La surugatoxina (SGTX) es un tipo de veneno que se encuentra en la glándula digestiva del intestino medio del molusco de marfil japonés Babylonia japonica , un gasterópodo carnívoro. [1] Funciona como un bloqueador ganglionar de los receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR). [1] La neosurugatoxina relacionada estructural y funcionalmente, también derivada de Babylonia japonica , es un antagonista de nAChR aún más potente que SGTX. [2]
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Identificadores | |
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Número CAS |
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PubChem CID | |
ChemSpider | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
Datos químicos y físicos | |
Fórmula | C 25 H 26 Br N 5 O 13 |
Masa molar | 684,409 g · mol −1 |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
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SGTX es una sustancia cristalina incolora con la fórmula química C 25 H 26 BrN 5 O 13 y un peso molecular de 684,4 g / mol. Su nombre químico sistemático es [(2R, 3S, 5S, 6S) -2,3,4,5,6-pentahidroxiciclohexil] (6aS, 7R, 8R, 9R) -6'-bromo-6a, 9-dihidroxi-9 -metil-1,2 ', 3,10-tetraoxo-espiro [4,5,6,7-tetrahidropirido [1,2-f] pteridin-8,3'-indolina] -7-carboxilato. [3] Es insoluble en disolventes orgánicos y tiene una solubilidad muy baja en agua. [4]
El bloqueo ganglionar de nAChR por SGTX es similar al de la toxina IS, un compuesto estructuralmente similar derivado del mismo molusco, Babylonia japonica . [1] [5]
Antecedentes y descubrimiento
Un brote de intoxicación alimentaria de 26 casos en el área de Ganyudo de la bahía de Suruga , prefectura de Shizuoka en Japón en septiembre de 1965 se atribuyó a la ingestión de la toxina surugatoxina (SGTX), llamada así por la bahía de Suruga. [6] SGTX está contenido en la glándula digestiva del intestino medio del molusco de marfil japonés, Babylonia japonica , que se utiliza como ingrediente en sushi y sashimi . [1] Los pacientes con intoxicación alimentaria informaron una variedad de síntomas, incluidos trastornos visuales, trastornos del habla, ambliopía del ojo vago , dilatación de la pupila ( midriasis ), distensión abdominal, boca seca, entumecimiento de labios, estreñimiento y vómitos. [1] [6]
La toxicidad de los mariscos del área de la bahía de Suruga varió con el tiempo: la toxicidad solo estuvo presente durante julio a septiembre, cuando las temperaturas a veces alcanzaron los 25 ° C y disminuyeron rápidamente después de 1978, lo que hizo que la disponibilidad de surugatoxina y las sustancias relacionadas neosurugatoxina y prosurugatoxina no estuviera disponible para investigar. Kosuge et al. [7] encontraron que estas toxinas son en realidad los productos metabolizados de una bacteria marina que pertenece al grupo Coryneform. La toxicidad es el resultado de la bioacumulación .
Efectos fisiológicos y de comportamiento
Varios investigadores han caracterizado el efecto de la surugatoxina sobre el comportamiento y la fisiología en modelos animales [1] [4]
Ratones
SGTX causa alteraciones en la marcha, supresión de la motilidad espontánea y midriasis en ratones a niveles de dosis intravenosa (iv) de 0,5-1,0 mg / kg. [4] En dosis más altas (20 a 40 mg / kg), la aplicación intraperitoneal (ip) de SGTX causó depresión del movimiento respiratorio y temblor.
Ratas
SGTX bloquea la transmisión ortodrómica , como lo demuestra el hecho de que el potencial sináptico se deprime fuertemente con la aplicación de la toxina y el bloqueo se intensifica a medida que aumenta la frecuencia del estímulo. [8] Este efecto se desarrolla lentamente y es similar a otro antagonista ganglionar de nACHR, el hexametonio .
