Escrito en inglés por Attabey Rodríguez Benítez y editado por Patricia Garay, Alison Clair Ludzki y Noah Steinfeld. Traducido al español por Cristina E. María Ríos y editado por Attabey Rodríguez Benítez.
Imagina que no estás en el frígido Michigan sino nadando en las cálidas aguas del Mar Caribe. El agua tibia acaricia tu piel. Mientras te sumerges a lo largo de un arrecife colorido y rodeado por sinnúmero de peces, ves una anémona. Sabes que no puedes tocarla, pues podría picarte con sus toxinas. Pero, poco sabías que las anemonas no son las únicas capaces de picar. Los arrecifes albergan una criatura aún más hermosa y mortífera: el caracol cono. Aunque aparentan ser lindas e inofensivas, estas pequeñas criaturas pueden contener un cóctel de veneno de más de 100 toxinas. Sin embargo, si logran picarte, no sentirás ningún tipo de dolor. Este detalle en particular significó un cambio esencial en la carrera del Profesor Baldomero Olivera. El Dr. Olivera, un investigador en la Universidad de Utah, fue de estudiar síntesis de ADN a estudiar caracoles oriundos de las Filipinas.
Olivera recibió su Ph.D. en bioquímica en CalTech. Su tesis se enfocó en la síntesis de ADN y enzimología. En CalTech, descubrió y caracterizó la ligasa de ADN en E. coli, una enzima responsable de unir las cadenas de ADN durante los procesos de replicación y reparación de ADN en las células. Mientas estuvo empleado en el Departamento de Bioquímica de la Universidad de las Filipinas, Olivera tuvo que encontrar una nueva dirección en su investigación, ya que la universidad carecía del equipo necesario para poder continuar trabajando en su disciplina. Sin embargo, tuvo la habilidad de aprovechar las propiedades únicas de la especie local de los venenosos caracoles cono y crear un nuevo campo de estudio. Anteriormente, se ha demostrado que las toxinas pueden servir como potentes analgésicos o medicamentos para el dolor. Un ejemplo es la tetrodotoxina extraída del pez globo. Olivera ha aprovechado el potencial de los caracoles cono para proveer nuevas drogas sin tener que depender de equipos de primera clase y ha tenido un impacto significativo en la investigación fundamental y medicina.
Actualmente, en la Universidad de Utah, se dedica a separar los componentes del veneno de los caracoles cono para encontrar nuevas drogas terapéuticas para los humanos. Con múltiples péptidos con bioactividad y más de 100 componentes por veneno, elucidar los componentes activos es una tarea ardua. En Utah no hay océanos cerca para colectar los caracoles cono. Por tanto, para mantener un suministro constante de estas especies, Olivera, mantiene su colaboración con las Filipinas a través de pescadores locales. Los pescadores lanzan sus redes al agua y allí permanecen por 5 meses hasta crear un pequeño ecosistema para múltiples especies de caracoles cono. Con el tiempo, estos pequeños ecosistemas comienzan a acumularse en las redes, yendo desde bacterias, a algas y eventualmente a caracoles. Los pescadores remueven las redes y envían los caracoles al laboratorio de investigación del Dr. Olivera para ser investigados. El Dr. Olivera está especialmente interesado en Colubraria reticulata, una especie de caracol cono comúnmente conocida como el “caracol chupa sangre” o el “vampiro del Caribe”.
Los caracoles chupa sangre son un tipo de organismo hematófago: un animal que principalmente adquiere sus nutrientes a través de la sangre de su hospedero (Figura 1). Mientras se alimentan, los caracoles reclutan moléculas presentes en sus glándulas salivares que actúan en diferentes etapas de la coagulación de la sangre. Estas moléculas son capaces de prevenir coágulos sanguíneos bloqueando la polimerización de fibrina. Fibrina es responsable de entrelazar fibras para detener el sangrado y eventualmente formar lo que conocemos como una costra. Prevenir la formación de una costra, permite que los caracoles se sigan alimentando por el tiempo que necesiten. Las glándulas salivares de estos animales también liberan compuestos que sedan al hospedero lo que permite que el caracol comience a alimentarse. El vampiro del Caribe comparte esta táctica con otras especies de caracoles como Conus geographus y Conus tulipa. Sin embargo, a diferencia de los otros caracoles cono, las víctimas del caracol vampiro pueden regresar a casa al final del día, mientras que las víctimas de las otras especies no comparten la misma suerte.
