Ciempiés pelirrojo chino
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Ciempiés pelirrojo chino
Scolopendra subspinipes mutilans DSC 1438.jpg
clasificación cientifica mi
Reino:Animalia
Filo:Artrópodos
Clase:Chilopoda
Pedido:Scolopendromorpha
Familia:Scolopendridae
Género:Scolopendra
Especies:
S. subspinipes
Subespecie:
S. s. mutilados
Nombre del trinomio
Scolopendra subspinipes mutilans
L. Koch , 1878
Clasificación de ciempiés

El ciempiés pelirrojo chino , también conocido como el pelirrojo chino ( Scolopendra subspinipes mutilans ) es un ciempiés del este de Asia y Australasia . [1] Tiene un promedio de 20 cm (8 pulgadas) de largo y vive en ambientes húmedos. [2]

Ciempiés pelirrojo chino

En las antiguas tradiciones chinas, este ciempiés se usa por sus propiedades curativas. Se dice que poner una cabeza roja china sobre una erupción u otra enfermedad de la piel acelera el proceso de curación. El ciempiés seco asado se pulveriza y se usa en Corea para el tratamiento del dolor de espalda, furúnculos y llagas. [3]

S. s. mutilans es conocido por albergar poca agresión a otros ciempiés, un rasgo muy raro entre los ciempiés gigantes, y permite que se mantenga en comunidad. Se informaron actividades antimicrobianas de los compuestos identificados contra bacterias, hongos, virus y parásitos Gram-positivos y Gram-negativos, que posiblemente explican la supervivencia de los ciempiés en ambientes duros y contaminados. [4]

Las hembras son madres incubadoras, que protegen los huevos envolviendo sus cuerpos alrededor de sus nidadas hasta que los huevos eclosionan. [5]

Esta subespecie se diferencia de otras subespecies de S. subpinipes en la espinación del prefémur de las patas ventrales, ventral, dorsal y medialmente. [6]

Veneno

Ver también: picadura de ciempiés

Los venenos de los ciempiés permanecieron en gran parte sin estudiar y los componentes siguen siendo en gran parte desconocidos. [7] [8] El veneno del ciempiés pelirrojo chino contiene una pequeña toxina peptídica llamada RhTx , que aumenta la activación del canal iónico TRPV1 , provocando un dolor ardiente localizado. [9] Se dice que el veneno crudo es tóxico en ratones e induce la agregación plaquetaria. [3] Además, se han identificado otras 26 neurotoxinas pertenecientes a 10 grupos diferentes de péptidos. [7] En enero de 2018, científicos chinos encontraron un antídoto para el doloroso veneno del ciempiés en el medicamento retigabina , que se usa para tratar la epilepsia . [10]

Las acciones biológicas de las toxinas en el veneno de ciempiés son en su mayoría desconocidas. Un péptido llamado S. s. El péptido de la toxina del veneno de mutilans (SsmTP) se identificó en 2019. El péptido consta de 66 aminoácidos y su composición se parece mucho a la de las neurotoxinas. El péptido se encuentra dentro del conducto del veneno. Se encontró que el SsmTP era tóxico para las células dependiendo de la concentración administrada. Promueve el crecimiento celular en bajas concentraciones in vitro (es decir, fuera de un organismo vivo), pero es citotóxico en altas concentraciones. Una concentración baja de SsmTP también protege a las células del daño oxidativo al inhibir la muerte celular programada ( apoptosis ) y el iniciador de la respuesta inflamatoria caspasa-1 . [11]

Morfología del sistema de veneno

Se sabe poco sobre el veneno y el aparato de veneno de los ciempiés. [7] [8] [12] Los estudios sobre la glándula del veneno lo describieron como la cutícula y la epidermis al revés. La glándula del veneno consta de muchas unidades secretoras epiteliales, cada una con su propio sistema excretor que tiene forma de válvulas. Los ciempiés del orden Scolopendromorpha tienen músculos estriados radiales intercalados entre las unidades secretoras, donde un extremo se conecta al lumen de la glándula del veneno y el otro extremo se conecta a los músculos periféricos. Estos músculos pueden usarse para la contracción y constricción de la glándula antera durante la expulsión del veneno. [13]Las glándulas venenosas de las especies de Scolopendridae tienen forma cilíndrica alargada, con la luz que abarca casi toda la longitud de la glándula. La gran extensión de la luz probablemente permite un mayor control sobre la secreción de diferentes componentes del veneno. Las glándulas del veneno se extienden a lo largo de la curvatura exterior del trocanteroprefémur de cada fórcipulo. [8] [13] [14]

