Las gonyautoxinas ( GTX ) son unas pocas moléculas tóxicas similares que son producidas naturalmente por las algas. Forman parte del grupo de las saxitoxinas, un gran grupo de neurotoxinas junto con una molécula que también se conoce como saxitoxina (STX), neosaxitoxina (NSTX) y decarbamoilsaxitoxina (dcSTX). Actualmente, ocho moléculas están asignadas al grupo de goniautoxinas, conocidas como goniautoxina 1 (GTX-1) a goniautoxina 8 (GTX-8). La ingestión de goniautoxinas a través del consumo de moluscos contaminados por algas tóxicas puede causar una enfermedad humana llamada intoxicación paralítica por mariscos (PSP).
Las gonyautoxinas son producidas naturalmente por varias especies de dinoflagelados marinos ( Alexandrium sp., Gonyaulax sp., Protogonyaulax sp.). [1] [2] La intoxicación paralítica por mariscos causada por estas toxinas está relacionada con las floraciones de dinoflagelados conocidas como “mareas rojas”, aunque la coloración del agua no es una necesidad. La concentración umbral de los organismos que son capaces de producir las toxinas es menor que la concentración más baja detectable visualmente. [3] Posteriormente, los mariscos absorben las toxinas y se bioacumulan .
Como parte del grupo de saxitoxinas, las goniautoxinas tienen su estructura basada en el esqueleto de 2,6-diamino-4-metil-pirol [1,2-c] -purin-10-ol (también conocido como esqueleto de saxitoxina-goniautoxina ). [2] Las diferentes moléculas solo se diferencian entre sí por sus sustituyentes, algunas de ellas solo por una mera estereoisomería como GTX-2 y GTX-3. [2] [4] Las goniautoxinas son detectables mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), que se ha probado en ratones. [5] En 2009 se desarrolló un anticuerpo monoclonal para detectar goniautoxina 2 o 3 en productos acuáticos. Se mide que el límite de detección es inferior a 0,74 microgramos por mililitro. [6]
Si bien las goniautoxinas están disponibles de forma natural, también se conoce un procedimiento de síntesis de algunas de ellas. La goniautoxina 2 se puede sintetizar, por ejemplo, a partir del éster metílico de L-serina , a través de la goniautoxina 3. En este proceso, en primer lugar, el éster metílico de L-serina se trata con aldehído , de modo que pueda reaccionar para cerrar la estructura del anillo. El alilo formado se desprotege mediante la adición de [[SO 3 CH 2 CCl 3 ]]. [7] Posteriormente se sigue una reacción de aminación catalizada por RH con guanidina, formando el marco tricíclico de GTX-3. Los intermedios relativamente inestables de varias reacciones en este proceso se modifican utilizando tres grupos protectores. Eliminar estos grupos da11β-hidrosaxitoxina como producto, que luego se sulfatará en el alcohol C 11. La GTX-2 se forma incubando el producto en una solución acuosa a pH 8, con el fin de hacer que todavía se produzca la epimerización en C11. [7]
Como todas las saxitoxinas, las goniautoxinas son neurotoxinas y causan una enfermedad conocida como intoxicación paralítica por mariscos (PSP). [3] Para los humanos, una dosis de 1 a 4 mg de estas toxinas ya es letal. Los mariscos pueden contener más de 10 microgramos de gonyautoxina por cada 100 gramos de peso, lo que induce a que el consumo de unos pocos mejillones ya sea fatal para los humanos. Cada año se notifican aproximadamente 2000 casos de PSP, de los cuales alrededor del 15% terminan en muerte. [8]
Como neurotoxinas, las goniautoxinas influyen en el sistema nervioso . Pueden unirse con alta afinidad en el sitio 1 de la subunidad α de los canales de sodio dependientes del voltaje en la membrana postsináptica . Estos canales son los encargados de iniciar los potenciales de acción, después de la sinapsis . La unión de las toxinas PSP evita la generación y propagación de estos potenciales y, por tanto, bloquea la función sináptica. [9]