Muscimol entró en la fase I de ensayos clínicos para la epilepsia, pero el ensayo fue interrumpido. [4]
Estudios recientes de 2023 muestran que el muscimol, un agonista del receptor GABA A , fue capaz de aliviar significativamente el dolor en su efecto máximo. Desde entonces ha sido prohibido a nivel federal en Australia y está pendiente de revisión por la FDA en los Estados Unidos, pero los científicos creen que puede aliviar el dolor tan bien como algunos opioides sin mucho del riesgo de adicción asociado con los opioides. [5]
Bioquímica
Las principales fuentes naturales de muscimol son los hongos del género Amanita , como la Amanita muscaria (amanita muscaria) y la Amanita pantherina (amanita pantera). Se produce en los hongos junto con la muscarina (que está presente en cantidades traza y no es activa), la muscazona y el ácido iboténico . [6] [7] En A. muscaria , la capa justo debajo de la piel del sombrero contiene la mayor cantidad de muscimol y, por lo tanto, es la porción más psicoactiva . [8]
El muscimol es reconocido como un potente agonista de los receptores ionotrópicos GABA-A . Al imitar al neurotransmisor inhibidor GABA , el muscimol activa estos receptores, lo que conduce a la apertura de los canales de cloruro y la posterior hiperpolarización de las neuronas. Esto da como resultado una disminución de la excitabilidad neuronal, que es crucial para mantener el equilibrio entre la excitación y la inhibición en el sistema nervioso central . [9]
Las propiedades bioquímicas del muscimol lo convierten en una herramienta valiosa para investigar los mecanismos GABAérgicos. Su alta afinidad y especificidad por los receptores GABA-A permite a los investigadores estudiar la transmisión sináptica , la dinámica de los circuitos neuronales y el papel general de la inhibición GABAérgica en diversos estados fisiológicos y patológicos. [9]
Farmacología
El muscimol es un potente agonista del GABA A que activa el receptor del principal neurotransmisor inhibidor del cerebro , el GABA . El muscimol se une al mismo sitio en el complejo del receptor GABA A que el propio GABA, a diferencia de otros fármacos GABAérgicos como los barbitúricos y las benzodiazepinas que se unen a sitios reguladores separados. [10] Los receptores GABA A están ampliamente distribuidos en el cerebro, por lo que cuando se administra muscimol, altera la actividad neuronal en múltiples regiones, incluida la corteza cerebral , el hipocampo y el cerebelo . Si bien normalmente se piensa que el muscimol es un agonista selectivo del GABA A con una afinidad excepcionalmente alta por los receptores GABA A -delta, [11] [12] [13] también es un agonista parcial en el receptor GABA A -rho , por lo que su gama de efectos resulta de una acción combinada en más de un subtipo de receptor GABA A. [14]
Los estudios científicos han demostrado que la dosificación del ingrediente activo muscimol no suele ser precisa, ya que debe extraerse del hongo Amanita muscaria seco. Sin embargo, se ha informado de que una dosis psicoactiva de muscimol oscila entre 8 y 15 mg. Tan solo un gramo de botón seco de Amanita muscaria puede contener esta cantidad de muscimol; sin embargo, la potencia varía mucho entre los hongos. [15]
Cuando se consume, un porcentaje sustancial de muscimol no se metaboliza y, por lo tanto, se excreta en la orina, un fenómeno explotado por los practicantes siberianos del uso enteogénico tradicional de la Amanita muscaria . [16]
En pacientes con enfermedad de Huntington y esquizofrenia crónica , se ha descubierto que las dosis orales de muscimol provocan un aumento tanto de la prolactina como de la hormona del crecimiento. [17]
Durante una prueba con conejos conectados a un EEG , el muscimol presentó un trazado de EEG claramente sincronizado . Esto es sustancialmente diferente de los psicodélicos serotoninérgicos , con los cuales los patrones de ondas cerebrales generalmente muestran una desincronización. En dosis más altas (2 mg/kg por vía intravenosa ), el EEG mostrará picos característicos. [18]
Mecanismo de acción
El muscimol funciona principalmente como un agonista del receptor GABA-A , lo que significa que imita la acción del GABA , el principal neurotransmisor inhibidor del sistema nervioso central . Al unirse a los receptores GABA-A, el muscimol aumenta los efectos inhibidores del GABA, lo que conduce a la hiperpolarización de las neuronas y a una disminución de la excitabilidad neuronal. [ cita requerida ]
Las investigaciones en curso continúan descubriendo sus posibles aplicaciones terapéuticas , lo que lo convierte en un compuesto de gran interés en la neurofarmacología . [20]
Las investigaciones recientes sobre el muscimol destacan los siguientes efectos :
Modulación de la neurotransmisión : al imitar al GABA y unirse a los receptores GABA-A , el muscimol mejora la neurotransmisión inhibidora . Esto da como resultado tasas de activación neuronal reducidas, lo que contribuye al efecto calmante general sobre el SNC . Esta modulación es crucial para mantener el equilibrio entre las señales excitatorias e inhibidoras en el cerebro. [21]
Migraña y dolor de cabeza : Estudios en modelos de migraña demostraron que los agonistas del receptor GABA-A extrasináptico como el muscimol podrían prevenir fenotipos similares a la migraña , ofreciendo nuevas vías para el tratamiento de la migraña . [22]
Propiedades antinociceptivas : Se ha descubierto que el muscimol tiene efectos antinociceptivos cuando se utiliza en combinación con citalopram , un inhibidor selectivo de la recaptación de serotonina . Este efecto aditivo destaca el potencial del muscimol en el tratamiento del dolor . [24]
Toma de decisiones y función cognitiva : las investigaciones sobre el papel de la corteza prelímbica de ratas indicaron que el muscimol puede influir en los procesos de toma de decisiones . Al infundir muscimol, los investigadores observaron cambios significativos en la actividad cortical, que son cruciales para comprender las funciones cognitivas y los trastornos cognitivos . [25]
Lesión isquémica cerebral : se exploró el papel del muscimol en el alivio de la lesión isquémica cerebral, y se reveló su capacidad para suprimir el estrés oxidativo , la autofagia y las vías de apoptosis . Esta investigación destaca el potencial del muscimol en el tratamiento de afecciones isquémicas . [26]
Manejo del dolor : la activación de los receptores 5-HT5A en la corteza orbital ventrolateral, junto con la modulación del receptor GABA-A por muscimol, mostró efectos antinociceptivos significativos en modelos de dolor neuropático y dolor inflamatorio. [27]
Trastornos por consumo de sustancias : la investigación sobre las diferencias sexuales en la regulación del receptor GABA destacó el potencial del muscimol para abordar el trastorno por consumo de cocaína , enfatizando su papel en la modulación GABAérgica. [ cita requerida ]
Vías neurológicas : las investigaciones sobre las vías neuronales que regulan el sesgo interno y la interacción de la información sensorial en los procesos de toma de decisiones mostraron el impacto significativo del muscimol en las neuronas de la corteza visual . [ cita requerida ]
Productos a base de Muscimol
El muscimol, un compuesto psicoactivo derivado del ácido iboténico que se encuentra en ciertos hongos, particularmente en la Amanita muscaria , ha despertado un interés significativo debido a sus efectos únicos en el sistema nervioso . El muscimol se une a los receptores GABA en el cerebro, lo que le confiere propiedades sedantes y alucinógenas. [ cita requerida ] Actualmente, se están investigando los productos basados en muscimol por sus posibles aplicaciones terapéuticas, especialmente en el tratamiento de la ansiedad , el insomnio y otros trastornos neurológicos . [ 29 ] [ 30 ] La naturaleza psicoactiva del muscimol requiere una regulación estricta y un uso cauteloso para garantizar la seguridad. [ 31 ] Sin embargo, la investigación en curso tiene como objetivo aprovechar sus beneficios medicinales en un contexto controlado, destacando el interés científico más amplio en los compuestos naturales como fuentes potenciales para nuevos tratamientos médicos. [ cita requerida ]
Química
Fórmula química: C_4H_6N_2O_2
Peso molecular: 114,10 g/mol
Propiedades físicas y químicas:
- Solubilidad en agua: El muscimol es altamente soluble en agua.
- Punto de Fusión: Tiene un punto de fusión de 175-177 °C.
- Aspecto: Normalmente, el muscimol aparece como un polvo cristalino blanco.
Estructura
El muscimol fue aislado por primera vez de Amanita pantherina por Onda en 1964, [32] y se pensó que era un aminoácido o un péptido . La estructura fue dilucidada luego por Takemoto, [33] Eugster, [34] y Bowden. [35] El muscimol es un isoxazol semirrígido que contiene sustituyentes tanto de alcohol como de aminometilo . [36] El muscimol se representa comúnmente como un tautómero , donde adopta una configuración similar a la amida . [2] También se muestra comúnmente como un zwitterión . [37]
En los casos en que no se requiere muscimol puro, como en el uso recreativo o espiritual, a menudo se prepara un extracto crudo hirviendo a fuego lento Amanita muscaria seca en agua durante treinta minutos. [40]
Síntesis química
El muscimol fue sintetizado en 1965 por Gagneux, [41] quien utilizó un material de partida de bromo-isoxazol en una reacción de dos pasos. El 3-bromo-5-aminometil-isoxazol (1) se calentó a reflujo en una mezcla de metanol e hidróxido de potasio durante 30 horas, lo que dio como resultado 3-metoxi-5-aminometil-isoxazol (2) con un rendimiento del 60%.
