La batracotoxina ( BTX ) es un alcaloide esteroide cardio y neurotóxico extremadamente potente que se encuentra en ciertas especies de escarabajos, pájaros y ranas. El nombre proviene de la palabra griega βάτραχος , bátrachos , 'rana'. [3] Los compuestos químicos estructuralmente relacionados a menudo se denominan colectivamente batracotoxinas. Es un alcaloide extremadamente venenoso. En ciertas ranas, este alcaloide está presente principalmente en la piel. Estas ranas se encuentran entre las que se utilizan para envenenar dardos . La batracotoxina se une y abre irreversiblemente los canales de sodio de las células nerviosas y evita que se cierren, provocando parálisis y muerte. No se conoce antídoto.
La batracotoxina fue descubierta por Fritz Märki y Bernhard Witkop , en el Instituto Nacional de Artritis y Enfermedades Metabólicas, Institutos Nacionales de Salud, Bethesda, Maryland , EE. UU. Märki y Witkop separaron la potente fracción de alcaloides tóxicos de Phyllobates bicolor y determinaron sus propiedades químicas en 1963. [4] Aislaron cuatro alcaloides esteroides tóxicos principales, incluidos la batracotoxina, la isobatracotoxina, la pseudobatracotoxina y la batracotoxina A. [5] Debido a la dificultad de manejar una toxina tan potente y la cantidad minúscula que se podía recolectar, una determinación integral de la estructuraimplicaba varias dificultades. Sin embargo, Takashi Tokuyama, quien se unió a la investigación más tarde, convirtió uno de los compuestos congéneres , la batracotoxinina A, en un derivado cristalino y su estructura esteroidal única se resolvió con técnicas de difracción de rayos X (1968). [6] Cuando se compararon el espectro de masas y el espectro de RMN de la batracotoxina y los derivados de la batracotoxinina A, se observó que los dos compartían la misma estructura esteroidea y que la batracotoxina era la batracotoxina A con un único resto de pirrol adicional adjunto. De hecho, la batracotoxina pudo hidrolizarse parcialmente utilizando hidróxido de sodio.en un material con TLC y reacciones de color idénticas a las de la batracotoxina A. [5] La estructura de la batracotoxina se estableció en 1969 mediante la recombinación química de ambos fragmentos. [5] La batracotoxinina A fue sintetizada por Michio Kurosu, Lawrence R. Marcin, Timothy J. Grinsteiner y Yoshito Kishi en 1998. [7]
Según experimentos con roedores , la batracotoxina es uno de los alcaloides más potentes que se conocen: su LD 50 intravenosa en ratones es de 2-3 µg/kg. [8] Mientras tanto, su derivado, la batracotoxinina A, tiene una toxicidad mucho menor con una LD 50 de 1000 µg/kg. [5]
La toxina se libera a través de secreciones incoloras o lechosas de las glándulas ubicadas en la espalda y detrás de las orejas de las ranas del género Phyllobates . Cuando una de estas ranas está agitada, se siente amenazada o siente dolor, la toxina se libera de forma refleja a través de varios canales.
Como neurotoxina , afecta el sistema nervioso . La función neurológica depende de la despolarización de las fibras nerviosas y musculares debido al aumento de la permeabilidad a los iones de sodio de la membrana celular excitable . Las toxinas solubles en lípidos , como la batracotoxina, actúan directamente sobre los canales de iones de sodio [9] implicados en la generación del potencial de acción y modifican tanto su selectividad iónica como su sensibilidad al voltaje. La batracotoxina se une irreversiblemente a los canales de Na + , lo que provoca un cambio conformacional en los canales que fuerza a los canales de sodio a permanecer abiertos. La batracotoxina no solo se mantiene regulada por voltajelos canales de sodio se abren pero también reducen la conductancia de un solo canal. En otras palabras, la toxina se une al canal de sodio y mantiene la membrana permeable a los iones de sodio en una forma de "todo o nada". [10]