El Phylum Cnidaria incluye algunas de las especies más venenosas de los invertebrados marinos. Las toxinas alojadas en los nematocistos de estas especies, son mezclas complejas de polipéptidos y proteínas de mediano y elevado peso molecular, con capacidad para estimular reacciones tóxicas e inmunológicas.
El conocimiento sobre el efecto producido por las toxinas en el hombre se ha incrementado en las últimas décadas, encontrándose que estas toxinas se encuentran entre los venenos más potentes hasta ahora conocidos. Sin embargo, quedan aún varias preguntas por resolver. Por ejemplo ¿cuál es la naturaleza de las toxinas? ¿cuántos de estos compuestos son responsables de la toxicidad? ¿cuál es el tratamiento adecuado para las lesiones producidas por cada una de las especies tóxicas? y en el mejor de los casos ¿cuáles de estos compuestos pueden ser usados como medicamentos para enfermedades como el SIDA, cáncer, enfermedades infecciosas o inflamatorias?
Con el objeto de resolver algunas de estas preguntas, hemos enfocado nuestras investigaciones hacia el aislamiento, purificación y caracterización de las toxinas presentes en cnidarios, particularmente en especies de anémonas y medusas (abundantes en las aguas del Caribe mexicano), en términos de sus mecanismos de acción celular y molecular, lo cual repercutirá en un mejor entendimiento de sus efectos ocasionados en el hombre.
Jellyfish
or Medusa
Los ejemplares de anémonas y medusas en estudio se recolectan mediante buceo libre y autónomo. Las anémonas habitan en oquedades de las zonas rocosas y arrecifales. Las medusas se capturan en áreas someras manualmente y con redes de mango largo. Los ejemplares recolectados se colocan en recipientes de plástico de 20 litros de capacidad con aireación y se trasladan al laboratorio para su procesamiento.
En el laboratorio se lleva a cabo el aislamiento y caracterización de sus nematocistos, y se evalúa la actividad biológica de las toxinas mediante bioensayos a nivel celular y con mamíferos pequeños. La purificación de los polipéptidos activos se realiza utilizando la metodología química convencional que incluye diversos procesos cromatográficos. El peso molecular de los extractos crudos, así como de las fracciones pre-purificadas, se obtiene mediante electroforesis.
Consideramos que nuestras investigaciones contribuirán a un mayor conocimiento de la naturaleza de las toxinas y sus mecanismos de acción, lo cual permitirá diseñar las terapias para el tratamiento adecuado de las afecciones producidas por estos cnidarios, lo que es de importancia relevante en un litoral considerado como el destino turístico más importante del país, así como el utilizar las substancias activas como una herramienta en la búsqueda de nuevos fármacos.
|
Phylum Cnidaria includes some of the most poisonous species of marine invertebrates. Toxins within the nematocysts of these species are complex mixes of polypeptides and proteins, of medium and elevated molecular weight, which have the capacity to stimulate toxic and immunologic reactions.
The existing knowledge of the effect produced by these toxins has increased in the last decades and it has been found that they are among the most powerful venoms known to man. However, several outstanding questions still need to be answered. For example, what is the nature of the toxins, how many compounds are responsible for their toxicity, and what is the best treatment for the lesions they produce? And in the best case, which of these toxin compounds can be used as medicines for the treatment of diseases like AIDS, cancer, and inflammatory or infectious diseases?
With the purpose of answering some of these questions, we have directed our research to the isolation, purification and characterization of the toxins present in cnidarians. In particular, species of anemones and medusa which are abundant in the Mexican Caribbean waters are studied in terms of their mechanisms of cellular and molecular action in an attempt to better understand of the effects they produced in humans.
The various species of anemone and medusa used in our studies are collected via snorkeling and scuba diving. Anemones inhabit holes in rocky and reef areas, whereas jellyfishes are free swimming and need to be captured in shallow lagoon areas with nets. Collected organisms are placed in 20 liters plastic containers with aeration and transported to the laboratory, where they are isolated and their nematocysts characterized.
Giant
Anemone (Condylactis gigantea)
We evaluate the biologic activity of toxins using bioassays at a cellular level in small mammals such as mice. Purification of active polypeptides is done using conventional chemical methodology that includes different chromatographic processes. Molecular weights of crude extracts, as well as pre-purified fractions, are obtained by electrophoresis.
We consider that our research will contribute to a better understanding of the nature of toxins and their activation mechanisms, which will allow the design of therapies for the adequate treatment of symptoms produced by these Cnidaria. Given that our coastal resorts are the most important in the country, such research contributes not only to the 'health' of the tourist industry, but also in the search for new drugs for the general populous. |