Identificación de la actividad hemolítica y fosfolipasa en extractos crudos de anémonas de mar mediante bioensayos sencillos

Los animales marinos son una rica fuente de compuestos biológicamente activos. En las últimas décadas, la composición del veneno de anémona de mar ha atraído la atención científica ya que comprende una diversidad de polipéptidos con actividad hemolítica, citotóxica, enzimática (fosfolipasa, proteasa, quitinasa) y neurotóxica y efectos inhibitorios sobre la actividad proteolítica¹. Además, estos polipéptidos son fuentes potenciales para el desarrollo de herramientas moleculares en uso biotecnológico y terapéutico ^2,3.

Hay pocos informes sobre el veneno de anémona de mar y sus componentes moleculares debido a la complejidad de obtener el veneno, incluso el aislamiento y la caracterización de toxinas. Los métodos de extracción utilizados en los informes implicaron la lisis y el vaciado del contenido de las células que están relacionadas y no relacionadas con la producción de veneno¹.

Una característica particular en todos los cnidarios es la ausencia de un sistema para la producción y liberación del veneno centralizado en una sola región anatómica. En cambio, los nematocistos son estructuras que mantienen el veneno ^4,5. Otros tipos de células, llamadas células de la glándula epidérmica, también secretan toxinas y también se distribuyen por todo el cuerpo de las anémonas de mar⁶.

El primer y más crucial reto en la obtención del veneno es la generación de un extracto con suficiente manipulación en procesos posteriores, sin la inactivación o degradación de proteínas lábiles. A continuación, las células deben ser lisadas, y los componentes, en este caso, los polipéptidos deben extraerse de manera eficiente y rápida, evitando la proteólisis y la hidrólisis mientras se eliminan otros componentes celulares⁷.

Se utilizan diferentes métodos para obtener el extracto crudo de una anémona de mar; algunos implican sacrificar el organismo, mientras que otros permiten que se mantenga vivo. Los métodos que implican el uso de todo el cuerpo del organismo permiten la liberación de la mayoría de las toxinas del veneno⁸, en comparación con los métodos que mantienen vivos a los organismos, que extraen solo algunos componentes del veneno⁹. La preparación de un extracto requiere evaluar la presencia y potencia de una sustancia de interés a través de un bioensayo específico, que incluye estrategias para observar los efectos farmacológicos por métodos in vivo o in vitro ¹⁰.

El veneno de anémona de mar contiene polipéptidos citolíticos, toxinas formadoras de poros (PFT)¹¹ y fosfolipasas¹²; estas moléculas son modelos en el estudio de la interacción proteína-lípido, herramientas moleculares en la terapia del cáncer y biosensores basados en nanoporos³. La clasificación de los PFT de anémona de mar se realiza según su tamaño o peso molecular, de 5 kDa a 80 kDa. El PFT de 20 kDa, el más estudiado y conocido como actinoporinas¹¹, es de particular interés por su potencial biomédico en el desarrollo de herramientas moleculares para posibles aplicaciones como biosensores anticancerígenos, antimicrobianos y basados en nanoporos. Otra citolisina, incluidas las fosfolipasas, específicamente la fosfolipasa A2 (PLA2)¹³, libera un ácido graso debido e hidroliza los fosfolípidos, desestabilizando la membrana celular. Debido a este mecanismo de acción, PLA2 promete ser un modelo esencial para el estudio y las aplicaciones en enfermedades inflamatorias. Podría servir como modelo para estudios del comportamiento lipídico en la membrana celular¹⁴.

Aquí, describimos un protocolo eficiente para obtener el extracto crudo de anémona de mar Anthopleura dowii Verrill, 1869, y detectar hemolisinas y fosfolipasas. Ambas son toxinas relevantes que podrían usarse como plantilla para diseñar nuevas herramientas moleculares.