Gatos
SGTX causa depresión del movimiento espontáneo, midriasis y relajación de la membrana nictitante en gatos a niveles de dosis iv de 0,15-0,2 mg / kg. Además, produce hipotensión de una a dos horas de duración que no se previene con el tratamiento con atropina o propranolol . [1]
Humanos
La mayoría de los síntomas clínicos resultantes de la ingestión de Babylonia japonica, como en el brote de intoxicación alimentaria de 1965 , parecen estar mediados por el bloqueo ganglionar de los receptores nicotínicos de ACh en varios sitios; deficiencias visuales y midriasis por bloqueo del ganglio ciliar , sequedad de boca por bloqueo del ganglio ótico y submaxilar , y estreñimiento y distensión abdominal por bloqueo del nervio intrínseco intestinal. [1]
Farmacología
La surugatoxina es un antagonista competitivo, reversible y específico de los receptores ganglionares nicotínicos de acetilcolina (nACHR). [9] Aunque se publicaron varios artículos en las dos décadas posteriores al descubrimiento de SGTX a mediados de la década de 1960, se sabe relativamente poco sobre las propiedades farmacológicas de esta toxina. Ascher et al. [9] postulan que el bloqueo ganglionar por SGTX resulta de la unión al estado cerrado del complejo canal-receptor, posiblemente al receptor mismo. Es 50-100 veces más potente que el hexametonio , otro antagonista ganglionar de los nAChR. [1] Brown y sus colegas encontraron que las constantes de disociación SGTX medidas en el bloqueo de equilibrio en ratas eran 58 nM y 76 nM, medidas a partir del cambio en la despolarización producido por SGTX 0,2 μM y 2 μM, respectivamente. [8] La surugatoxina figura en dos patentes estadounidenses, ambas para posibles tratamientos clínicos. La patente de EE.UU. 7.468.188 propone el uso de neurotoxinas administradas localmente en el tratamiento de lesiones musculares y la patente de EE.UU. 7.214.700 propone el uso de derivados del ácido (2-oxindol-3-ilidenil) acético como inhibidores de proteína quinasa. No se ha demostrado que la surugatoxina sea eficaz en ninguna de estas propuestas de tratamiento, sino que figura como una sustancia potencialmente relevante en estos planes de tratamiento.
Referencias
- ↑ a b c d e f g h i Hayashi E, Yamada S (febrero de 1975). "Estudios farmacológicos sobre surugatoxina, el principio tóxico del molusco de marfil japonés (Babylonia japonica)" . Revista británica de farmacología . 53 (2): 207-15. doi : 10.1111 / j.1476-5381.1975.tb07350.x . PMC 1666298 . PMID 238699 .
- ^ Fusetani, Nobuhiro; William Kem (2009). "Toxinas marinas: una visión general". Toxinas marinas como herramientas de investigación . Progresos en Biología Molecular y Subcelular. 46 . págs. 1-44. Bibcode : 2009mtrt.book .... 1F . doi : 10.1007 / 978-3-540-87895-7_1 . ISBN 978-3-540-87892-6. PMID 19184583 .
- ^ "Surugatoxina" . Consultado el 14 de mayo de 2012 .
- ^ a b c Hirayama H, Sugihara K, Tsuyama S, Wakigawa K, Okuma H (agosto de 1974). "Una acción de bloqueo de ganglios de sustancias tóxicas, IS-toxina y surugatoxina, de la concha de marfil japonesa, Babylonia japonica" . Revista japonesa de farmacología . 24 (4): 559–74. doi : 10.1254 / jjp.24.559 . PMID 4156375 .
- ^ Hirayama H, Gogi K, Urakawa N, Ikeda M (junio de 1970). "Una acción de bloqueo de ganglios de la toxina aislada de la cáscara de marfil japonés (Babylonia japonica)" . Revista japonesa de farmacología . 20 (2): 311–2. doi : 10.1254 / jjp.20.311 . PMID 4393951 .
- ^ a b Kosuge T, Tsuji K, Hirai K (septiembre de 1982). "Aislamiento de neosurugatoxina de la concha de marfil japonesa, Babylonia japonica". Boletín químico y farmacéutico . 30 (9): 3255–9. doi : 10.1248 / cpb.30.3255 . PMID 7172333 .
- ^ Kosuge T, Tsuji K, Hirai K, Fukuyama T (julio de 1985). "Primera evidencia de producción de toxinas por bacterias en un organismo marino" . Boletín químico y farmacéutico . 33 (7): 3059–61. doi : 10.1248 / cpb.33.3059 . PMID 2867831 .
- ^ a b Brown DA, Garthwaite J (septiembre de 1976). "Acción de la surugatoxina sobre los receptores nicotínicos en el ganglio cervical superior de la rata" . Revista británica de farmacología . 58 (1): 157–9. doi : 10.1111 / j.1476-5381.1976.tb07705.x . PMC 1667125 . PMID 974373 .
- ^ a b Ascher P, Large WA, Rang HP (octubre de 1979). "Estudios sobre el mecanismo de acción de los antagonistas de acetilcolina en células ganglionares parasimpáticas de rata" . La revista de fisiología . 295 : 139–70. doi : 10.1113 / jphysiol.1979.sp012958 . PMC 1278790 . PMID 42780 .