Con el objetivo de profundizar en el conocimiento sobre los efectos de una toxina del veneno de la serpiente terciopelo (Bothrops asper) capaz de producir hemorragia casi de forma inmediata en el tejido en el que se inyecta, un equipo científico del Instituto Clodomiro Picado de la Universidad de Costa Rica se ha dedicado a investigar desde hace muchos años, lo que les permite ahora tener una comprensión mayor de lo que ocurre.
En esta labor participan el Dr. José María Gutiérrez Gutiérrez y las doctoras Teresa Escalante Muñoz y Alexandra Rucavado Romero, y también han contribuido en estos estudios las doctoras Cecilia Díaz Oreiro y Natalia Ortiz.
En un ciclo de conferencias organizado por el Instituto de Investigaciones en Salud (INISA), el Dr. José María Gutiérrez dio a conocer el trabajo efectuado en este sentido.
Según lo comentó se centraron en las metaloproteinasas porque saben que estas proteínas del veneno son las que generan la hemorragia, pero se plantearon la pregunta de por qué ocurre esto? Analizaron dos posibles sitios de acción: la membrana basal y las células endoteliales de los vasos sanguíneos, para observar los cambios que se generan bajo el efecto de esa proteína del veneno.
Los resultados revelaron que al contrario de lo que creían, en el sentido de que la proteína era citotóxica para las células endoteliales, en los experimentos de laboratorio encontraron que las células no murieron de manera rápida, sino que se desprendían del sustrato que las contenía, pero estaban vivas “y se podían volver a resembrar”, aunque luego morían por apoptosis, afirmó Gutiérrez.
En la realidad (in vivo) lo que sucede es que entre 2 y 5 minutos después de la mordedura de una serpiente venenosa se produce una lesión fulminante en la célula endotelial y se genera la hemorragia.
El científico aclaró que en condiciones normales los vasos sanguíneos tienen toda una estructura de sostén mecánico que impide que se rompan, constituida fundamentalmente por la membrana basal.
Con esos resultados se centraron en lo que le ocurrió a la membrana externa de la célula (membrana basal) cuando inyectaron la metaloproteinasa en un tejido con flujo sanguíneo y lo qué ocurrió cuando interrumpieron el flujo sanguíneo. Con este proyecto pudieron corroborar su
hipótesis de que son las fuerzas biofísicas que operan en el flujo sanguíneo, las que son capaces de reventar los capilares, en dos pasos: primero, las metaloproteinasas degradan la membrana basal y luego las fuerzas biofísicas distienden el endotelio y producen el rompimiento y por tanto la hemorragia.
El científico explicó que la Dra. Teresa Escalante en su tesis de doctorado se dedicó a investigar por qué unas metaloproteinasas son hemorrágicas y otras no. En este trabajo empleó esa toxina hemorrágica de la serpiente terciopelo del ICP y la comparó con otra no hemorrágica donada por el Dr. Eladio Flores Sánchez, de Brasil.
En su trabajo encontró que la de terciopelo tiene una mayor capacidad de degradar componentes fundamentales de la membrana basal como es el Colágeno IV, el Nidogen y el Perlecan. Luego en un experimento in vivo, hicieron el mismo análisis a los 15 minutos de la inoculación de la toxina. Los resultados mostraron diferencias importantes también en Colágeno IV, y Perlecan.
Así corroboraron la tercera hipótesis que planteaba que la diferencia entre una toxina que produce hemorragia y una que no la produce es la capacidad que tiene de degradar enlaces claves del soporte estructural de los vasos capilares, pues la investigación mostró que existe selectividad en su degradación, explicó el investigador. Otros trabajos in vivo y aplicando diferentes técnicas les corroboró los mismos resultados.
Con la Universidad de Virginia, Estados Unidos, efectuaron una colaboración empleando la proteómica para analizar muestras de líquidos (exudados) del músculo de ratón al que le aplicaron la toxina. Analizaron más de 800 proteínas y esto les permitió ver lo que ocurría conforme pasaba el tiempo. Esta investigación corrobora la degradación de Perlecan Colágeno VI y Colágeno XV. Los dos últimos son componentes que en los estudios anteriores no los habían considerado, pero los resultados del trabajo proteómico les lleva a fijarse en ellos.
La nueva hipótesis que sustentan con respecto a la composición de los vasos sanguíneos, es que además de la membrana basal y las células endoteliales, existen otras proteínas que sostienen la matriz extra celular de la membrana basal y que la degradación de estas proteínas podría ser importante para inducir hemorragia. Actualmente exploran otras enzimas hemorrágicas y no hemorrágicas para saber si con todas se cumple el mismo patrón de degradación.
Además colaboran con un grupo de investigación de España que se propone hacer mutagénesis de toxinas hemorrágicas y no hemorrágicas, es decir intercambiar la parte molecular para ver si la que es hemorrágica se vuelve no hemorrágica y viceversa.
Para el investigador el trabajo realizado alrededor de la metaloproteinasa es un aporte importante, porque confirma que la no hemorrágica degrada la membrana basal, pero la destrucción o cortes que hace no son relevantes para la estabilidad mecánica de los vasos capilares, y es por eso que no produce hemorragia, en cambio la hemorrágica degrada los componentes claves para esa estabilidad estructural y al hacerlo colapsa el capilar.
Según lo informó en la UCR hay avances importantes en el diseño de un inhibidor de metaloproteinasas gracias a la colaboración de la Dra. Mavis Montero y del Dr. Renato Murillo, de la Escuela de Química y de los estudiantes de Maestría, Fabián Villalta y Rebeca Arguedas.
Lidiette Guerrero Portilla