Estas especies son similares en muchas formas y viven en el mismo vecindario (ecosistema). Entonces, ¿por qué una especie prefiere la sangre mientras la otra prefiere la cena completa? Esta variación entre especies surge por los cambios dietéticos en su entorno. A pesar de que los caracoles viven en el mismo arrecife (o complejo de apartamentos), la azotea no necesariamente será igual al primer nivel. Por ejemplo, en la azotea podría sentirse más calor y recibirse más luz solar durante el verano, pero podría también ser más frío en el invierno. Por tanto, el inquilino, tendrá que adaptarse a su entorno. Este es el caso para los caracoles cono en el arrecife: el tope puede estar lleno con cardumen, pero en el fondo pueden encontrarse los peces más vulnerables. Por esta razón, alimentarse de peces activos en la superficie del arrecife puede ser distinto que alimentarse de peces que están letárgicos en el fondo ya sea por el frío o porque están descansando. Los científicos piensan que esto resulta en la diversificación de estrategias utilizadas por los diferentes caracoles cono para atrapar y comer sus presas. Una estrategia utilizada por los caracoles que viven en el tope del arrecife es inducir un estado hipnótico en su presa liberando “nirvana cabal”, un veneno infundido con insulina que causa que la presa se sienta, según Olivera, “fumadero de opio”. Esta insulina es distinta a la que comúnmente conocemos. El caracol cono produce múltiples variantes de la hormona insulina llamadas Con-Ins G1, una versión simplificada de la insulina de los peces. Esta versión más simple tiene efectos similares a la insulina normal, pero no puede ser reconocida y removida por el cuerpo. Imagina que estás tomando café con una nueva versión de cafeína que no puedes metabolizar. ¡Tu cuerpo se mantendría cafeinado perpetuamente! De manera similar, los peces pasan por una sobredosis de “nirvana cabal” que les causa un estado hipnótico del que no se pueden reponer.
Para el vampiro del Caribe en el fondo del arrecife, la estrategia es similar, pero tiene unas pequeñas diferencias. Estos caracoles utilizan unos compuestos con efectos adormecedores para remover la sangre de sus presas, pero no la hipnotizan como los caracoles en el tope. Sus presas pueden recuperarse luego de una trasfusión forzada a diferencia de especies como C. geographus y C. tulipa quienes tan pronto sedan su presa, comienzan a digerirla. Los diferentes métodos de sedación de la presa y alimentación de su sangre pueden tener ciertas ventajas y desventajas. Por ejemplo, si te alimentas de sangre obtendrás nutrientes que ya han sido procesados – no habrá necesidad de utilizar enzimas para digerir el pez completo. Por otra parte, la cantidad de peces que pasean por el fondo puede ser menor que aquellos paseando por el tope del arrecife. Por tal razón, los caracoles necesitan mantener al pez vivo para poder alimentarse de este al día siguiente.
Los ingredientes de los diferentes cocteles de veneno en las distintas especies de caracoles contienen moléculas con bioactividad inesperada. Este fue el caso para la droga patentizada, Prialt, identificada en el veneno del caracol cono, Conus magus. Esta droga, también conocida como Ziconotide, es usada cuando los pacientes sufren de dolor crónico y ya han desarrollado una tolerancia a morfina y otros medicamentos para el dolor. El veneno de Colubraria reticulata es un buen lugar para descubrir nuevos compuestos para aliviar el dolor, ya que el estado que causa de “adormecimiento” es probablemente inducido por un analgésico.
El increíble poder de la colección de compuestos encontrados en los caracoles cono es evidencia de que la naturaleza es uno de los químicos más imaginativos. Aun con pocos recursos, podemos aprovechar su potencial. Científicos creativos como el Profesor Olivera se necesitan para aplicar tácticas no convencionales a problemas tradicionales como lo es utilizar venenos producidos por caracoles conos como futuros analgésicos. Tal y como decía mi abuela, “A falta de pan, galleta.” Esto significa que tenemos que hacer lo mejor de nuestras situaciones y ser resilientes si queremos obtener mejores resultados. Olivera pudo haber mantenido sus brazos cruzados porque no tenía el acceso a estudiar síntesis de ADN en las Filipinas, pero fue en busca de la galleta y encontró tremenda galleta.
Attabey completó su bachillerato en la Universidad de Puerto Rico, Recinto de Río Piedras. Actualmente, es una estudiante doctoral en el programa de Biología Química en la Universidad de Michigan. Luego de su primer año ingresó a los laboratorios de las profesoras Alison R.H Narayan y Janet L. Smith. Su trabajo mayormente se enfoca en utilizar enzimas como herramientas químicas para la síntesis de productos naturales y la elucidación de los mecanismos de acción por medio de cristalografía de proteínas. En adición a la investigación y contribución a MiSciWriters, Attabey, tiene in blog en Español, En Arroz y Habichuelas, en donde escribe acerca de ciencia para el público general y en español! También le gusta leer comics (Saga, Paper Girls, Bitch Planet, etc.), ver películas con reseñas por encima de 7.0 en IMDB, y comer cantidades descomunales de popcorn. Puedes seguirla en Twitter y conectar en LinkedIn.
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