Cuando se inyecta veneno de animales como arañas, serpientes o caracoles cónicos a través de una mordedura o arpón, el cóctel de toxinas que se entrega a su víctima tiende a causar reacciones graves que, si no se tratan, pueden ser letales. Pero incluso el veneno tiene un efecto terapéuticoAl revés: las toxinas peptídicas individuales se están aprovechando para dirigirse a los receptores en el cerebro para que puedan servir como analgésicos.
Millones de personas viven con dolor crónico y neuropático, en gran parte porque los tratamientos actuales a menudo proporcionan un alivio limitado del dolor, tienen un gran perfil de efectos secundarios soporíferos y pueden ser extremadamente adictivos. Por lo tanto, los investigadores de todo el mundo están persiguiendo posibles nuevos agentes terapéuticosy trabajando para obtener una mejor comprensión de cómo funcionan las moléculas con actividad analgésica. Esto conducirá a analgésicos alternativos y posiblemente mejorará la calidad de vida de las personas que sufren de dolor crónico.
En la 60ª Reunión Anual de la Sociedad de Biofísica, que se celebrará en Los Ángeles, California, del 27 de febrero al 2 de marzo de 2016, un grupo de investigadores de la Universidad de Queensland en Brisbane, Australia, describirá sus esfuerzos con ProTx-II, una toxina peptídica que se encuentra dentro del veneno de la tarántula de terciopelo verde peruano, Thrixopelma pruriens. Su alta potencia y selectividad para inhibir el receptor de la sensación de dolor lo convierten en un candidato ideal como analgésico futuro.
"Nuestro grupo está específicamente interesado en comprender el modo de acción de esta toxina para obtener información que nos pueda guiar en el diseño y la optimización de nuevas terapias para el dolor", dijo Sónia Troeira Henriques, investigadora principal del Instituto de Investigación de la Universidad de Queensland paraBiociencia Molecular.
¿Cómo funciona ProTx-II? "Se une al receptor del dolor ubicado dentro de la membrana de las células neuronales, pero se desconoce el sitio preciso de unión del receptor peptídico y la importancia de la membrana celular en la actividad inhibidora de ProTx-II,"explicó Henriques.
Entonces, el grupo se concentró en su relación estructura-actividad al "explorar la estructura, las propiedades de unión a la membrana y la actividad inhibitoria de ProTx-II y una serie de análogos", agregó.
La espectroscopía de resonancia magnética nuclear RMN permite la caracterización en 3D de la estructura de este péptido, lo que permite al grupo explorar si es importante por su capacidad para inhibir el receptor del dolor.
También utilizan metodologías de resonancia y fluorescencia de plasmones superficiales, así como simulaciones moleculares, para caracterizar aún más las interacciones entre el péptido y la membrana celular neuronal e identificar las propiedades moleculares del péptido implicado en la interacción e inhibición con el receptor del dolor.
"Nuestros resultados muestran que la membrana celular juega un papel importante en la capacidad de ProTx-II para inhibir el receptor del dolor. En particular, las membranas celulares neuronales atraen el péptido a las neuronas, aumentan su concentración cerca de los receptores del dolor,y bloquear el péptido en la orientación correcta para maximizar su interacción con el objetivo ", dijo Henriques.
El trabajo del grupo es el primero en describir la importancia de las propiedades de unión a la membrana de ProTx-II por su potencia como inhibidor de Nav 1.7, un importante receptor de dolor ". Hasta ahora, los estudios que caracterizan la actividad inhibitoria de las toxinas venenosas tienenignoró el papel potencial de la membrana celular en su potencia y actividad ", señaló.
Más allá de Nav 1.7, "otros canales iónicos activados por voltaje se encuentran en la membrana celular y participan en una variedad de procesos fisiológicos como la relajación muscular y nerviosa, la regulación de la presión sanguínea y la transducción sensorial", señaló Henriques. "Sin embargo, la actividad 'defectuosa' está asociada con varios trastornos, por lo que se están buscando activamente otros canales iónicos como objetivos farmacológicos para el tratamiento de enfermedades neuromusculares, trastornos neurológicos y dolor inflamatorio y neuropático ".
Según los hallazgos del grupo, ahora están diseñando nuevas toxinas con mayor afinidad por la membrana celular y menos efectos secundarios.
"Nuestro trabajo crea una oportunidad para explorar la importancia de la membrana celular en la actividad de las toxinas peptídicas que se dirigen a otros canales iónicos activados por voltaje involucrados en trastornos importantes", dijo Henriques.
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Materiales proporcionados por Sociedad biofísica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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