La antimicina A (más exactamente antimicina A1b ) es un metabolito secundario producido por la bacteria Streptomyces [1] y miembro de un grupo de compuestos relacionados llamados antimicinas . La antimicina A está clasificada como una sustancia extremadamente peligrosa en los Estados Unidos, según se define en la Sección 302 de la Ley de Planificación de Emergencias y Derecho a la Información de la Comunidad de los EE. UU. (42 USC 11002), y está sujeta a estrictos requisitos de presentación de informes por parte de las instalaciones que producen, almacenarlo o utilizarlo en cantidades significativas. [2]
La antimicina A es el ingrediente activo del Fintrol, un piscicida químico (veneno para peces) utilizado en la gestión pesquera . [ cita necesaria ]
La antimicina A se descubrió por primera vez en 1945 y se registró para su uso como tóxico para peces en 1960. [3] Fintrol ® es el único producto actualmente registrado que contiene antimicina A y está clasificado como pesticida de uso restringido debido a su toxicidad acuática y su necesidad de uso altamente especializado. formación para poder utilizarlo. En 1993, se presentaron varios estudios de toxicología a la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos que arrojaron su toxicidad. [3]
Fintrol es utilizado principalmente por los gobiernos federal y estatal para eliminar especies invasoras en un área donde las especies residentes están amenazadas. Se añade antimicina A gota a gota para alcanzar una concentración de 25 partes por mil millones. [3] Estas estaciones de goteo generalmente se usan río arriba en un área que es accesible a los barcos y al tráfico. En cuerpos de agua más profundos, se utiliza un mecanismo de bomba para dispersar la antimicina A a través de una manguera perforada que se extiende a lo largo de la columna de agua. [ cita necesaria ]
En acuicultura , la antimicina A se utiliza como agente para mejorar la producción de bagre mediante la matanza selectiva de especies pequeñas y más sensibles. Cuando se agrega antimicina A a 25 ppb, se logra una eliminación completa. Sin embargo, a 10 ppb, la antimicina A se utiliza como agente de matanza selectiva para matar especies más pequeñas o más sensibles que pueden reducir el rendimiento de la agricultura comercial.
Los productos que contienen antimicina A pueden registrarse siempre que sigan los procedimientos de mitigación de riesgos. [3]
Hasta la fecha no ha habido ningún uso en medicina humana, aunque se exploró su posibilidad como quimioterapéutico . [3]
La antimicina A es un inhibidor de la respiración celular, específicamente de la fosforilación oxidativa . La antimicina A se une al sitio Qi de la citocromo c reductasa , inhibiendo la reducción de ubiquinona a ubiquinol en el sitio Qi, interrumpiendo así el ciclo Q de la enzima. También provocará la interrupción de toda la cadena de transporte de electrones. Debido a esto, no puede haber producción de ATP. La citocromo c reductasa es una enzima central en la cadena de transporte de electrones de la fosforilación oxidativa . [4] La inhibición de esta reacción interrumpe la formación del gradiente de protones a través de la membrana interna de las mitocondrias. Posteriormente , la producción de ATP se inhibe, ya que los protones no pueden fluir a través del complejo ATP sintasa en ausencia de un gradiente de protones. Esta inhibición también resulta en la formación del radical libre tóxico superóxido . [5] En presencia de antimicina A, la dependencia de la tasa de producción de superóxido del nivel de oxígeno es hiperbólica. [6] En células cultivadas en el contexto de la inhibición de la respiración mitocondrial, la tasa de producción de superóxido excede los mecanismos celulares para eliminarlo, abrumando a la célula y provocando la muerte celular. [ cita necesaria ]
También se ha descubierto que inhibe el flujo cíclico de electrones dentro de los sistemas fotosintéticos a lo largo de la ruta propuesta de la ferredoxina quinona reductasa. [7]
Aunque el cianuro actúa bloqueando la cadena de transporte de electrones, la antimicina A y el cianuro actúan mediante mecanismos diferentes. El cianuro se une a un sitio de la proteína vecina donde normalmente se une el hierro, impidiendo que el oxígeno se una por completo. Esto impide por completo la respiración celular provocando la muerte celular. [8] Debido a que la antimicina A se une a una proteína específica en la cadena de transporte de electrones, su toxicidad puede depender en gran medida de la especie debido a las diferencias sutiles específicas de cada especie en el ubiquinol. Es por eso que Fintrol puede usarse como agente letal selectivo en la agricultura comercial. [ cita necesaria ]
Se ha demostrado que las hormigas attinas productoras de hongos utilizan antimicinas, producidas por bacterias simbióticas Streptomyces , en su fungicultura, para inhibir hongos no cultivados (es decir, patógenos). [9] Un grupo de investigación que estudia estas bacterias simbióticas Streptomyces identificó recientemente el grupo de genes biosintéticos de las antimicinas, que se desconocía a pesar de que los compuestos en sí se identificaron hace 60 años. Las antimicinas se sintetizan mediante una policétido sintasa híbrida (PKS)/ péptido sintasa no ribosomal (NRPS). [10]
Dosis letales en peces y especies de anfibios [11]
Dosis letales en mamíferos [12]
Exposición al agua tratada: Los efectos de la exposición humana crónica y subletal se han estimado y extrapolado a partir de estudios de toxicología murinos (= pertenecientes a roedores ). Las estimaciones en la literatura se han determinado utilizando protocolos de evaluación de riesgos de la EPA. [13] Los estudios destinados a determinar estos niveles encontraron una concentración en ratones donde no hay "Nivel de efecto adverso observado". A partir de ahí, la EPA describe métodos para determinar una dosis de referencia (RfD), el límite superior de la sustancia que se puede consumir diariamente durante el resto de la vida sin consecuencias observables. Se determinó que la RfD era de 1,7 microgramos/kg/día. [14] Para un adulto adulto, que pesa alrededor de 70 kg, puede consumir de forma segura 2 litros de agua tratada a 60 ppb.
Pueden producirse efectos tóxicos por la ingestión accidental del material. Los estudios de toxicología en animales sugieren que la exposición a menos de 40 gramos de antimicina A puede provocar efectos adversos graves para la salud del individuo. [15]
El tratamiento se centra en aliviar los síntomas y controlar la dificultad respiratoria, el edema pulmonar , las convulsiones y el shock . [15] No se recomienda la emesis después de la ingestión debido a la posibilidad de depresión del sistema nervioso central. [16] El carbón activado se puede administrar en 240 ml de agua con 30 g de carbón. [16] Se debe controlar al paciente para detectar el desarrollo de síntomas y signos sistémicos. Después de la inhalación, se debe trasladar al paciente al aire libre y controlarlo para detectar broncoespasmo , dificultad para respirar y dificultad respiratoria. Si es necesario, proporcione oxígeno al paciente y asegure una vía aérea mediante intubación traqueal . El broncoespasmo se trata con agonistas beta2-adrenérgicos inhalados y el broncoespasmo grave se puede tratar con corticosteroides sistémicos . [dieciséis]
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