Saxitoxina
La saxitoxina és la neurotoxina ficotoxina paralisant més coneguda dins de les produïdes per vàries espècies de microalgas dinoflageladas dels gèneros Alexandrium, Gymnodinium i Pyrodinium, i també per cianobacterias. Les algues dinoflageladas són organismes unicelulars de vida aquàtica que en condicions favorables són capaces de multiplicar-se ràpidament, alcançant concentracions de millons de cèlules per litro d'aigua. En estes circumstàncies, la saxitoxina que produïxen les algues s'acumula en atres organismes marins, principalment moluscs bivalvats, pero també carrancs i inclús gasteròpodes i peixos menjadors de plàncton. Els moluscs no són afectats per la saxitoxina, pero si un humà els ingerix (generalment a través de mariscs contaminats per la proliferació d'algues tòxiques) pot sofrir una intoxicació denominada intoxicació per ingestió de marisc (en anglés PSP) que pot ser molt greu.[1]
El terme saxitoxina ve del nom llatí de l'animal del que es va aïllar per primera volta (Saxidomus giganteus). Este terme també pot fer referència a tot el conjunt de neurotoxinas (coneguts colectivamente com "saxitoxinas"), en les que s'inclouen: Saxitoxina pura (STX), Neosaxitoxina (NSTX), Gonyautoxinas (GTX) i Decarbamoilsaxitoxina (dcSTX).
En els últims 20 anys s'ha registrat un aument aparent de les intoxicacions causades per PSP. No obstant, encara no se sap a ciència certa si l'aument és real, si pot ser la conseqüència dels progressos en l'identificació, detecció i de registres mèdics, o si es deu a una expansió del cultiu i del consum de mariscs. Una vintena de països conten en reglamentació referent a les toxines PSP, en la majoria dels casos referida a les toxines PSP com un grup.[2]
Mecanisme d'acció
[editar | editar còdic]
La saxitoxina és una de les toxines naturals més potents conegudes per l'home. Actua sobre els canals de sodi depenents de voltage de les neurones, lo que impedix la funció celular normal i conduïx a la paràlisis.[3]
El canal de sodi depenent de voltage és essencial per al funcionament neuronal normal. Estos canals existixen com a proteïnes integrals de membrana intercaladas a lo llarc del axón de les neurones i posseïxen quatre dominis que travessen la membrana celular. L'obertura del canal es produïx quan hi ha un canvi en el voltage o algun lligant s'unix de forma correcta. Sense esta capacitat, la cèlula nerviosa es torna incapaç de transmetre senyals i la regió del cos que inerva està aïllada del sistema nerviós. Açò pot conduir a la paràlisis de la regió afectada, com en el cas de saxitoxina.
La saxitoxina s'unix al canal de sodi directament en el poro de la proteïna del canal de manera reversible, tapant l'obertura, i evita el fluix de ions de sodi a través de la membrana.
Biosíntesis
[editar | editar còdic]Encara que la biosíntesis de STX sembla complexa, els organismes de dos regnes diferents (espècies de dinoflagelados marins i cianobacterias d'aigua dolça) són capaces de produir estes toxines. Mentres que la teoria predominant de la producció en dinoflagelados és a través de mutualisme simbiòtic en cianobacterias, l'evidència sugerix que els dinoflagelados, per sí mateixos, també posseïxen els gens necessaris per a la seua síntesis.[4]
La síntesis de saxitoxina constituïx la primera via d'alcaloides no terpénicos descrits para bactèrias, encara que el mecanisme exacte de la biosíntesis encara és un model teòric. El mecanisme de cóm s'unixen a substrats d'enzimes és encara desconegut, i alguns dels gens implicats s'han identificat recentment mentres que uns atres són encara desconeguts.[4][5]
En el passat han segut propostes dos biosíntesis, sent diferents a una proposta més recent de Kellmann, et.al.,[5] basada tant en consideracions biosintéticas com en evidències genètiques no disponibles en el moment de les primeres propostes.
El model més recent descriu un cluster de gens (SXT) utilisat per a obtindre una reacció més favorable. La seqüència de reacció més recent de la saxitoxina en cianobacterias[5] és el següent. Consulte el diagrama de la biosíntesis detallada i estructures intermiges.
- S'inicia en la càrrega de la proteïna portadora de acilo (ACP) en l'acetat a partir d'acetil-CoA, obtenint-se el compost intermig 1.
- A continuació, se seguix per una metilación catalizada per SxtA de acetil-ACP, que es convertix a continuació en propionil-ACP, obtenint-se el compost intermig 2.
- Més vesprada, un atre SxtA realisa una reacció de condensació de Claisen entre propionil-ACP i arginina produir intermig 4 i l'intermig 3.
- SxtG transferix un grup amidino d'una arginina al grup α-amino del compost intermig 4 produir intermig 5.
- L'Intermig 5 se somet a una condensació retroaldólica per mig de SxtBC, produint intermig el 6.
- SxtD afig un doble enllaç entre C-1 i C-5 del compost intermig 6, que dona lloc al canvi d'1,2-H entre C-5 i C-6 en el compost intermig 7.
- SxtS realisa una epoxidación del doble enllace obtenint-se el compost intermig 8, en posterior obertura del epóxido a un aldehit, formant intermig 9.
- SxtU reduïx el grup aldehit terminal de la STX intermija 9, formant aixina l'intermig 10.
- SxtIJK cataliza la transferència d'un grup carbamoílo en el grup hidroxilo lliure en intermija 10, formant intermig 11.
- SxtH i SxtT, en conjunció en SxtV i l'agrupació de gens SXTW, realisen una funció similar que és la hidroxilación consecutiu de C-12, produint aixina la saxitoxina i terminar la ruta biosintética STX.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Martha L. Hernández-Orozco, Ismael Gárate-Lizárraga: Síndrome d'enverinament paralisant per consum de moluscs. [1] archivat en Wayback Machine. Rev Biomed 2006; 17:45-60
- ↑ Biotoxinas marines - Estudi FAO:Alimentació i nutrició 80. 2004, Fao.org, (2015). [online] disponible en: http://www.fao.org/docrep/008/y5486s/y5486s00.htm [Aceso 11 Nov. 2015].
- ↑ Huot, R. I.; Armstrong, D. L.; Chanh, T. C. (June 1989). "Protection against nerve toxicity by monoclonal antibodies to the sodium channel blocker tetrodotoxin". Journal of Clinical Investigation 83 (6): 1821–1826. doi:10.1172/JCI114087. PMC 303901.PMID 2542373.
- ↑ 4,0 4,1 Stüken, Anke; Orr, Russell; Kellmann, Ralf; Murray, Shauna; Neilan, Brett; Jakobsen, Kjetill (18 May 2011). "Discovery of Nuclear-Encoded Gens for the Neurotoxin Saxitoxin in Dinoflagellates". PLoS One 6 (5): i20096. doi:10.1371/journal.posa.0020096. Retrieved 1 May 2015.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Kellmann, R.; Mihali, T. K.; Jeon, Y. J.; Pickford, R.; Pomati, F.; Neilan, B. A. (2008)."Biosynthetic Intermediate Analysis and Functional Homology Reveal a Saxitoxin Gene Cluster in Cyanobacteria". Applied and Environmental Microbiology 74 (13): 4044–4053.doi:10.1128/AEM.00353-08. PMC 2446512. PMID 18487408.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Saxitoxina» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.