Los químicos informan que han tenido dificultades para reproducir estos resultados. [42] [43] Se han desarrollado procedimientos más confiables y escalables, dos ejemplos son las síntesis de McCarry [44] y Varasi. [37]
La síntesis de McCarry es una síntesis de tres pasos que implica un acetiluro de litio producido a partir de cloruro de propargilo . El acetiluro (3) se disolvió en éter , se enfrió a -40 °C y se trató con un exceso de cloroformiato de etilo para producir 4-clorotetrolato de etilo (4) con un rendimiento del 70 %. Luego, (4) se agregó a una solución de agua, metanol e hidroxilamina a -35 °C. A un pH de entre 8,5 y 9, se recuperó el isoxazol (5) con un rendimiento del 41 %. Se formó muscimol con un rendimiento del 65 % cuando (5) se disolvió en una solución saturada de metanol y amoníaco anhidro y se calentó de 0 °C a 50 °C. El rendimiento total fue del 18,7 %. [44]
La síntesis de Varasi se destaca por sus materiales de partida económicos y condiciones suaves. Comienza con la combinación de 2,3-dicloro-1-propeno (6), bicarbonato de potasio , agua y dibromoformaldoxima (7) ( que es un precursor bien conocido del bromonitrilóxido, un dipolo reactivo para cicloadiciones regioselectivas de Diels-Alder, que se forma en álcali ), todo disuelto en acetato de etilo . Se extrajo 5-clorometil-3-bromoisoxazol (8) con un rendimiento experimental del 81%. Se formó 5-aminometil-3-bromoisoxazol (9) con un rendimiento del 90% mediante la combinación de (8) e hidróxido de amonio en dioxano . [37]
(9) se sometió a reflujo con hidróxido de potasio en metanol para generar 5-aminometil-3-metoxiisoxazol (10) con un rendimiento del 66 %. El reflujo posterior de (10) con ácido bromhídrico y ácido acético generó muscimol con un rendimiento del 62 %. El rendimiento sintético general fue del 30 %. [37]
Toxicidad
El perfil de toxicidad y seguridad del Muscimol se ha estudiado en diversos contextos, tanto experimentales como clínicos.
Efectos dependientes de la dosis en primates
Un estudio en primates no humanos indicó que el muscimol, cuando se administraba en dosis crecientes, causaba hipercinesia y discinesias reversibles en dosis más altas (hasta 88,8 mM), pero no se observó toxicidad a largo plazo en el examen histológico. [45]
La dosis letal media en ratones es de 3,8 mg/kg sc, 2,5 mg/kg ip La LD50 en ratas es de 4,5 mg/kg iv, 45 mg/kg oralmente. [46]
Propiedades anticonvulsivas
El muscimol ha demostrado potencial como anticonvulsivo , bloqueando las convulsiones inducidas por diversos agentes en modelos animales sin causar toxicidad significativa en dosis terapéuticas . [47]
Casos de envenenamiento humano
Una revisión retrospectiva de casos de intoxicación por muscimol a partir de hongos Amanita indicó que los síntomas incluían malestar gastrointestinal y excitación del sistema nervioso central, pero no se reportaron muertes. La mayoría de los síntomas se resolvieron en 24 horas. [48]
Distribución y metabolismo
Los estudios sobre la distribución del muscimol en ratas mostraron que ingresa al cerebro y se metaboliza rápidamente, lo que sugiere que su toxicidad es baja cuando se usa en dosis controladas. [ cita requerida ]
El muscimol presenta efectos dependientes de la dosis; las dosis más altas producen síntomas significativos, pero reversibles, del sistema nervioso central . [49] Su toxicidad parece ser baja cuando se utiliza en entornos controlados, sin que se hayan observado daños a largo plazo en estudios con animales y casos humanos que se resolvieron sin consecuencias graves. Sin embargo, se recomienda precaución con su uso debido a sus potentes efectos sobre el sistema nervioso central . [ cita requerida ]
Estatus legal
Australia
El muscimol se considera una sustancia prohibida de la Lista 9 en Australia según la Norma sobre venenos (octubre de 2015). Una sustancia de la Lista 9 es una sustancia "que puede ser objeto de abuso o uso indebido, cuya fabricación, posesión, venta o uso debe estar prohibido por ley, excepto cuando sea necesaria para la investigación médica o científica, o para fines analíticos, de enseñanza o de formación con la aprobación de las autoridades sanitarias de la Commonwealth y/o de los estados o territorios". [50]
Estados Unidos
Ni la Amanita muscaria ni el muscimol son considerados sustancias controladas por el gobierno federal de los Estados Unidos . Esto significa que el cultivo, la posesión y la distribución no están regulados por el gobierno federal de los Estados Unidos. [51] [52] La legalidad de la Amanita muscaria y el muscimol como ingredientes en alimentos no está clara, ya que ninguno de ellos está aprobado como aditivo alimentario por la FDA . Sin embargo, los reguladores agrícolas de Florida tomaron medidas contra un vendedor de productos de Amanita después de que la agencia determinara que dichos productos se consideraban adulterados según la ley estatal. [53]
El muscimol puede estar regulado a nivel estatal. La Ley 159 del Estado de Luisiana prohibió la posesión y el cultivo de Amanita muscaria , excepto con fines ornamentales o estéticos. Excepto como componente de alimentos o suplementos dietéticos fabricados legalmente, la ley prohíbe las preparaciones de Amanita muscaria destinadas al consumo humano, incluido el muscimol. [54]
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