martes, 5 de abril de 2011

Toxina botulínica, el veneno más letal conocido


La toxina botulínica es la neurotoxina más letal que se conoce. 

Con poco más de 400g se podría eliminar a toda la población mundial.

 Como arma biológica ha sido prohibida por el Protocolo de Ginebra así como por la Convención sobre Armas Químicas.

 De hecho, está considerada como arma de destrucción masiva.

 ¿Qué país tiene este arma?
 ¿Lo invadimos?

 Pues va a ser difícil porque la tienen todos. 
Y no solo el ejército, vos mismo puedes comprarla en casi cualquier farmacia con el nombre de Botina y pedir que te la inyecten con el nombre de Botox®.

Eso sí, no todo son malas noticias alrededor de esta toxina.
 Lleva años utilizándose para tratar ciertas patologías que implican contracciones involuntarias de una fibra muscular concreta,
 si bien, no se hizo famosa hasta que se empezó a utilizar en cirugía estética.

La toxina es producida por una bacteria formadora de esporas denominada Clostridium botulinium. 

Esta bacteria es muy común y sus esporas pueden encontrarse
 en casi cualquier lugar. 

Otra cosa es que la espora se desarrolle, que de la espora salga la bacteria
 y que de la bacteria salga la toxina…

 Para que esto suceda necesita bajas concentraciones de oxígeno y pH 
(de ahí que sobre todo podamos encontrarla en las latas de conserva).

Pero vamos a lo que nos interesa.

 ¿cómo funciona el arma biológica más potente del mundo?

La toxina botulínica impide la liberación de acetilcolina en las placas neuromusculares. 

Ahora vamos a ver que significa esto.

Desde que nosotros decidimos que queremos mover un músculo hasta que este músculo se mueve pasan muchas cosas en muy poco tiempo (tal vez algún día escriba sobre ello más a fondo).

 El cerebro procesa la orden de que queremos mover un músculo 
y le avisa a la corteza motora que será la encargada de dar las ordenes pertinentes. 

Una vez ahí la información viaja por las vías cerebrales que controlan el movimiento y termina enviándose médula espinal abajo

 De la médula espinal salen unas neuronas que llegarán hasta los músculos
 y avisarán a éstos de que tienen que moverse.

Ahora...

 ¿cómo se trasmite la información entre neuronas hasta el músculo? 

Las neuronas reciben la información por sus dendritas, esta información puede provocar que la célula se despolarice y genere una corriente eléctrica que viajará por toda la neurona (puede llegar a ser más de un metro) hasta el final del axón, lugar donde se sitúa el botón sináptico.

 En este lugar, la neurona tiene un montón de pequeñas vesículas preparadas con neurotransmisores que liberará al exterior debido a la descarga eléctrica.


Estos neurotransmisores pueden ser de muchos tipos y son captados 
por la neurona vecina por sus dendritas. 

En función de la naturaleza del neurotransmisor, la neurona podrá activarse
 y despolarizarse siguiendo la vía hasta llegar al músculo. 

El músculo tiene una estructura denominada “placa motora” 
que será la encargada de recibir los neurotransmisores de la última neurona que transmite la información (efectora) y traducirlo en señales que provoquen la contracción muscular. 

Cosa que es exactamente lo que nosotros queríamos hacer ¿No?



Muy bonito pero… 

¿Y la Toxina Botulínica dónde queda en todo este galimatías?

 Pues justo al final. 

El último neurotransmisor que libera la neurona efectora y que captará
 la placa motora (traduciendo esta señal en contracción muscular) 
es la acetilcolina. 

Todos los músculos del cuerpo funcionan recibiendo acetilcolina
 y traduciendo esta señal en contracción muscular.

 Si nos hemos intoxicado con la T. botulínica, ésta viajará por el cuerpo tranquilamente hasta encontrarse con una neurona efectora. 

Entonces, una de las dos partes de la que está compuesta la T. botulínica
 se encargará de reconocer una región del botón sináptico de esta neurona y provocar que la neurona la meta dentro de ella. 

 En ese momento es donde empieza el espectáculo.

 Nuestras propias neuronas cortan la toxina en dos partes 
¡y una de ellas tiene la capacidad de cortar proteínas!

 Pero no cualquier proteína sino unas que están en las pequeñas vesículas
 que guardan la acetilcolina, y que la célula liberará cuando reciba la orden
 de mover el músculo. 

En concreto, las proteínas cortadas son las encargadas de que estas vesículas se unan a la membrana del botón sináptico y puedan liberarse al exterior.

 Es decir, es como si les rompiese la llave a las vesículas de manera que no pueden salir de casa. 

¿Cuál es el resultado? 

Que por mucho que vos quieras mover un músculo, la señal, justo al final, 
no se enviará. 

Es como sí llamases por teléfono a otra persona, tu teléfono funciona,
 los cables telefónicos funcionan, todo funciona, pero él tiene el suyo desenchufado. 

Resultado:
 él no recibe la llamada y no responde.


Si como se ha dicho, todos los músculos del cuerpo funcionan igual,
 el resultado será que todos los músculos del cuerpo se irán quedando sordos a la señal.

 Empezando por los más pequeños hasta los mas grandes, 
pasando por el diafragma, 

¡Que es el músculo encargado de que respiremos! 

Es decir, que iremos perdiendo la capacidad de mover nuestros músculos hasta ahogarnos.

En cuanto a la dosis, si es la más tóxica digo yo que tendrá que ser baja… para ser exactos si es intravenosa bastan entre 0.005 y 0.05 µg/kg para matar a un adulto

 ¿No está nada mal verdad?


Fuentes:

Koussoulakos. Botulinum neurotoxin: the ugly duckling. Eur Neurol (2009) vol. 61 (6) pp. 331-42 http://content.karger.com/produktedb/produkte.asp?typ=fulltext&file=000210545
Sobel. Botulism. Clin Infect Dis (2005) vol. 41 (8) pp. 1167-73 http://www.journals.uchicago.edu/doi/abs/10.1086/444507
Ciencia invasiva

No hay comentarios: