Palitoxina de corales blandos: Pruebas de bioensayo en ratón y de hemólisis
La palitoxina (PTX) es una potente toxina soluble en agua producida por algunos corales blandos, llamados así porque, al contrario de los corales duros, no generan un esqueleto de carbonato cálcico, por lo que no son generadores de arrecife. Las especies productoras pertenecen principalmente a los géneros Palythoa y Zoanthus. La palitoxina también puede ser producida por algunas especies de algas, dinoflagelados (género Ostreopsis) y otros microorganismos.
La toxina fue aislada, nombrada y descrita por primera vez por Moore y Scheuer en 1971 a partir de la especie de coral Palythoa toxica. Es un compuesto polihidroxilado y parcialmente insaturado con una larga cadena de carbono con 64 centros quirales. Debido a la quiralidad y la posible isomería cis-trans de doble enlace, tiene más de 1.021 estereoisómeros alternativos. Es termoestable y el tratamiento con agua hirviendo no elimina su toxicidad. Permanece estable en soluciones acuosas durante períodos prolongados, pero se descompone rápidamente y pierde su toxicidad en soluciones ácidas o alcalinas. Tiene múltiples análogos con una estructura similar, como la ostreocina-D o la mascarenotoxina-A y -B.
Los organismos productores de la toxina se encuentran en los trópicos y subtrópicos. Además, también se puede encontrar en muchas otras especies animales, como peces y cangrejos, debido al proceso de biomagnificación, por el que se concentra en los tejidos de organismos tolerantes a niveles sucesivamente más altos en una cadena alimentaria. También se puede encontrar en otros organismos que viven cerca de especies productoras de palitoxina, como esponjas, mejillones, estrellas de mar y cnidaria.
La intoxicación por palitoxina es relativamente rara, y la mayoría de los casos ocurren por comer pescado o marisco que ha acumulado suficientes niveles de esa toxina. También se han documentado casos en personas expuestas a la proliferación de determinadas algas. Por otro lado, las intoxicaciones relacionadas con acuarios se producen como resultado de la exposición de la piel después de un manejo prolongado de los corales, a través de pequeñas heridas o abrasiones en las manos, o la inhalación de aerosoles mientras se limpia el acuario o se manipula el coral. Los corales del género Palythoa se recomiendan con frecuencia a los nuevos propietarios de acuarios marinos porque se consideran relativamente fáciles de mantener. Los aficionados y los proveedores de acuarios a veces no conocen o subestiman los riesgos para la salud asociados con el mantenimiento de los corales blandos en los acuarios caseros porque hay pocos casos documentados de intoxicaciones.
Aunque se desconoce el mecanismo exacto de acción, se postula que la palitoxina se une a la bomba de Na+/K+ ATPasa, una proteína transmembrana que se encuentra en la superficie de todas las células de los vertebrados, transformándola en un canal iónico a través del cual los iones Na+ y K+ pueden fluir fácilmente a favor de su gradiente de concentración (aproximadamente un millón de veces más rápido de lo que la propia bomba puede moverlos en dirección contraria). La concentración de sodio en el espacio citoplasmático aumenta hasta igualar la concentración extracelular mientras que la de potasio disminuye en el citosol hasta igualar el nivel extracelular con lo que finalmente se paraliza el movimiento activo de iones. Por lo general, cuando las células ganan iones sodio también ganan iones cloruro y esta ganancia neta de sales genera un flujo osmótico de agua hacia el interior de las células que finalmente da lugar a la lisis celular. La bomba de sodio-potasio es necesaria para la viabilidad de todas las células, y esto explica el hecho de que la palitoxina pueda afectar a múltiples órganos y causar síntomas graves, incluida la muerte.
Es difícil saber si un coral de este tipo produce la toxina, por ello, en caso de tenerlos, lo que se debe hacer es presuponer que así es, y tomar las siguientes medidas al respecto:
- Manipular los corales lo mínimo posible.
- No tocar el coral con las manos desnudas. Utilizar gafas y guantes protectores siempre que se manipulan corales. Los guantes de látex se rompen fácilmente cuando se manejan rocas afiladas, por lo que se recomiendan guantes largos de goma gruesa que protejan las manos y antebrazos.
- Manipular siempre los corales bajo el agua. Si lo tiene que sacar del acuario, introducirlo en una bolsa dentro del agua, y a ser posible con poca luz (el efecto de calentamiento en aguas poco profundas puede desencadenar la liberación de la palitoxina), mientras se usa un equipo de protección y sellando la bolsa antes de sacarla del acuario.
- Asegurarse de que el nivel de agua del acuario es suficiente para que la superficie del coral esté completamente sumergida en todo momento.
- Evitar cualquier actividad de mantenimiento de corales que pueda producir aerosoles, como romper, cortar, fregar, raspar, cepillar y usar agua hirviendo o productos químicos.
- Evitar colocar los corales debajo de luces potentes, sobre todo cuando esté fuera del agua. Pueden causar estrés por calor, causando la liberación rápida de palitoxina.
- Evitar salpicar y contaminar las superficies cercanas al cambiar el agua del tanque, y desechar el agua del acuario con cuidado.
En la actualidad no existe un método oficial reconocido para la determinación de palitoxina, de modo que cada laboratorio, según sus posibilidades, desarrolla su metodología particular, haciéndose necesaria la combinación de varios métodos, bien sean físico-químicos o ensayos biológicos, para poder confirmar la presencia de palitoxina en una muestra. Los ensayos biológicos son por lo general más sensibles, y entre ellos destacan:
- Bioensayo en ratones: se inyecta el extracto crudo que supuestamente contiene la toxina por vía intraperitoneal al ratón. Los animales se mantienen en observación y se toma nota de los tiempos de aparición de los síntomas, y en su caso, de la muerte. Este tipo de ensayo permite caracterizar las toxinas presentes en una muestra, pero no permite su cuantificación.
- Ensayo hemolítico: constituye un método rápido y sensible para determinar la palitoxina. Esta toxina tiene la capacidad de lisar lentamente los glóbulos rojos, liberando al medio la hemoglobina, cuya concentración puede determinarse midiendo la absorbancia a 405 nm. Esta técnica permite cuantificar de manera aproximada los niveles de palitoxina. La confirmación de la toxina puede realizarse bien empleando un anticuerpo específico o bien un antagonista (la ouabaína).
Pruebas realizadas en IVAMI
- Bioensayo en ratones.
- Ensayo hemolítico.