Singularidad del veneno

El veneno de ciempiés generalmente contiene algunas enzimas diferentes que son muy diferentes de otros artrópodos, donde la metaloproteasa , una enzima que descompone las proteínas, juega un papel importante. El veneno de ciempiés tiene efectos sobre los músculos esqueléticos, los músculos del corazón y las neuronas, y los efectos se atribuyen a las moléculas de proteína más grandes del veneno. [8]

Venenos de S. s. mutilans contienen una amplia gama de neurotoxinas, incluidos 26 péptidos similares a las neurotoxinas que pertenecen a 10 grupos diferentes. La mayoría de los 26 péptidos similares a neurotoxinas identificados tienen una estructura molecular diferente en comparación con las neurotoxinas que se encuentran en arañas, serpientes, escorpiones, caracoles de cono marinos y anémonas de mar. [7] El mecanismo funcional de estos péptidos es similar a las neurotoxinas de los animales venenosos mencionados, pero sus estructuras primarias siguen siendo únicas. [7] Se encontró que unos pocos contienen propiedades insecticidas y actúan sobre los canales de sodio, potasio y calcio activados por voltaje. [15]Se encontró que tanto las neurotoxinas purificadas como el veneno de ciempiés sin procesar son altamente insecticidas, siendo el veneno sin procesar significativamente más fuerte que todas las neurotoxinas purificadas en efectos insecticidas. [12] [16] Los venenos de ciempiés podrían tener el potencial de proporcionar candidatos a péptidos con usos farmacéuticos o agroquímicos potenciales debido a su alto nivel de diversidad bioquímica. [dieciséis]

Comportamientos

Comportamiento depredador

S. s. mutilans , como otros ciempiés, es un depredador que mata inyectando veneno a su presa. El veneno se inyecta para inmovilizar y descomponer los tejidos internos. [17] Los venenos de Scolopendridae , incluido Scolopendra subspinipes mutilans , contienen neurotoxinas, que se sospecha son un componente significativo de acción rápida en los venenos de muchos ciempiés. [18] Esta especie se alimenta principalmente de animales vivos; Los materiales vegetales se consumen ocasionalmente, pero su consumo se considera insignificante. [19] Para agarrar a la presa, este ciempiés agarra a la presa con sus patas anteriores y, por lo general, la envenena apuñalándola con sus forcipules. [20] [13]Se realizó poco trabajo cuantitativo ecológico y de comportamiento para los ciempiés. [20] [21] Sin embargo, algunos estudios han encontrado que los ciempiés son muy selectivos y tienden a atacar la cabeza o el tórax en lugar del abdomen. [20] Si la mordida se realizaba en el abdomen, el ciempiés normalmente reposicionaba a la presa y atacaba de nuevo en la cabeza o el tórax. La disponibilidad de veneno tiene un efecto significativo en la respuesta depredadora. Volver a su tasa de ataque normal después de la extracción del veneno lleva más tiempo cuando se enfrentan a presas más grandes. [20]

La investigación sobre estos comportamientos ha sugerido que la razón por la que los ciempiés reposicionan a sus presas es para mejorar la velocidad a la que las neurotoxinas del veneno llegan a los ganglios torácicos, donde controlan el movimiento de las extremidades o el cerebro. [20] Esta explicación se basó en la posición de tales ganglios ubicados en el lado abdominal (es decir, ventral) del tórax, y la suposición de que inyectar veneno en el abdomen de la presa conduce a la dilución del veneno debido a la mezcla de fluidos en el sistema circulatorio. sistema y las tripas; la distancia a la que el veneno tiene que viajar para ser efectivo también aumenta, haciéndolo menos eficiente para incapacitar a la presa. [20] [22] [23]

Se han sugerido otros dos conceptos para explicar el motivo de la orientación de las presas: uno sugirió que el veneno es un producto costoso de producir, por lo que la conservación del veneno es esencial; y el otro concepto sugirió que golpear a la presa en esa posición específica (es decir, alinear la presa con la misma orientación del ciempiés) permitiría al ciempiés restringir suficientemente a la presa hasta que el veneno surta efecto. [20]

