Veneno de caracol marino podría mejorar la insulina para pacientes diabéticos

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caracol cono cazando con veneno

Puede ofrecer nuevos enfoques para desarrollar insulina de acción rápida para las personas

Aunque moderadamente móviles, los caracoles cono marinos han perfeccionado varias estrategias para capturar presas. Algunas especies cazan peces liberando veneno en el agua circundante. Dentro de la nube de veneno tóxico, los peces sucumben a insulina de acción rápida que los deja inmóviles. Cuando el pez se desploma, el caracol emerge de su caparazón para tragar entera a la pacificada víctima.

Investigadores de la Universidad de Utah Health detallaron la función de las insulinas del caracol cono, acercándoles un paso más hacia el desarrollo de una insulina de acción más rápida para tratar la diabetes. Los resultados del estudio están disponibles en la edición del 12 de febrero de la revista eLife.

"Estos caracoles han desarrollado una estrategia para alcanzar y someter a sus presas con hasta 200 compuestos diferentes, uno de los cuales es la insulina", dijo Helena Safavi-Hemami, Ph.D., profesora asistente de bioquímica en la U. Health y autora principal del artículo. "De vez en cuando, aprendemos algo único de la naturaleza y millones de años de evolución".

La insulina, una hormona producida por el páncreas para regular el azúcar en la sangre, consiste en dos segmentos llamados cadenas A y B. El grupo B forma dímeros y hexámeros que permiten que el páncreas almacene la hormona para su uso posterior. Este segmento también es necesario para activar los receptores de insulina que le indican al cuerpo que absorba azúcar de la sangre. La insulina debe someterse a varias conversiones para que se disipe antes de que pueda disminuir el azúcar en la sangre.

Una persona con diabetes tipo 1 no puede producir insulina y requiere inyecciones diarias para controlar el azúcar en la sangre. A pesar de décadas de investigación, la insulina fabricada continúa conteniendo la cadena B para activar el receptor y reducir el azúcar en la sangre, lo que retrasa el efecto del fármaco en 3090 minutos.

Safavi-Hemami y su equipo examinaron la función de siete secuencias de insulina encontradas en el veneno de tres especies de caracol cono, Conus geographus, C. tulipa y C. kinoshitai. Inesperadamente, cada especie produce insulina con estructuras ligeramente diferentes. A pesar de estas diferencias, cada insulina es de acción rápida porque carece de la parte adhesiva de la cadena B que se encuentra en la insulina humana.

"La evolución puede ser la fuerza motriz para aumentar la diversidad molecular de las moléculas de toxina que las especies de caracol cono utilizan para cazar presas", dijo Danny Hung-Chieh Chou, Ph.D., profesor asistente de bioquímica en la U. Health y coautor del artículo.

El equipo probó cómo cada una de las secuencias de insulina disminuía el azúcar en la sangre en el pez cebra y en ratones. Los animales modelo se trataron con estreptozotocina para inducir síntomas de diabetes tipo 1 antes de que se les administrara a los animales las diferentes insulinas sintetizadas.

constantes activas de insulina en caracoles conoSafavi-Hemami descubrió que tres de las secuencias de insulina generadas por veneno (Con-Ins T1A de C. tulipa, Con-Ins G1 de C. geographus y Con-Ins K1 de C. kinoshitai) redujeron el azúcar en la sangre de manera efectiva. Usando líneas celulares, encontraron que las secuencias de insulina del caracol cono eran capaces de unirse y activar el receptor de insulina humana, a pesar de perder la parte de la cadena B que se encuentra en la insulina humana. Estas secuencias, sin embargo, son de 10 a 20 veces menos potentes que la insulina humana.

De acuerdo con Safavi-Hemami, cada configuración única proporciona al equipo de investigación una plantilla ligeramente diferente a considerar cuando se diseñan nuevos medicamentos que actúan de manera rápida y efectiva.

"Estamos empezando a descubrir los secretos de los caracoles cono", dijo Safavi-Hemami. "Esperamos utilizar lo que aprendemos para encontrar nuevos enfoques para tratar la diabetes".

Artículo científico: Fish-hunting cone snail venoms are a rich source of minimized ligands of the vertebrate insulin receptor

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