El mejoramiento de moléculas de veneno de escorpión puede ayudar en el combate contra el mal de Chagas

Científicos analizan las propiedades antichagásicas del péptido VmCT1, extraído del veneno de la especie de alacrán Vaejovis mexicanus, que es inofensiva para los humanos. Y sintetizan nuevos análogos mediante el rediseño de la molécula original

Por José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – Las toxinas animales son objeto de estudios debido al potencial terapéutico y biotecnológico que poseen. En Brasil, investigadores vinculados a la Universidad Federal del ABC (UFABC), a la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp) y a la Universidad Federal de Ceará (UFC) informaron acerca de la acción del péptido antimicrobiano VmCT1 y de sus análogos contra el Trypanosoma cruzi. El VmCT1 se extrae del veneno del escorpión o alacrán marrón del centro, cuyo nombre científico es Vaejovis mexicanus, y posee una importante actividad contra bacterias grampositivas y negativas, células tumorales y protozoos.

“El VmCT1 contiene 13 residuos de aminoácidos, y ha demostrado una buena selectividad y alta potencia durante las tres etapas del desarrollo del protozoario Trypanosoma cruzi, el agente etiológico de la enfermedad de Chagas”, dice Vani Xavier de Oliveira Junior, docente del Centro de Ciencias Naturales y Humanas de la Universidad Federal del ABC y coordinador del estudio.

En un artículo publicado en la revista Parasitology, de la Cambridge University Press, se informa acerca de esta investigación, que también constituyó el destacado del mes en el Cambridge Core Blog. Y el estudio contó con el apoyo de la FAPESP. 

“No todas las especies de escorpiones son peligrosas para los humanos. El veneno de los escorpiones del género Vaejovis afecta únicamente a insectos. Por otra parte, el mismo posee un valioso potencial terapéutico, pues incluye diversos y eficientes péptidos antimicrobianos, cuyo papel principal es la defensa del hospedante, aclara De Oliveira.

El mal de Chagas –considerada una enfermedad desatendida según la Organización Mundial de la Salud (OMS)– es endémico en diversos países y afecta a alrededor de 8 millones de personas en el mundo, ocasionando la muerte de aproximadamente 10.000 personas por año. “Los tratamientos disponibles actualmente se restringen a tan solo dos medicamentos, que causan severos efectos colaterales, y son eficaces únicamente durante la fase aguda, cuando el paciente puede tener pocos o ningún síntoma de la enfermedad. De este modo, la búsqueda de nuevas alternativas terapéuticas, entre las cuales se encuentran los péptidos antimicrobianos, se muestran altamente prometedoras”, afirma De Oliveira.

En el estudio al que aquí se hace referencia, los investigadores evaluaron el efecto tripanocida del VmCT1 y sintetizaron nuevos análogos mediante el rediseño de la molécula original con reemplazos puntuales por el aminoácido arginina, con carga positiva, con la intención de potenciar sus efectos biológicos. Los resultados mostraron que el péptido natural exhibe una relevante actividad antichagásica en las tres fases de desarrollo del Trypanosoma cruzi. Cabe subrayar que uno de los análogos fue capaz de mejorar tanto la potencia biológica como el índice de selectividad al parásito.

“Asimismo, el estudio reveló que ciertas modificaciones en parámetros fisicoquímicos pueden influir sobre la actividad en el modelo biológico, lo cual muestra que este tipo de reingeniería peptídica es capaz de generar análogos más eficientes que el péptido original”, añade el investigador.

La selectividad de los péptidos antimicrobianos al patógeno está relacionada con la cationicidad, una característica que influye sobre las interacciones entre los péptidos y la membrana. De acuerdo con este trabajo, los análogos que incorporaron reemplazos con residuos de arginina, un aminoácido cargado positivamente, aumentan las posibilidades de que se concreten interacciones con los fosfolípidos de las membranas de los microorganismos, promoviendo la desestabilización, ruptura y/ó permeabilización de las biomembranas.

“El VmCT1 está constituido por una pequeña secuencia peptídica, lo cual facilita la rápida obtención de moléculas químicamente alteradas, y propicia así la modulación entre sus actividades biológicas y su toxicidad en células humanas”, afirma Cibele Nicolaski Pedron, de la UFABC, autora principal del artículo.

La actividad contra el Trypanosoma cruzi obedece a la formación de poros, lo que se vuelve evidente en la microscopía electrónica de barrido. Los daños que les causan los péptidos a las membranas son significativos, a punto tal de provocar la muerte de los parásitos, en concentraciones que no exhibieron toxicidad para las células hospedantes.

“Nuestros resultados demostraron que el VmCT1 y sus análogos Arg-sustituidos son moléculas anti-Trypanosoma cruzi prometedoras, que aportan nuevas perspectivas para el tratamiento de la enfermedad de Chagas”, comenta la coautora del estudio, la doctora Alice Martins, de la UFC.

Los productos tecnológicos desarrollados en este estudio se registraron en el Instituto Nacional de la Propiedad Industrial (INPI), el organismo federal que se encarga en Brasil del registro de marcas y patentes. 

Puede leerse el artículo intitulado Arg-substituted VmCT1 analogs reveals promising candidate for the development of new antichagasic agent en el siguiente enlace: doi.org/10.1017/S0031182020001882.