Comportamientos defensivos

Los estudios de comportamiento encontraron que cuando los ciempiés son atacados cerca de sus cabezas, contraatacan con sus forcipules; al ser atacados por la parte trasera, adoptarían una posición de advertencia, donde el último par de patas (en la parte trasera) se elevaría para mostrar las espinas prefemorales (es decir, las espinas prefemorales son estructuras cortas y puntiagudas en las últimas patas de los ciempiés; las espinas suelen estar en el segmento de la pierna más cercano al cuerpo). [14] [24] Los ciempiés atacaban ocasionalmente usando las garras de sus últimas piernas con un movimiento cortante después de la posición de advertencia. [25]Cuando es atacado en la sección media, el ciempiés se enrosca hacia los lados para alcanzar al atacante con sus forcipules y sus patas finales al mismo tiempo. Además de establecer una posición de advertencia y apuñalar para defenderse, las patas definitivas también se utilizan para agarrar durante el apareamiento y actuar como un gancho para colgarse. [24] [26]

Usos por humanos

Uso en medicina tradicional

En la actual Corea del Sur, S. s. mutilans y otras especies de Scolopendra se utilizan en la medicina tradicional coreana. Los ciempiés se usan enteros para tratar diversos problemas médicos, incluidos problemas en las articulaciones (que es su uso principal), alopecia areata, derrames cerebrales, convulsiones, linfangitis, bultos o masas, neoplasias, tumores venenosos, carbúnculos y mordeduras de serpientes. [27] [28] Estos ciempiés fueron considerados uno de los insectos / artrópodos más recetados, médicamente importantes y costosos en la medicina tradicional coreana. Con frecuencia se recetan solos, a pesar de que los artrópodos se recetan generalmente con una mezcla de otros materiales medicinales para obtener los efectos deseados. [27]

En China, S. s. mutilans es la única especie de ciempiés registrada para aplicación clínica por la Farmacopea de la República Popular de China. A pesar de ser la única especie en la lista, otras especies de ciempiés, incluidas S. mojiangica , S. multidens y S. negrocapitis , también se utilizaron regularmente como sustitutos en la práctica clínica. [29]

Intercambiabilidad de especies de ciempiés en prácticas clínicas

Estudios comparativos sobre S. s. mutilans y S. mojiangica , un sustituto común de la primera, ha descubierto que en farmacodinámica y toxicología, las dos especies de ciempiés tienen efectos similares, y está teóricamente probado que S. s. mutilans puede ser reemplazado por S. mojiangica . El mismo estudio encontró que dos especies mostraron resultados similares en varios campos, incluidos los efectos sobre la hemoglobina y el peso de los animales, pruebas de aberración cromosómica, pruebas anticonvulsivas, efectos sobre el crecimiento de hongos y bacterias in vitro y pruebas de toxicidad aguda. El estudio también sugirió que ambas especies de ciempiés se pueden usar en dosis relativamente grandes, ya que ambas eran bajas en toxicidad aguda y genética. [30]

Aunque se demostró que las dos especies de ciempiés eran intercambiables en las prácticas clínicas, algunos investigadores cuestionaron nuevamente su intercambiabilidad en la aplicación clínica, ya que estudios más recientes sugirieron que las proteínas de los ciempiés tienen un papel importante en sus efectos clínicos. A través de la proteómica, los investigadores habían descubierto que los venenos de S. monjiangica y S. subspinipes mutilans son diferentes en el número de secuencias superpuestas y precursores de proteínas y péptidos. Además, también se encontraron precursores únicos en ambas especies para los niveles de proteínas y péptidos. Como las especies difieren en el nivel de proteínas y péptidos, los investigadores de este estudio concluyeron que la intercambiabilidad de las especies de ciempiés requiere una evaluación adicional. [29]

Importancia de la investigación

Investigación sobre el cáncer

Durante cientos de años, S. s. mutilans se utilizó en la medicina tradicional china para el tratamiento del cáncer y otros efectos curativos. [31] Se encontró que los medicamentos para artrópodos tienen un alto nivel de efecto antitumoral en estudios modernos, y el ciempiés es uno de los componentes principales de dicho medicamento. Se descubrió que la extracción de estos ciempiés es eficaz para controlar la proliferación de células HepG2 (cáncer de hígado). El mecanismo por el cual el extracto de ciempiés alivia el cáncer de hígado está relacionado con la regulación de las vías de señalización PI3 / AKT , STA3 y MAPK . [32]

