Estromatoxina

La estromatoxina es una toxina arácnida que bloquea ciertos canales de potasio dependientes de voltaje, tanto de tipo rectificador retardado como de tipo A.

La estromatoxina se identificó por primera vez en el veneno de la tarántula africana Stromatopelma calceatum (araña babuino de patas emplumadas), de la que deriva su nombre. La abreviatura técnica de la toxina es ScTx1. (Escoubas et al., 2002)La estromatoxina es un péptido de 34 aminoácidos que pertenece a la familia estructural de los péptidos de araña «inhibidores del nudo de cistina». La toxina se identificó mediante un análisis sistemático de los efectos de las toxinas de varias especies de tarántulas en los canales Kv2 de Xenopus laevis (rana africana de uñas) (Escoubas et al., 2002). El fraccionamiento guiado por bioensayo y la cromatografía identificaron la estromatoxina como el componente funcional. La secuencia completa del veneno se obtuvo en una sola pasada de secuenciación de Edman y se confirmó mediante espectrometría de masas. La secuencia de esta toxina es «dctrmfgacr rdsdccphlg ckptskycaw dgti». Para una explicación de estos símbolos, consulte la lista de aminoácidos estándar.La estromatoxina bloquea los canales de potasio de tipo rectificador retardado Kv2.1, Kv2.2, Kv2.1/9.3 y el canal de potasio de tipo A Kv4.2, con una afinidad (CI50) de 12,7 nM, 21,4 nM, 7,2 nM y 1,2 nM, respectivamente. No se ha observado actividad en Kv4.1 ni Kv4.3 (Escoubas et al., 2002).Escoubas et al. (2002) demostraron que el efecto de la estromatoxina sobre los canales de potasio depende del voltaje; la inhibición máxima se alcanza entre –30 y 0 mV, mientras que la inhibición es solo parcial a valores superiores a +10 mV. Por lo tanto, la toxina actúa como un modificador de la puerta, desplazando la activación del canal a potenciales más despolarizados. Aunque el canal aún puede activarse, se requiere una despolarización mucho mayor.Al bloquear los canales de potasio, la estromatoxina posee un amplio espectro de acciones. Sus canales diana se encuentran en el tejido cardíaco, las neuronas y las células musculares lisas. En las células cardíacas, su función se centra más específicamente en la altura y la duración de la fase de meseta del potencial de acción, la repolarización de las membranas celulares, la refractariedad cardíaca y el automatismo. En el sistema nervioso, los canales de potasio dependientes de voltaje de tipo A y rectificadores retardados determinan el potencial de reposo de la membrana, el patrón de activación, la duración del potencial de acción y la repolarización. Por lo tanto, están implicados en la excitabilidad de la membrana, la liberación hormonal y la transducción y el procesamiento de señales (Escoubas et al., 2002), (Shiau et al., 2003), (Wang et al., 2006).El efecto de la toxina varía considerablemente según el tejido en el que se expresan los canales. La estromatoxina, por ejemplo, inhibe la apoptosis en los enterocitos (Grishin et al., 2005) y aumenta la constricción miogénica en las arterias cerebrales de ratas (Amberg et al., 2006).No se han registrado efectos tóxicos de la estromatoxina in vivo. (Escoubas et al., 2002) inyectaron estromatoxina en ratones, pero no observaron neurotoxicidad.

Escoubas, Pierre; Diochot, Sylvie; Ce'Le'Rier, Marie-Louise; Nakajima, Terumi; Lazdunski, Michel (2002), "Nuevas toxinas de tarántula para subtipos de canales de potasio dependientes del voltaje en las subfamilias Kv2 y Kv4", Farmacología molecular, 62 (1): 48–57, doi:10.1124/mol.62.1.48, PMID 12065754.

Guan, D.; Tkatch, T.; Surmeier, D.J.; Armstrong, W.E.; Foehring, R.C. (2007), "Las subunidades Kv2 subyacen a la corriente de potasio de inactivación lenta en neuronas piramidales neocorticales de rata", J. Physiol., 581 (3): 941–960, doi:10.1113/jphysiol.2007.128454, PMC 2170822, PMID 17379638.

Grishin, A.; Ford, H.; Wang, J.; Li, H.; Salvador-Rectala, V.; Levitan, E.S.; Zaks-Makhina, E. (2005), "Atenuación de la apoptosis en enterocitos mediante el bloqueo de los canales de potasio", Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 289 (5): 815–821, doi:10.1152/ajpgi.00001.2005, PMID 16020659.

Amberg, G.C.; Santana, L.F. (2006), "Los canales Kv2 se oponen a la constricción miogénica de las arterias cerebrales de rata", Am. J. Physiol. Cell Physiol., 291 (2): 348–356, doi:10.1152/ajpcell.00086.2006, PMID 16571867.

Shiau, Y.S.; Huang, PT; Liou, HH; Liaw, YC; Shiau, YY; Lou, K.L. (2003), "Base estructural de la unión e inhibición de nuevas toxinas de tarántula en canales de potasio dependientes de voltaje de mamíferos", Chem. Res. Toxicol., 16 (10): 1217–1225, doi:10.1021/tx0341097, PMID 14565763.

Wang, D.; Schreurs, B.G. (2006), "Características de las corrientes IA en células de Purkinje cerebelosas de conejo adulto", Brain Res., 1096 (1): 85–96, doi:10.1016/j.brainres.2006.04.048, PMID 16716270, S2CID 35757890.