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Aetoctonotoxina

La aetoctonotoxina ( AETX ), conocida coloquialmente como toxina del águila , es un compuesto químico que se identificó en 2021 como la neurotoxina cianobacteriana que causa mielinopatía vacuolar (MV) en águilas en América del Norte. [1] Como la biosíntesis de la aetoctonotoxina depende de la disponibilidad de iones de bromuro en los sistemas de agua dulce y requiere una interacción entre la cianobacteria productora de toxina Aetokthonos hydrillicola y la planta huésped que necesita para vivir ( Hydrilla verticillata ), se necesitaron más de 25 años para identificar la aetoctonotoxina como la toxina inductora de MV después de que la enfermedad se diagnosticara por primera vez en águilas calvas en 1994. [2] La toxina se propaga en cascada a través de la cadena alimentaria: entre otros animales, se acumula en peces y aves acuáticas como fochas o patos que se alimentan de hidrilla colonizada con la cianobacteria. La aetoctonotoxina se transmite a las aves rapaces, como el águila calva , cuando cazan animales envenenados con AETX. [3] La síntesis total de AETX se logró en 2021, [4] las funciones enzimáticas de las 5 enzimas involucradas en la biosíntesis de AETX se describieron en 2022. [5]

Biosíntesis

La vía enzimática utilizada para ensamblar AETX a partir del triptófano

La biosíntesis de AETX y las funciones de las enzimas AetA, AetB, AetD, AetE y AetF se describieron en 2022. [5] AetF, una halogenasa dependiente de FAD , broma el L-triptófano en la posición 5. El 5-bromo-L-triptófano puede entonces experimentar dos reacciones separadas. Una ruta implica una segunda bromación por AetF en la posición 7 para producir 5,7-dibromo-L-triptófano. Esta molécula luego pasa a reaccionar con AetD, una nitrilo sintasa dependiente de hierro, para formar un derivado de indol-3-carbonitrilo. La segunda ruta tomada por el material de partida 5-bromo-L-triptófano involucra a la triptófanasa AetE, que escinde el 5-bromo-L-triptófano en 5-bromoindol, ácido pirúvico y amoníaco. El 5-bromoindol puede luego reaccionar con una halogenasa dependiente de FAD diferente llamada AetA para formar 2,3,5-tribromoindol. El 2,3,5-tribromoindol y el indol-3-carbonitrilo dibromado luego experimentan un acoplamiento de biarilo facilitado por la enzima AetB del citocromo P450 para formar AETX.

Transmisión de toxinas de las cianobacterias al águila calva
Transmisión de toxinas de las cianobacterias al águila calva

Véase también

Referencias

  1. ^ Breinlinger, Steffen; Phillips, Tabitha J.; Haram, Brigette N.; Mareš, Jan; Yerena, José A. Martínez; Hrouzek, Pavel; Sobotka, Roman; Henderson, W. Matthew; Schmieder, Peter; Williams, Susan M.; Lauderdale, James D. (26 de marzo de 2021). "Cazando al asesino del águila: una neurotoxina cianobacteriana causa mielinopatía vacuolar". Science . 371 (6536): eaax9050. doi : 10.1126/science.aax9050 . ISSN  0036-8075. PMC  8318203 . PMID  33766860.
  2. ^ "Mielinopatía vacuolar aviar". Centro Nacional de Salud de la Vida Silvestre del USGS. Archivado desde el original el 6 de octubre de 2014. Consultado el 24 de octubre de 2013 .
  3. ^ Birrenkott, AH; S. B Wilde; JJ Hains; JR Fisher; TM Murphy; CP Hope; PG Parnell; WW Bowerman (2004). "Establecimiento de un vínculo en la cadena alimentaria entre el material vegetal acuático y la mielinopatía vacuolar aviar en los ánades reales (Anas platyrhynchos)". Journal of Wildlife Diseases . 40 (3): 485–492. doi : 10.7589/0090-3558-40.3.485 . PMID  15465716.
  4. ^ Ricardo, Manuel G.; Schwark, Markus; Llanes, Dayma; Niedermeyer, Timo HJ; Westermann, Bernhard (3 de junio de 2021), "Síntesis total de aetoctonotoxina, la neurotoxina cianobacteriana que causa mielinopatía vacuolar", Chemistry – A European Journal (en alemán), vol. 27, n.º 47, págs. 12032–12035, doi :10.1002/chem.202101848, PMC 8453946 , PMID  34081364 
  5. ^ ab Adak, Sanjoy; Lukowski, April L.; Schäfer, Rebecca JB; Moore, Bradley S. (10 de febrero de 2022). "Del triptófano a la toxina: la estrategia biosintética convergente de la naturaleza hacia la aetoctonotoxina". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 144 (7). Sociedad Química Estadounidense (ACS): 2861–2866. doi :10.1021/jacs.1c12778. ISSN  0002-7863. PMC 9004672. PMID 35142504.  S2CID 246702060  .