Se informó que los extractos de agua de todo el cuerpo seco de esta especie tienen propiedades antitumorales y darían lugar a respuestas inmunes mejoradas. SPPC es un complejo de polisacárido-proteína que se puede extraer del ciempiés vertiendo agua caliente sobre el cuerpo seco y en polvo del organismo. [33] En ensayos clínicos con ratones, se descubrió que el SPPC suprime eficazmente el crecimiento de las células cancerosas S180 en ratones al promover respuestas inmunitarias tanto específicas como inespecíficas. Se encontró que los ratones portadores de H22 tenían un tiempo de supervivencia prolongado con la administración de SPPC. [33]

Péptidos antimicrobianos

Como artrópodo, S. s. mutilans no tiene un sistema inmunológico adquirido, lo que conduce al desarrollo de numerosos péptidos antimicrobianos en su sistema inmunológico innato. [31] [34]

Un péptido antimicrobiano llamado escolopendrasina VII se descubrió en S. s. mutilados . El péptido estimula la polimerización de actina; la posterior migración quimiotáctica de macrófagos también fue estimulada por este péptido mediante la activación de ERK ( quinasas reguladas por señales extracelulares ) y la actividad de la proteína quinasa B (Akt). Scolopendrasin VII también se encontró para estimular la migración quimiotáctica de FPR1 transfectadas con RBL-2H3 células (mastocitos), y directamente se une a FPR1. [35]

Scolopin 1 y 2 son péptidos antimicrobianos identificados a partir del veneno de S. s. mutilados . Estos péptidos se identificaron mediante filtración en gel de Sephadex y cromatografía líquida de alta resolución RP . Se informó que tanto la escolopina 1 como la 2 muestran actividades antimicrobianas intensas, que incluyen bacterias y hongos tanto Gram positivos como negativos. También se informó que tiene efectos hemolíticos moderados en los glóbulos rojos humanos y de conejo. [36]

Scolopin 1 tiene el potencial como agente antimicrrobiano. [31] Se descubrió que la scolopin 2 puede inhibir la proliferación de células HeLa en la investigación del cáncer; También se encontró que se combina con las mitocondrias, lo que le permite regular la apoptosis en las vías de las células HeLa. Scolopin 2 es capaz de suprimir significativamente el crecimiento tumoral en ensayos con ratones sin causar efectos secundarios. Por lo tanto, se consideró un fuerte candidato para el tratamiento del cáncer de cuello uterino HeLa. [37]

Secuencia de aminoácidos de Scolopin 1 y 2 [36]
Scolopin 1FLPKMSTKLRVPYRRGTKDYH
Scolopin 2GILKKFMLHRGTKVYKMRTLSKRSH

Alimentos y medicinas

Ver también: Entomofagia

Un estudio de Kim et al. investigó el valor nutricional de S. s. mutilans con la esperanza de extender la aplicación de esta especie únicamente a la medicina tradicional. El análisis nutricional de esta especie encontró que tiene un alto contenido de proteína cruda (alrededor del 55%) y grasa (alrededor del 26-30%). Los aminoácidos esenciales estaban presentes, siendo la lisina el más común (alrededor del 3,5% de todos los aminoácidos esenciales) y el ácido glutámico el aminoácido no esencial más común presente en el ciempiés (alrededor del 7% de todos los aminoácidos no esenciales). También estuvieron presentes ácidos grasos insaturados, con ácido oleicosiendo el más común (alrededor del 41-48%). Se encontró mercurio, pero la concentración estaba por debajo de los límites de seguridad alimentaria. No se encontraron microorganismos patógenos en las muestras de ciempiés. A partir de estos hallazgos, los investigadores sugirieron que S. s. mutilans tiene el potencial de ser un ingrediente alimentario y medicinal. [38]

Alérgenos

Tanto las picaduras de ciempiés como los medicamentos que contienen ciempiés pueden causar reacciones alérgicas, pero no se ha caracterizado ni identificado oficialmente ningún alérgeno de ciempiés natural hasta 2021. [39] El nuevo alérgeno encontrado en S. subspinipes mutilans , Sco m 5, fue el primer alérgeno de ciempiés natural a ser identificado y caracterizado por Lan et al. Se encontró que Sco m 5 puede promover la desgranulación de los mastocitos (es decir, la desgrabulación de los mastocitos se asocia con edema en el tracto respiratorio). [40] [41]Los ciempiés utilizados en la práctica clínica deben hervirse antes de la administración, y sigue siendo controvertido si conservar o descartar la cabeza de los ciempiés en usos médicos, ya que la cabeza contiene las glándulas venenosas. [41] [42]

Ver también

  • Toxina espeluznante ssm

Referencias

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