Venenos de serpiente, no tan malos como los pintan

GRADO EN FARMACIA Facultad de Farmacia Universidad de Sevilla VENENOS DE SERPIENTE, NO TAN MALOS COMO LOS PINTAN TRABAJO FIN DE GRADO Curso 2018-2019 Asunción Nosti Alés Universidad de Sevilla Facultad de Farmacia VENENOS DE SERPIENTE, NO TAN MALOS COMO LOS PINTAN Trabajo Fin de Grado Bibliográfico o Tipología del proyecto realizado: Revisión bibliográfica. o Nombre del título de grado: Grado en Farmacia. o Departamento o área donde se ha realizado el TFM: Departamento de Nutrición y Bromatología, Toxicología y Medicina Legal / Área de Toxicología. o Nombre del tutor del trabajo: Daniel Gutiérrez Praena. o Alumna: Asunción Nosti Alés. o Presentado el 18 de Enero de 2019. Facultad de Farmacia. Universidad de Sevilla. Resumen El veneno de serpiente es una sustancia que, desde las más antiguas civilizaciones, viene siendo objeto de curiosidad e investigación por parte del hombre. En concreto, estos venenos se han utilizado desde la antigüedad en diferentes actividades del ser humano, tales como, la caza o la guerra. Dicho veneno no es más que una saliva modificada que se ha producido como mecanismo de defensa o de caza y, el hecho de que contengan una gran variedad de moléculas con una actividad concreta sobre las proteínas y los receptores específicos del cuerpo humano, los convierten en patrones inspiradores en el diseño de nuevas moléculas con actividad farmacológica. En los últimos años se están desarrollando nuevas líneas de investigación encaminadas a darles un uso terapéutico, llegando algunas de ellas a conseguir sintetizar fármacos que se encuentran actualmente comercializados, como pueden ser ejemplo de ello el captopril, tirofibán, eptifibatida o batroxobina. Además, habría que añadir su contribución a profundizar en el conocimiento sobre el mecanismo de acción de algunos fenómenos como son la coagulación o el cáncer, entre otros. En este trabajo, se han recopilado las distintas aplicaciones terapéuticas de diferentes venenos de serpiente que se emplean actualmente como innovadoras herramientas terapéuticas para el diseño de nuevos fármacos. Entre otras, estas sustancias se están desarrollando para el tratamiento farmacológico de diferentes patologías tales como: infecciones parasitarias, bacterianas y fúngicas, cáncer, trastornos cardiovasculares, enfermedades neuropsiquiátricas, enfermedades inmunosupresoras, Diabetes Mellitus tipo II, etc. Así pues, debido a las amplias aplicaciones de sus componentes, los venenos son de gran interés hoy en día, por lo que se siguen investigando sus efectos sobre las enfermedades mencionadas y se intentan corroborar hipótesis acerca de otras. Palabras clave: serpiente, veneno, fármaco, farmacología, toxicología ÍNDICE Pág. 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Antecedentes históricos 1.2. Clasificación de las serpientes 1.3. Distribución geográfica 1.4. Composición de venenos 1.5. Tipos de venenos 1 1 3 4 6 11 2. OBJETIVOS 13 3. METODOLOGÍA 14 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1. Cáncer 4.2. Trastornos cardiovasculares 4.3. Infecciones bacterianas, parasitarias y fúngicas 16 17 21 26 5. CONCLUSIONES 28 6. BIBLIOGRAFÍA 29 Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 1 1. INTRODUCCIÓN Las serpientes, también llamadas ofidios, son animales vertebrados que se clasifican como reptiles. Conforman el suborden Serpentes, pertenecientes al orden Squamata, al superorden Lepidosauria (lagartos con escamas), a la subclase Diápsida (caracterizada por presentar originalmente dos fosas a cada lado del cráneo, por detrás de la órbita) y a la clase Saurópsida (Gómez, 2018). Estos animales presentan la peculiaridad de poseer un cuerpo muy alargado con ausencia de extremidades, aunque algunos ejemplares pueden presentarlas en estado vestigial. Tanto su tamaño como comportamiento varían conforme a la especie de que se trate, las cuales pueden diferenciarse en venenosas o constrictoras (Gómez, 2018). Los accidentes ofídicos y los envenenamientos por estos animales, son una importante causa de morbimortalidad a nivel mundial, causando, entre los principales efectos, en las víctimas: dolor, inflamación, infecciones locales, alteraciones hemostáticas y de la cascada de la coagulación, alteraciones cardiovasculares, renales y nerviosas. Sin embargo, existe gran variedad de estudios sobre sus posibles beneficios terapéuticos. Los venenos son saliva modificada, consecuencia de un proceso evolutivo por la supervivencia desarrollado en ciertas especies a raíz de la imposibilidad de matar usando la constricción sobre sus presas, por un lado, o como mecanismo de defensa, por el otro. Esta secreción se sintetiza y almacena en áreas específicas del cuerpo de la serpiente, las cuales se conocen como glándulas de veneno (Ortiz-Prado et al., 2015). 