La batracotoxina ( BTX ) es un alcaloide esteroideo cardio y neurotóxico extremadamente potente que se encuentra en ciertas especies de escarabajos, aves 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 los dardos . La batracotoxina se une a los canales de sodio y los abre de forma irreversible. de las células nerviosas y evita que se cierren, lo que resulta en parálisis y muerte. No se conoce ningún 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 fracción de alcaloides tóxicos potentes de Phyllobates bicolor y determinaron sus propiedades químicas en 1963. [4] Aislaron cuatro alcaloides esteroides tóxicos principales que incluyen batracotoxina, isobatracotoxina, pseudobatracotoxina y batracotoxinina A. [5] Debido a la dificultad de manejar una toxina tan potente y la minúscula cantidad que se podía recolectar, una determinación de la estructura integral involucró varias dificultades . Sin embargo, Takashi Tokuyama, quien se unió a la investigación más tarde, convirtió a uno de loscompuestos congéneres , batracotoxinina A, a un derivado cristalino y su estructura esteroide 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 batracotoxina A, se descubrió que los dos compartían la misma estructura esteroide y que la batracotoxina era batracotoxina A con un solo resto pirrol adicional unido. De hecho, la batracotoxina pudo hidrolizarse parcialmente utilizando hidróxido de sodio en un material con reacciones de color y TLC idénticas a las de la batracotoxinina 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 conocidos: su LD 50 intravenoso en ratones es de 2-3 µg / kg. [8] Mientras tanto, su derivado, la batracotoxinina A, tiene una toxicidad mucho menor con una DL 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 se agita, se siente amenazada o siente dolor, la toxina se libera por reflejo 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 liposolubles como la batracotoxina actúan directamente sobre los canales iónicos de sodio [9] implicados en la generación del potencial de acción y modificando tanto su selectividad iónica como su sensibilidad al voltaje. Batracotoxina (BTX) se une irreversiblemente al Na +canales que provoca un cambio conformacional en los canales que obliga a los canales de sodio a permanecer abiertos. La batracotoxina no solo mantiene abiertos los canales de sodio dependientes de voltaje, sino que también reduce 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 de manera "todo o nada". [10]