Hallazgos en un alacrán
El descubrimiento de un antibiótico contra la tuberculosis en componentes del veneno de alacrán, evidencia su legado a la humanidad
Encuentran en veneno de una especie medicina contra tuberculosis.
Tienen más de 350 años sobre la faz de la Tierra y han evolucionado a su lado gestando numerosos secretos en su veneno. Existen más de mil 400 especies de alacranes en el mundo, pero sólo 10% de esta cantidad son peligrosas para el hombre. Más allá del temor y el estigma, estos pequeños arácnidos se han convertido en un auténtico gabinete de curiosidades para los científicos. Tal es el caso del doctor Lourival Possani, quien los ha estudiado durante más de 45 años y cuya dedicación en la búsqueda de componentes en su veneno que puedan ser útiles para el hombre, lo ha llevado a numerosos descubrimientos. El más reciente: un antibiótico contra la tuberculosis, hallazgo logrado mediante una investigación tripartita que involucra a investigadores mexicanos y estadounidenses. El alacrán elegido es el Diplocentrus
melici, una especie que habita en el estado de Veracruz y que no es tóxica para el ser humano. Este tipo de animales acostumbran vivir en galerías que construyen debajo de la tierra. La recolección de esta especie de escorpión es difícil porque durante el invierno y las estaciones secas se mantiene enterrado. Finalmente durante la temporada de lluvias se facilita su recolección.
La naturaleza de su hábitat es una de las causas por la que este arácnido es capaz de sintetizar los precursores de un antibiótico, pues el ambiente bajo tierra es poblado por numerosas bacterias y microorganismos y los escorpiones han desarrollado una forma de protegerse mediante su veneno con el que se autofumigan para sobrevivir. Este hecho biológico se convierte también en una ventaja para los humanos.
Los alacranes se desenvuelven como depredadores nocturnos con servicios muy puntuales para los ecosistemas que habitan, pues controlan poblaciones de insectos y otros artrópodos e inclusive algunos roedores y lagartijas. Su tamaño varía de los 3 milímetros a los 25 centímetros y se distinguen del resto de los arácnidos por poseer los pedipalpos quelados (un par de pinzas) y una “cola” con un aguijon (metasoma y telson).
El color o el tamaño del animal, a diferencia de la creencia popular, no tiene nada que ver con su toxicidad. Todos los alacranes poseen veneno, sin embargo, no todo es tóxico para el ser humano. Los alacranes tienen un veneno muy complejo, con cientos de moléculas, proteínas, péptidos y otras sustancias que lo componen.
Desde su Laboratorio en el Instituto de Biotecnología de la UNAM (IBt), en el estado de Morelos, el Doctor Possani explica que les llamó la atención el cambio de color que tenía el veneno del Diplocentrus melici al exponerlo al aire por lo que decidieron purificar los componentes y se encontraron que no eran bioproteícos, como generalmente resultan. El conocimiento generado en el IBt es muy avanzado para componentes de origen proteíco, pero para analizar otro tipo de componentes tuvieron que acudir a la Universidad de Stanford, con herramientas más precisas para determinar la estructura de estas sustancias.
Es así que el equipo del químico estadounidense Richard Zare logró aislar los compuestos en el veneno de este alacrán. Trabajaron con 0.5 microlitros de veneno, es decir, una cantidad diez veces menor que la cantidad de sangre que un mosquito aspira en una sola porción. Sin embargo, esta cantidad fue suficiente para lograr sintetizar los compuestos en el laboratorio y así obtener las cantidades necesarias de material para continuar la investigación, pues sería muy difícil (y muy caro), trabajar con el veneno obtenido directamente del animal.
Así se aislaron dos compuestos que demostraron ser capaces de combatir las bacterias causantes de la tuberculosis, así como diversas infecciones provocadas por estafilococos. Los hallazgos fueron publicados hace un par de semanas en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de EU, donde se destacan los potenciales tesoros farmacológicos que contiene el veneno del pequeño Diplocentrus melici.
La tercera institución importante para confirmar los hallazgos fue el Instituto Nacional de Nutrición Salvador Zubirán, un centro autorizado para trabajar con el
Mycobacterium tuberculosis. En el laboratorio
del patólogo Rogelio Hernández se confirmaron los efectos de los componentes sobre la bacteria que causa la tuberculosis. El compuesto resultó ser letal para las cepas normales y también para las que se han vuelto resistentes a múltiples fármacos.
La tuberculosis es causada por una bacteria que casi siempre afecta a los pulmones. La infección se transmite de persona a persona a través del aire. Cuando un enfermo de tuberculosis pulmonar tose, estornuda o escupe, expulsa bacilos tuberculosos al aire. Si otra persona inhala este material, puede quedar fácilmente infectada.
