El ácido domoico ( DA ) es una neurotoxina de tipo ácido kaínico que causa intoxicación amnésica por mariscos (ASP). [1] Es producido por algas y se acumula en mariscos , sardinas y anchoas . Cuando los leones marinos, nutrias, cetáceos, humanos y otros depredadores comen animales contaminados, se puede producir envenenamiento. La exposición a este compuesto afecta el cerebro, provoca convulsiones y posiblemente la muerte. [2]
Ha habido poco uso del ácido domoico a lo largo de la historia, excepto en Japón , donde se ha utilizado como antihelmíntico durante siglos. [ cita necesaria ] El ácido domoico se aisló por primera vez en 1959 de una especie de alga roja, Chondria armata , en Japón, que se conoce comúnmente como dōmoi (ド ウ モ イ) en el dialecto Tokunoshima , o hanayanagi . Los envenenamientos en la historia han sido raros o no han sido documentados; sin embargo, se cree que el aumento de las actividades humanas está provocando una frecuencia cada vez mayor de proliferación de algas nocivas a lo largo de las costas en los últimos años. En 2015, la costa del Pacífico de América del Norte se vio fuertemente afectada por una proliferación de algas, compuesta predominantemente por la diatomea pennada productora de ácido domoico, Pseudo-nitzschia . En consecuencia, se midieron niveles elevados de ácido domoico en mamíferos marinos varados, lo que provocó el cierre de playas y dañó las pesquerías de navajas, cangrejos de roca y cangrejos Dungeness. [3]
En 1961, aves marinas atacaron el área de Capitola en California y, aunque nunca se confirmó, más tarde se planteó la hipótesis de que estaban bajo la influencia del ácido domoico. [4]
En 1987, en la Isla del Príncipe Eduardo , Canadá, se produjo una intoxicación por mariscos que provocó 3 muertes. Se culpó a los mejillones azules ( Mytulis edulis ) contaminados con ácido domoico. [5]
Se ha sugerido que el ácido domoico estuvo involucrado en un incidente que tuvo lugar el 22 de junio de 2006, cuando un pelícano pardo de California atravesó el parabrisas de un automóvil en la Pacific Coast Highway . [6]
El viernes 14 de junio de 2019, un adolescente fue atacado y herido por un león marino que presuntamente estaba bajo la influencia de ácido domoico en Pismo Beach, en la costa central de California . [7]
El ácido domoico es un análogo estructural del ácido kaínico , la prolina y el neurotransmisor excitador endógeno glutamato . [8] Ohfune y Tomita, que querían investigar su estereoquímica absoluta, fueron los primeros y únicos en sintetizar ácido domoico en 1982. [1]
En 1999, utilizando precursores marcados con 13 C y 14 C , se examinó la biosíntesis del ácido domoico en el género de diatomeas Pseudo-nitzschia . Después de la adición de [1,2-13C2]-acetato, la espectroscopía de RMN mostró un enriquecimiento de cada carbono en el ácido domoico, lo que indica la incorporación de los isótopos de carbono. Este enriquecimiento fue consistente con dos vías biosintéticas. El patrón de etiquetado determinó que el ácido domoico puede biosintetizarse mediante un intermedio isoprenoide en combinación con un intermedio del ciclo del ácido tricarboxílico (TCA). [9]
En 2018, utilizando condiciones de crecimiento que se sabe que inducen la producción de ácido domoico en multiseries de Pseudo-nitzschia , la secuenciación del transcriptoma identificó con éxito genes candidatos para la biosíntesis de ácido domoico responsables del núcleo de pirrolidina. [10] Estos genes de biosíntesis de ácido domoico, o enzimas 'Dab', se expresaron, caracterizaron y anotaron de forma heteróloga como dabA (terpeno ciclasa), dabB (proteína hipotética), dabC (dioxigenasa dependiente de α-cetoglutarato) y dabD (CYP450). .
La biosíntesis del ácido domoico comienza con la geranilación catalizada por DabA del ácido L-glutámico (L-Glu) con pirofosfato de geranilo (GPP) para formar ácido N-geranil -L-glutámico (L-NGG). Luego, DabD realiza tres reacciones de oxidación sucesivas en el 7′-metilo de L-NGG para producir 7′-carboxi-L-NGG, que luego es ciclado por DabC para generar el ácido isodomoico A natural. Finalmente, una isomerasa no caracterizada podría convertir ácido isodomoico A al ácido domoico. Se necesita más investigación para resolver la reacción de isomerización final para completar el camino hacia el ácido domoico.
