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Estudios: modo de acción de la toxina natural ricina decodificada


¿Habrá pronto un antídoto para una de las toxinas más peligrosas de nuestra naturaleza?
Algunas plantas contienen toxinas peligrosas que pueden poner en peligro la salud humana y animal. El veneno vegetal llamado ricina es una de las proteínas más tóxicas que se encuentran en la naturaleza. Incluso las dosis más pequeñas de ricina pueden causar la muerte. El veneno extremadamente peligroso es producido por la planta Ricinus communis. Los investigadores ahora han logrado descifrar cómo funciona la ricina. Con los nuevos resultados de la investigación, los científicos desarrollaron enfoques para un antídoto eficaz contra la ricina por primera vez.

Los investigadores del Instituto de Biotecnología Molecular (IMBA) en Viena han logrado por primera vez desarrollar enfoques para un antídoto para una de las sustancias proteicas más tóxicas (ricina) en la naturaleza. Los médicos publicaron los resultados de su estudio en la revista "Cell Research".

Las cantidades más pequeñas de ricina pueden causar la muerte en 72 horas.
La ricina es una proteína muy tóxica, que se produce naturalmente en la planta Ricinus communis (también conocida como ricino o árbol milagroso). La ricina es tan tóxica que incluso las dosis más pequeñas pueden causar la muerte en 36 a 72 horas. Ciertamente, sorprenderá a algunas personas que una planta tan venenosa crece en muchos de nuestros parques y jardines públicos.

Los médicos están investigando una enfermedad rara que hace que los pacientes sean resistentes a la ricina.
Los investigadores ahora han logrado descifrar cómo funciona la ricina. Esto permitió a los expertos desarrollar enfoques para un posible antídoto por primera vez. Lo hicieron al examinar una condición extremadamente rara que ocurre en muy pocas personas y que parece hacer que los afectados sean resistentes a la peligrosa toxina ricina. La toxina ricina se ha utilizado varias veces como arma biológica en los ataques. Por ejemplo, se encontró ricina en cartas dirigidas a Barak Obama que datan de 2014.

La ricina destruye los ribosomas en el cuerpo.
Hasta ahora no hay antídoto para la ricina. Sin embargo, esto podría cambiar en el futuro cercano. Al descifrar el modo de acción de la ricina, los expertos se han acercado un paso más a un antídoto. Tan pronto como la ricina ha ingresado al organismo, la toxina tiene su efecto tóxico completo allí. El veneno comienza a destruir los llamados ribosomas (células en las fábricas de proteínas). Este ataque pone fin a procesos fundamentales en la vida, dicen los investigadores. Es solo cuestión de tiempo antes de que ocurra la muerte.

La ricina necesita azúcar para ejercer sus efectos letales.
Durante varios años, los médicos han estado buscando formas de crear un antídoto eficaz contra la ricina. Los científicos ahora han descubierto que la ricina necesita algún tipo de código de acceso hecho de azúcar para ser tóxico. Se han identificado dos genes especiales que hacen de la ricina un arma biológica tan tóxica. Los genes dicen que los genes Fut9 y Slc35c1 están involucrados en la regulación de un metabolismo especial del azúcar en la célula.

¿Qué efectos tiene la fucosa en nuestras proteínas?
La fucosa se une a las proteínas existentes. Importante: no es fructosa (fructosa). El azúcar esencial simple fucosa puede cambiar la forma y la función de las proteínas afectadas. La fucosa también se une a las proteínas de la pared celular. Es por eso que el azúcar influye en la comunicación y el transporte entre las células y sus alrededores.

Los investigadores descubren a través de qué puntos de contacto las toxinas celulares ingresan a las células
Al investigar la ricina y otras toxinas celulares, los investigadores pueden obtener información importante sobre las peculiaridades moleculares de una célula. Por ejemplo, los médicos descubrieron qué puntos de contacto venenos celulares como la ricina usan para penetrar en las células del cuerpo. Además, fue posible observar cómo un veneno celular llega al lugar exacto de la célula, donde luego comienza a prevenir los procesos vitales. Con una mejor comprensión de los efectos de la ricina, se pueden desarrollar posibilidades en el futuro que protejan a las células de la influencia de la ricina, dicen los científicos.

¿Es posible bloquear ciertos genes para evitar que la ricina funcione?
Si los dos genes, Fut9 y Slc35c1, son responsables de los efectos fatales de la ricina, el bloqueo de estos genes podría prevenir el daño de la ricina, dicen los investigadores. Si el veneno ingresa a las células a través de estos genes e influye en el sistema de transporte allí para llegar a los ribosomas y destruirlos, bloqueando todo el proceso, explican los expertos. El veneno necesita azúcar para llegar a los ribosomas y hacer su daño fatal allí. El veneno requiere una firma de azúcar característica en la pared celular para unirse a la pared celular, explica la coautora Jasmin Taubenschmid del Instituto de Biotecnología Molecular (IMBA) en Viena.

La interacción entre el azúcar y las proteínas debe examinarse más de cerca.
En el estudio actual, los científicos también encontraron nueva información sobre la relación entre el azúcar y las proteínas, para lo cual una variedad de procesos biológicos fundamentales juegan un papel importante. En el pasado, las proteínas y el azúcar se investigaron por separado en varios estudios. En vista de los nuevos resultados, ahora está claro que la interacción entre el azúcar y las proteínas en particular debe analizarse, explica el Dr. Johannes Stadlmann.

Sin azúcar, la ricina no es tóxica para el cuerpo.
Varios especialistas de la Universidad de Münster y la Universidad de Heidelberg trabajaron juntos para comprender el mecanismo de acción detrás de la ricina. Las muestras de células utilizadas provienen de un paciente con un defecto genético muy raro en el que el llamado metabolismo de la fucosa no funciona correctamente, explican los expertos. Sin azúcar, la ricina no es tóxica para el cuerpo. La investigación de enfermedades raras a menudo conduce a ideas tan sorprendentes que podrían ayudar a un gran número de personas en el futuro, agrega el autor Josef M. Penninger. La rara enfermedad del metabolismo de la fucosa investigada en el estudio solo ocurre en tres casos conocidos en todo el mundo. (como)

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