armazones múltiples de la ligazón de disulfuro. Conotoxins es también activo en los receptores humanos (e.g., canales del ión), que está de interés determinado mientras que él puede ser utilizado así como herramientas para estudiar caminos del dolor en seres humanos.

“Conotoxins ha revolucionado la investigación del dolor desde su potencia extraordinaria y la selectividad nos permite estudiar los subtipos individuales de los canales del ión, antes de la cual no era posible,” explica a Markus Muttenthaler. Con la ayuda de conotoxins, los investigadores pueden ahora definir la importancia fisiológica así como patológica de los diversos subtipos del receptor.

Un conotoxin ha recibido ya la FDA-aprobación (Prialt®) para el tratamiento del dolor crónico severo. Se administra directamente a la médula espinal donde ciega específicamente un subtipo del canal del ión del dolor que transmite - “es 1.000 veces más potente que la morfina y no acciona ningún síntoma de la dependencia, que es un problema grande con el opiáceo droga”, dice Muttenthaler. La investigación actual ahora se centra en los conotoxins que podrían apuntar ya las terminaciones nerviosas fuera de la médula espinal, que facilitaría la administración. “Esto nos permitiría interceptar la señal del dolor antes de que se transmita en el sistema nervioso central.”

Usando los conotoxins para los nuevos métodos

Los nuevos avances analíticos en los campos del venomics, del proteomics y del transcriptomics han llevado al descubrimiento de muchas nuevas series del conotoxin estos últimos años. La síntesis y la caracterización farmacológica, sin embargo, es comparativamente más que toma tiempo.

Conotoxins puede además functionalized y ofrecer los guías excepcionales para las nuevas antenas moleculares: En otro papel publicado en el “gorrón australiano de la química”, los investigadores desarrollaron una nueva metodología para etiqueta conotoxins y para utilizarlos para visualizar los canales del ión en células. Estas herramientas son importantes para una mejor comprensión de la biología compleja detrás del dolor, que es una causa de cabeza de la incapacidad en el mundo.

Source:
Journal reference:

Jin, A-H., et al. (2019) Conotoxins: Chemistry and Biology. Chemical Reviews. doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00207.