Utilizando los intermedios 5 y 6, una reacción de Diels-Alder produjo un compuesto bicíclico (7). 7 luego se sometió a ozonólisis para abrir el anillo de seis miembros que conduce al seleniuro (8). Luego, 8 se deselena para formar 9 (E-9 y Z-9), lo que finalmente conduce a la formación de ácido (-) domoico. [1]
Los efectos del ácido domoico se han atribuido a varios mecanismos, pero el que preocupa es a través de los receptores de glutamato . El ácido domoico es un aminoácido excitador análogo del glutamato; un neurotransmisor en el cerebro que activa los receptores de glutamato. El ácido domoico tiene una afinidad muy fuerte por estos receptores, lo que da como resultado una excitotoxicidad iniciada por una acción integradora sobre los receptores ionotrópicos de glutamato en ambos lados de la sinapsis, junto con el efecto de bloquear el canal para evitar una rápida desensibilización. Además, existe un efecto sinérgico con los agonistas endógenos del receptor de glutamato y N-metil-D-aspartato que contribuyen a la excitotoxicidad.
En el cerebro, el ácido domoico daña especialmente el hipocampo y el núcleo amigdaloide . Daña las neuronas activando los receptores AMPA y kainato , provocando una entrada de calcio. Aunque el calcio que fluye hacia las células es normal, el aumento incontrolado de calcio hace que las células se degeneren. Debido a que el hipocampo puede resultar gravemente dañado, se produce una pérdida de memoria a corto plazo. También puede causar daño renal, incluso en niveles considerados seguros para el consumo humano, según reveló un nuevo estudio en ratones. El riñón se ve afectado a una concentración cien veces menor que la permitida por las regulaciones de la FDA . [11] [12]
La proliferación de algas que produce ácido domoico está asociada con el fenómeno de intoxicación amnésica por mariscos (ASP). El ácido domoico puede bioacumularse en organismos marinos como mariscos, anchoas y sardinas que se alimentan del fitoplancton que se sabe que produce esta toxina. Puede acumularse en altas concentraciones en los tejidos de estos alimentadores de plancton cuando el fitoplancton tóxico está en alta concentración en las aguas circundantes. El ácido domoico es una neurotoxina que inhibe los procesos neuroquímicos, provocando pérdida de memoria a corto plazo, daño cerebral y, en casos graves, la muerte en humanos. En los mamíferos marinos, el ácido domoico suele provocar convulsiones y temblores.
Los estudios han demostrado que no se producen efectos sintomáticos en humanos a niveles de 0,5 mg/kg de peso corporal. En el envenenamiento por ácido domoico de 1987 en la Isla del Príncipe Eduardo, se observaron concentraciones que oscilaban entre 0,31 y 1,28 mg/kg de tejido muscular en personas que enfermaron (tres de las cuales murieron). Se han calculado niveles peligrosos de ácido domoico basándose en casos como el de la isla del Príncipe Eduardo. Se desconoce la LD 50 exacta para humanos; para ratones la LD50 es 3,6 mg/kg. [5]
Una nueva investigación ha descubierto que el ácido domoico es una toxina muy estable y resistente al calor, que puede dañar los riñones en concentraciones 100 veces inferiores a las que causan efectos neurológicos. [12]
Para poder diagnosticar y tratar una intoxicación, primero se debe detectar el ácido domoico. Se pueden utilizar métodos como ELISA o el desarrollo de sondas con reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para detectar la toxina o el organismo que produce esta toxina. [13]
No se conoce ningún antídoto disponible para el ácido domoico. Por ello, si se produce una intoxicación, se aconseja acudir rápidamente a un hospital. Cocinar o congelar el tejido de pescado o marisco afectado que esté contaminado con ácido domoico no disminuye la toxicidad. [14]
Como preocupación de salud pública, la concentración de ácido domoico en mariscos y partes de mariscos en el punto de venta no debe exceder el límite permisible actual de 20 mg/kg de tejido. Además, durante el procesamiento de mariscos, es importante prestar atención a los factores ambientales. [15]
El 18 de agosto de 1961, en Capitola y Santa Cruz, California, hubo una invasión de lo que la gente describió como caóticas aves marinas. Se creía que estas aves estaban bajo la influencia del ácido domoico, e inspiró una escena en el largometraje de Alfred Hitchcock , Los pájaros . [dieciséis]
Además, se utilizó ácido domoico para envenenar a un testigo en el episodio 13 de la temporada 1 de primaria : "El equipo rojo". [17]
El ácido domoico alcanza el Campamento Kikiwaka, lo que hace que los campistas desarrollen personalidades extrañamente alteradas en el episodio 10 de la temporada 2 de la serie de televisión Bunk'd. [ cita necesaria ]