Según cifras de la OMS, se calcula que una cuarta parte de la población mundial tiene tuberculosis latente, término aplicado a las personas infectadas por el bacilo pero que aún no han enfermado ni pueden transmitir la infección. Las personas infectadas con el bacilo tuberculoso tienen riesgo de enfermar de tuberculosis de un 5-15%. En cambio, las personas inmunodeprimidas, por ejemplo las que padecen VIH, desnutrición o diabetes, y los consumidores de tabaco, corren un riesgo mucho mayor.
Coloridos tesoros
Los compuestos extraídos del alacrán fueron identificados por diferentes coloraciones: roja y azul, que confirmaron diferentes vocaciones. El equipo de Stanford concluyó que los ingredientes que cambian de color en el veneno eran dos benzoquinonas, una clase de moléculas de tipo anillo que tienen propiedades antimicrobianas. Aunque parecían ser casi idénticas entre si, pues están relacionados estructuralmente, existen diferencias clave: el rojo tiene un átomo de oxígeno en una de sus ramas; el azul tiene un átomo de azufre.
“Nos dimos cuenta que el componente azul era capaz de actuar de forma muy parecida del componente que está en el mercado actualmente para la cura de la tuberculosis”, señala el investigador emérito del IBt, pero agrega que el compuesto descubierto suma una característica muy importante: no daña al epitelio pulmonar, por lo que brinda la oportunidad de aplicarse directamente.
“Se probó en ratones durante un tratamiento de dos meses y se verifico que disminuía 90% la carga bacteriana, es decir, demostró gran eficacia”, dice Possani y subraya que lo que falta es comprobar si se pueden aplicar otros componentes que están en el mercado para lograr un efecto sinérgico en un mejor tratamiento contra la tuberculosis.
El especialista explica que este componente mata al Mycobacterium en solución y al que está dentro de los macrófagos, que es la célula que permite la entrada de la bacteria. “Este descubrimiento ya está en muy buen nivel para ser ensayado clínicamente en seres humanos”, anota. El producto está sometido a la patente y lo que faltaría es la inversión de una empresa farmacéutica interesada en combatir una enfermedad que aún causa mucho daño alrededor del mundo.
La OMS calcula que 10 millones de personas en el mundo padecen esta enfermedad y alrededor de 15% fallecen, lo que la coloca como una de las diez principales causas de mortalidad en el mundo. La tuberculosis es una de las principales causas de fallecimientos entre las personas con VIH. La tuberculosis multirresistente (TB-MDR) sigue constituyendo una crisis de salud pública en muchas partes del mundo. Según las estimaciones de esta institución, se han encontrado 558mil nuevos casos de resistencia a la rifampicina (el fármaco de primera línea más eficaz).
Por otra parte, el compuesto de color rojo demostró ser efectivo contra el Staphylococcus aureus, que puede producir una amplia gama de enfermedades, que van desde infecciones cutáneas y de las mucosas relativamente benignas, hasta enfermedades de riesgo vital, como osteomielitis, meningitis, sepsis, endocarditis o neumonía.
Ambos componentes también resultaron ser capaces de impedir el desarrollo de ciertos linajes de células neoplásicas que se manifiesta con la formación de tumores. Los estudios demostraron que estos componentes son efectivos para inhibir el crecimiento de algunas células cancerígenas como el neuroblastoma de médula ósea.
Menú de posibilidades
Durante más de cuatro décadas, el trabajo de Possani se ha focalizado en la identificación de compuestos con potencial farmacológico en el veneno de alacrán. En México hay más de 280 especies de alacranes descritas y muchos de estos arácnidos han sido parte del descubrimiento de potentes antibióticos, insecticidas y agentes antipalúdicos, entre otros. “El veneno de los alacranes nos ha dado experiencia en muchos campos, por ejemplo, tenemos un trabajo sobre cómo producir más anticuerpos y con mayor velocidad”, explica Possani quien utilizó estos conocimientos para trabajos relacionados con la gripe aviar.
Los alacranes o escorpiones son animales que han causado fascinación a lo largo de su longeva historia. Quizá es su fama de animales letales por la que han sido venerados por muchas culturas, pero las lecciones más recientes tienen que ver con el poder curativo de los componentes de su veneno, que ha salido a la luz gracias a la curiosidad científica. Las numerosas especies distribuidas en todo el planeta (a excepción de la Antártida y el círculo polar ártico) podrían ser una esperanza de que en una gran variedad de ecosistemas como desiertos, bosques y selvas habitan las lecciones de vida de verdaderos sobrevivientes.