Las goniautoxinas ( GTX ) son unas pocas moléculas tóxicas similares que son producidas naturalmente por las algas. Forman parte del grupo de las saxitoxinas, un gran grupo de neurotoxinas junto con una molécula que también se conoce como saxitoxina (STX), neosaxitoxina (NSTX) y decarbamoilsaxitoxina (dcSTX). Actualmente, ocho moléculas están asignadas al grupo de las goniautoxinas, conocidas como goniautoxina 1 (GTX-1) a goniautoxina 8 (GTX-8). La ingestión de goniautoxinas a través del consumo de moluscos contaminados con algas tóxicas puede causar una enfermedad humana llamada intoxicación paralítica por mariscos (PSP).
Las goniautoxinas son producidas naturalmente por varias especies de dinoflagelados marinos ( Alexandrium sp., Gonyaulax sp., Protogonyaulax sp.). [1] [2] La intoxicación paralizante de los mariscos causada por estas toxinas está relacionada con las floraciones de dinoflagelados conocidas como "mareas rojas", aunque la coloración del agua no es una necesidad. La concentración umbral de los organismos que son capaces de producir las toxinas es inferior a la concentración más baja detectable visualmente. [3] Posteriormente, las toxinas son absorbidas por los mariscos y sufren bioacumulación .
Como parte del grupo de las saxitoxinas, las goniautoxinas tienen su estructura basada en el esqueleto 2,6-diamino-4-metil-pirolo[1,2-c]-purin-10-ol (también conocido como esqueleto Saxitoxina-goniautoxina). [2] Las diferentes moléculas solo difieren entre sí por sus sustituyentes, algunos de ellos solo por un mero estereoisomería como GTX-2 y GTX-3. [2] [4] Las goniautoxinas son detectables por medio de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC), que se ha probado en ratones., [5] En 2009 se desarrolló un anticuerpo monoclonal para detectar goniautoxina 2 o 3 en productos acuáticos. El límite de detección se mide como inferior a 0,74 microgramos por mililitro. [6]
Si bien las gonyautoxinas están disponibles de forma natural, también se conoce un procedimiento de síntesis de algunas de ellas. La gonyautoxina 2, por ejemplo, se puede sintetizar a partir del éster metílico de L-serina, a través de la gonyautoxina 3. En este proceso, en primer lugar, el éster metílico de L-serina se trata con aldehído , de modo que pueda reaccionar para cerrar la estructura del anillo. El alilo formado se desprotege mediante la adición de [[SO 3 CH 2 CCl 3 ]]. [7] Posteriormente, se sigue una reacción de aminación catalizada por RH con guanidina, formando el marco tricíclico de GTX-3. Los intermedios relativamente inestables de varias reacciones en este proceso se modifican utilizando tres grupos protectores. La eliminación de estos grupos da como producto la 11β-hidrosaxitoxina, que luego se sulfata en el alcohol C 11 . La GTX-2 se forma incubando el producto en una solución acuosa a pH 8, para que aún se produzca la epimerización en C11. [7]
Como toda saxitoxina, las goniautoxinas son neurotoxinas y causan una enfermedad conocida como intoxicación paralítica por mariscos (PSP). [3] Para los humanos, una dosis de 1 a 4 mg de estas toxinas ya es letal. Los mariscos pueden contener más de 10 microgramos de goniautoxina por cada 100 gramos de peso, lo que hace que el consumo de unos pocos mejillones ya sea mortal para el ser humano. Cada año se reportan aproximadamente 2000 casos de PSP, de los cuales alrededor del 15% terminan siendo mortales. [8]
Como neurotoxinas, las goniautoxinas influyen en el sistema nervioso . Pueden unirse con alta afinidad en el sitio 1 de la subunidad α de los canales de sodio dependientes de voltaje en la membrana postsináptica . Estos canales son responsables de iniciar los potenciales de acción, después de la sinapsis . La unión de las toxinas PSP impide la generación y propagación de estos potenciales y, por lo tanto, bloquea la función sináptica. [9]
Los síntomas son los típicos de una intoxicación por mariscos. Comienza con picores en la cara, que luego se extienden al resto del cuerpo. A esto le siguen entumecimiento y dolores de cabeza. En casos extremos, también existe la posibilidad de vértigo. Con el tiempo, el pulso se acelera y aparecen dolores musculares. Además, también son posibles la ceguera y los trastornos de la visión. [1] La muerte es más probable que se produzca dentro de las primeras doce horas, causada por parálisis de las vías respiratorias. La mayoría de los pacientes que logran aguantar este tiempo, sobreviven a la intoxicación. [1]
La biotransformación en el cuerpo humano se produce en una primera fase de desintoxicación mediante la oxidación de la molécula de goniautoxina. Los productos formados son otras formas oxidadas de goniautoxinas. En la segunda fase de desintoxicación se produce una glucuronidación que produce GTX glucurónica, que tiene una mayor hidrofilicidad en comparación con la GTX y, por lo tanto, se puede excretar más fácilmente. [9]
Como todavía no se ha encontrado ninguna antitoxina , el tratamiento es de primera línea para los síntomas de intoxicación paralítica por mariscos. Además de una posible respiración artificial, el tratamiento con carbón vegetal también es una opción, ya que es probable que las toxinas de los mariscos sean absorbidas por esta sustancia. [1] Potencialmente, el tratamiento muy discutido con neostigmina , efedrina o DL-anfetamina también puede ser útil. [1]
Las goniotoxinas pueden utilizarse como tratamiento contra las fisuras anales agudas o crónicas . Las toxinas ayudan a relajar el músculo y, por lo tanto, a eliminar el dolor. En un estudio, las hemorragias de los pacientes intoxicados se detuvieron en 48 horas. Esto se debe a una parálisis temporal en el área de la inyección, que parece durar más de una semana. [10]