La perivitelina-2 ( PV2 ) es una toxina formadora de poros presente en el líquido perivitelino del huevo de los caracoles manzana Pomacea maculata (PmPV2) y Pomacea canaliculata (PcPV2). Esta proteína , llamada perivitelina , se acumula masivamente en los huevos (~20 % de proteína total ). Como toxina, el PV2 protege los huevos de los depredadores, pero también nutre los embriones de caracol en desarrollo. [1]
Estas proteínas de ~172 kDa son dímeros de toxinas AB , cada una compuesta por una proteína de unión a carbohidratos de la familia de las taquilectinas (módulo de direccionamiento) unida por disulfuro a una proteína formadora de poros del complejo de ataque de membrana y familia de perforina ( MACPF ) ( unidad tóxica). [2] [3] Como la mayoría de las perivitelinas estudiadas de los caracoles Pomacea , las PV2 son altamente estables en una amplia gama de valores de pH y resisten la digestión gastrointestinal, características asociadas con un sistema de defensa antinutritivo que disuade la depredación al reducir el valor nutricional de los huevos. [2] [1] [4]
Como parte del líquido perivitelino , la perivitelina-2 constituye una fuente de nutrientes para el embrión en desarrollo, especialmente en las últimas etapas donde probablemente se utiliza como fuente endógena de energía y moléculas estructurales durante la transición a la vida libre. [5] Los PV2 también desempeñan un papel en un complejo sistema de defensa que protege a los embriones contra la depredación. [2] [6] [1]
Los PV2 tienen actividades tanto de lectina como de perforina , asociadas a las dos subunidades de sus estructuras particulares. [2] [3] Como lectina , los PV2 pueden aglutinar glóbulos rojos de conejo y unirse a la membrana plasmática de las células intestinales tanto in vitro como in vivo . [2] [1] [7] Como perforina , los PV2 pueden alterar las células intestinales alterando la conductancia de la membrana plasmática y formar poros grandes en bicapas lipídicas artificiales . [3] Una cuestión interesante con estas perivitelinas es que la combinación de dos proteínas inmunes ( lectina y perforina ) dio lugar a una nueva entidad tóxica, un excelente ejemplo de exaptación de proteínas . [2] [3] Esta estructura binaria incluye los PV2 dentro de las “ toxinas AB ”, un grupo de toxinas descritas principalmente en bacterias y plantas . En las toxinas PV2 , la lectina se uniría a las membranas objetivo mediante el reconocimiento de glicanos específicos , actuando como una subunidad “B” de administración, y luego la subunidad “A” formadora de poros alteraría las bicapas lipídicas formando poros grandes y provocando la muerte celular. constituyendo por tanto una verdadera toxina formadora de poros . [3]
Las toxinas PV2 demostraron ser altamente tóxicas para los ratones cuando ingresan al torrente sanguíneo ( LD50 , 96 h 0,25 mg/kg, ip) y aquellos que recibieron dosis subletales mostraron signos neurológicos que incluyen debilidad y letargo, cabeza baja y posición inclinada (ortopneica), mitad -ojos cerrados, taquipnea, pelo hirsuto, abducción extrema de los miembros posteriores, paresia y no podía soportar el peso corporal ( tetrapléjico ), entre otros. [3] [6] Los análisis histopatológicos de los ratones afectados mostraron que las toxinas PV2 afectan el asta dorsal de la médula espinal , particularmente en la segunda y tercera láminas de materia gris , donde altera el metabolismo del calcio y causa la apoptosis neuronal . [6] Aparte de su neurotoxicidad, recientemente se ha demostrado que los PV2 también son enterotóxicos para los ratones cuando se ingieren, una función que nunca se había atribuido a las proteínas animales. [1] A nivel celular, PV2 es citotóxico para las células intestinales, en las que provoca cambios en la morfología de su superficie aumentando la rugosidad de la membrana. A nivel sistémico, la administración oral de PV2 induce grandes cambios morfológicos en la mucosa del intestino de ratones, reduciendo su superficie de absorción. Además, PV2 llega a las placas de Peyer donde activa los folículos linfoides y desencadena la apoptosis . [1]
El análisis proteómico indica que las lectinas MACPF y Tachy se encuentran entre las proteínas más abundantes en los huevos de Pomacea , pero son proteínas menores en los géneros que ponen huevos debajo del agua. [9] [10] Según el registro fósil, hace unos 3 millones de años, cuando Pomacea divergió de Marisa y comenzó a poner huevos sobre el agua, estos dos genes fueron sometidos a una duplicación extensa y estas proteínas no relacionadas se combinaron mediante un enlace covalente que resultó en la dimerización en toxina PV2 AB que adoptó nuevas funciones. Esta nueva estructura produjo una nueva toxina que no es digerible, enterotóxica y neurotóxica. [3] [1]