Toxinas del pez león, un potencial para ayudar a entender el proceso del Alzheimer

Aunque su presencia es considerada nociva y se ha reconocido su dificultad para detener su invasión en el medio ambiente, diversos grupos de investigación han mostrado interés por estudiarlo. No se trata de ningún virus, sino de una especie invasora en el Caribe mexicano,conocida como pez león.

Una de esas investigaciones la realizan Mayra Pamela Becerra Amezcua, investigadora posdoctoral, Carlos Puch Hau investigador asociado y Reyna Cristina Collí Dulá investigadora del programa de Cátedras Conacyt, adscritos al Departamento de Recursos del Mar del Cinvestav Mérida, quienes trabajan en el laboratorio de Biotecnología y Toxicología Molecular.

Ellos reconocen que, si bien esta especie invasora representa un peligro para los peces endémicos de la zona, el pez león es un organismo muy peculiar e interesante para su estudio, debido a que presenta características biológicas que le han ayudado a su sobrevivencia y reproducción en diferentes ambientes.

Entre esas características destacan algunas toxinas que presenta el veneno de las espinas del pez león, las cuales son una fuente importante de moléculas que pueden ser utilizadas como herramientas moleculares para entender diversas patologías. Los investigadores del Cinvestav han relacionado las toxinas de este veneno con el estudio de la enfermedad de Alzheimer, al analizar su efecto en los receptores de acetilcolina de tipo nicotínico, proyecto posdoctoral de Pamela Becerra.

Se sabe que la acetilcolina es uno de los principales neurotransmisores (biomolécula que permite la transmisión de información desde una neurona a otra) del sistema nervioso, al estar involucrado en diferentes funciones del organismo, como el movimiento voluntario de los músculos, actividades del sistema nervioso autónomo e incluso en procesos de atención y aprendizaje, por lo que los bajos niveles de este neurotransmisor se han asociado con los síntomas del alzheimer.

Usando técnicas de inmunofluorescencia, análisis electrofisiológico y de expresión de algunos genes relacionados con la expresión de la enzima acetilcolinesterasa, los investigadores, en colaboración con Arisai Hernández Sámano y Manuel Aguilar Ramírez, de la UNAM, estudiaron los efectos del veneno del pez león en los sistemas dopaminérgicos y colinérgicos utilizando diferentes organismos modelos.

Para ello, en su investigación emplearon como modelo de análisis al pez cebra, donde estudiaron el desarrollo de anticuerpos que se pudieran asociar con el efecto de los receptores que están ligados con el veneno, y hallaron que las toxinas del pez león afectan a las neuronas dopaminérgicas y que tienen un efecto inhibitorio en ciertos receptores neuronales humanos (alfa3 beta2) y de peces cebra (alfa 2).

“Eso nos dice que existe una interacción (del veneno) con receptores de acetilcolina expresados en los embriones de peces cebra estudiados; a partir de ese dato revisamos en la literatura científica cómo es que otras toxinas, provenientes del veneno de otros organismos, también interactúan con la neurotransmisión de acetilcolina”, sostuvo Mayra Pamela Becerra Amezcua y Reyna Cristina Collí Dulá.

Estos resultados podrían ser de ayuda para estudiar el alzheimer, ya que el aumento en la actividad de la enzima acetilcolisterasa, ligada con la neurotransmisión de acetilcolina, está relacionada con el desarrollo de esa enfermedad. De modo que analizar las toxinas del veneno del pez león podría ayudar a entender mejor cómo se presenta este padecimiento neurodegenerativo.

“Los efectos que presenta el veneno del pez león son similares a lo que ocurre en la enfermedad de alzheimer, atribuidos al aumento de la actividad de la acetilcolisterasa. En consecuencia, con los resultados de este estudio podemos empezar a desarrollar una investigación sobre las interacciones de las toxinas aisladas de venenos marinos para propósitos de análisis médicos”, explicaron las investigadoras del Cinvestav Mérida.

Este es un ejemplo de cómo se puede sacar provecho científico de un problema ambiental, que si bien, es necesario hacerle frente, también es posible considerarlo como un área de oportunidad para la obtención de nuevos conocimientos que pueden ser empleados en beneficio de la población. Los hallazgos de esta investigación fueron publicados en la revista Environmental Toxicology and Pharmacology (https://doi.org/10.1016/j.etap.2020.103359)