Buscan el aporte de sustancias secretadas por ciempiés para fabricar medicinas
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La química Emily Mevers y su equipo descubrieron recientemente un nuevo conjunto de estructuras complejas en las secreciones de los ciempiés -también se les denominan así- que pueden modular neuroreceptores específicos en los cerebros de las hormigas.
Las estructuras recién descubiertas pertenecen a una clase de compuestos naturales llamados alcaloides. El equipo de Mevers los denominó andrognatanoles y andrognatinas en honor al ciempiés Andrognathus corticarius, hallado en el campus Blacksburg de Virginia Tech en Stadium Woods. Los descubrimientos fueron publicados en la revista Journal of the American Chemical Society.
El descubrimiento de un nuevo compuesto #
Mevers se especializa en aprovechar la química de nichos ecológicos poco explorados, en este caso el ciempiés, para el descubrimiento de fármacos.
Luego de recolectar ciempiés bajo la hojarasca y las ramas caídas en Stadium Woods, Mevers y sus compañeros utilizaron diversas herramientas analíticas para identificar los compuestos presentes en las glándulas defensivas de los ciempiés. También descubrieron que los ciempiés liberan estos compuestos para ahuyentar a los depredadores y, al mismo tiempo, compartir la ubicación con sus parientes y guiarlos en sus desplazamientos.
Implicaciones muy amplias #
A pesar de su omnipresencia, muchos aspectos de los ciempiés siguen siendo misteriosos, incluyendo sus hábitats específicos, su población, su dieta, su comportamiento y su composición química. Mevers, en colaboración con el experto en ciempiés Paul Marek del departamento de entomología, trabaja para aclarar algunas de estas lagunas y ver si sus descubrimientos podrían ser útiles para futuros medicamentos.
Previamente, Mevers y Marek examinaron una variedad de ciempiés nativo del noroeste del Pacífico, Ishcnocybe plicata, y descubrieron que alcaloides relacionados interactúan potente y selectivamente con un único neurorreceptor llamado Sigma-1. Esta interacción sugirió que esta familia de compuestos podría tener un potencial farmacológico útil para el tratamiento del dolor y otros trastornos neurológicos.
El grupo de Mevers descubrió que los nuevos alcaloides son secretados activamente por el ciempiés hokie cuando se le molesta físicamente. Estas secreciones causan desorientación en las hormigas, un presunto depredador natural. Un subconjunto de estos compuestos posee interacciones similares con el neurorreceptor Sigma-1.
Avance hacia el desarrollo de fármacos #
“Estos compuestos son bastante complejos, por lo que llevará algún tiempo sintetizarlos en el laboratorio”, admitió Mevers.
Así, una vez que estén disponibles cantidades mayores de los compuestos, Mevers podrá estudiar mejor sus propiedades y su potencial en el desarrollo de fármacos.
Resumen del estudio #
La reciente explosión de la química documentada de Colobognatha, una subclase de ciempiés con más de 240 especies, ha reavivado el interés en las secreciones defensivas de estos antiguos animales. Antes de 2020, los estudios sobre las secreciones defensivas de Colobognatha (los únicos ciempiés que producen alcaloides terpenoides) se limitaban a un solo orden, Polyzoniida. Sin embargo, recientemente se ha demostrado que numerosas especies del orden Platydesmida producen alcaloides terpenoides estructuralmente diversos con potentes actividades biológicas. Las secreciones defensivas de los platydesmidanos abarcan múltiples estructuras de productos naturales con una mayor complejidad química en comparación con los alcaloides derivados de ciempiés informados anteriormente. En este artículo, presentamos un análisis de las secreciones defensivas de Andrognathus corticarius, un pariente evolutivo de todos los demás Platydesmida. El análisis de las secreciones defensivas reveló que A. corticarius produce un arsenal de alcaloides diferente a todos los metabolitos descritos previamente. Utilizando varias técnicas analíticas, logramos la asignación estructural completa de dos estructuras distintas: un heterociclo fusionado en 5,6 llamado andrognatinas y un heterociclo con puente en 6,6,6,5 que contiene siete centros estereogénicos continuos llamados andrognatanoles. *Cada estructura contiene diversos ácidos grasos, lo que da lugar a una cantidad extraordinaria de metabolitos únicos. Estos alcaloides se secretan activamente ante perturbaciones físicas y modifican el comportamiento de las hormigas que residen en el mismo entorno.
- El estudio The Discovery of Complex Heterocycles from Millipede Secretions (El descubrimiento de heterociclos complejos a partir de secreciones de ciempiés) fue publicado en the Journal of the American Chemical Society. Autores: Paige Banks, Carla Menegatti, Lin Du, Paul E. Marek & Emily Mevers*