1.1. ANTECEDENTES HISTÓRICOS Durante miles de años los venenos han sido empleados por diferentes civilizaciones y culturas como armas letales o para tratar diversas enfermedades y males. Desde la antigua Grecia hasta las actuales tribus indígenas aisladas del Amazonas se han venido utilizando los venenos como herramienta para la caza (Mayor, 2011). Así, la mitología griega señala que Hércules impregnaba las puntas de sus lanzas y flechas con veneno de la Hidra de Lerna. En el año 326 A.C., Alejandro el Grande y su ejército fueron reprimidos en la India con flechas envenenadas, posiblemente con Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 8 mimetizan la actividad de la fibrina, actuando como activadores de protrombina y del factor X de coagulación sanguínea, poseen efecto apoptótico, inhiben la agregación plaquetaria, son proinflamatorios e inactivan la serina sanguínea (Markland y Swenson, 2013). - Serina proteasa (SP). Son abundantes en los venenos de las serpientes de la familia Viperidae, y pueden constituir hasta el 20% de las proteínas totales de los venenos. Al igual que las metaloproteinasas, afectan al sistema hemostático a través de diferentes mecanismos (Zaqueo et al., 2014). Entre las proteínas y péptidos no enzimáticos se encuentran:  Desintegrina. Son péptidos ricos en cisteína que resultan de la escisión postraduccional de las SVMP. Las desintegrinas se encuentran en los venenos de las serpientes de las familias Crotalidae y Viperidae, y constituyen aproximadamente el 17% y 18% de las proteínas totales del veneno, respectivamente (Tasoulis y Isbister, 2017). Se unen selectivamente a los receptores de integrina presentes en la superficie de las plaquetas y otras células (Munawar et al., 2018).  Toxinas de tres dedos (3FTX). Son neurotoxinas que inhiben de forma selectiva a los receptores nicotínicos en la unión neuromuscular, impidiendo la neurotransmisión de acetilcolina (ACh) en el músculo esquelético. Además, se unen a receptores muscarínicos de acetilcolina (AChR muscarínico), actuando como antagonistas o agonistas de varios subconjuntos de AChR muscarínico (M1-M5). También son cardiotoxinas, ya que perturban a la membrana por interacciones electrostáticas e hidrofóbicas con las membranas celulares (Munawar et al., 2018). Se ha demostrado que se encuentran en mayor proporción en los venenos de las serpientes de la familia Elapidae (Kessler et al., 2017) y que contribuyen a más del 60% de la composición del veneno de las cobras (Slagboom et al., 2018). Sin embargo, también se hallan en los venenos de las familias Hydrophiidae, Colubridae y Crotalidae, ya sea a nivel de transcriptoma o proteinoma (Lomonte et al., 2016). Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 9  Inhibidores de tipo Kunitz. Son una familia de inhibidores de la serina proteasa que se encuentran en los venenos de las serpientes de las familias Elapidae y Viperidae (Tasoulis y Isbister, 2017). Interfieren en la cascada de coagulación, perturbando la homeostasis y en la fibrinólisis (Munawar et al., 2018). Además, se puede encontrar más de un tipo de inhibidor de tipo Kunitz en el veneno de una sola especie de serpiente (Munawar et al., 2014).  Péptido natriurético (PN). Su unión con los receptores de guanilil ciclasa conlleva a un aumento del guanosina monofosfato cíclico (GMPc), afectando a la posterior cascada de señalización. También, puede interferir en el sistema renina-angiotensina, pues inhibe a la enzima convertidora de angiotensina (ECA) (Munawar et al., 2018), lo cual conllevaría a vasodilatación, diuresis y natriuresis, conduciendo a hipotensión y promoviendo la excreción de sodio y agua (Sanhajariya et al., 2018). El PN se encuentra en mayor concentración en el veneno de serpientes de la familia Viperidae (Tasoulis y Isbister, 2017).  Péptidos potenciadores de bradicinina (BPP). Son pequeños péptidos hipotensivos que inhiben a la ECA y elevan el nivel de bradicinina (Munawar et al., 2018).  Proteínas secretoras ricas en cisteína. Constituyen el 9% del veneno total de las serpientes y presentan diversas actividades biológicas, tales como, la inhibición de la contracción del músculo liso, el bloqueo del canal iónico activado por nucleótidos cíclicos e hipotermia (Tan et al., 2018).  Lectinas de tipo C. Heterodímero formado por dos subunidades, α y β, unidas covalentemente para formar estructuras multiméricas (αβ)₂ y (αβ)₄ (Mukherjee et al., 2014). Presentan actividad de aglutinación de eritrocitos y leucocitos (Sartim y Sampaio, 2015).  Sarafotoxina. Potente vasoconstrictor por interacción con los receptores de endotelina, pudiendo modular la contracción del músculo cardíaco y el músculo liso de diferentes tejidos. Son péptidos altamente tóxicos (Munawar et al., 2018). Por otro lado, los nucleósidos de purina, adenosina, inosina y guanosina, juegan un papel importante desde el punto de vista de los envenenamientos. Algunos venenos Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 10 también contienen metabolitos que varían entre individuos y que pueden actuar de forma sinérgica con otros componentes proteicos del veneno para lograr una rápida inmovilización. Además, existen ácidos carboxílicos en los venenos, siendo los más abundantes: el ácido 4-guanidinobutírico (4GBA), el ácido 5-guanidino-2-oxopentanoico (5G2OA) y el ácido imidazol-4-acético (I4AA). El 4GBA presenta capacidad para inducir convulsiones. Tanto el 5G2OA como el 4GBA pueden producir hipotensión. El I4AA reduce la excitabilidad neuronal y presenta efectos sedantes. Los venenos de serpiente también contienen una pequeña cantidad de aminoácidos, siendo L-arginina el aminoácido libre más abundante, el cual sirve como inductor del hipotensor óxido nítrico. El segundo más abundante, la prolina constituyente principal de los péptidos hipotensores (Atack, 2011; Villar-Briones y Aird, 2018). La composición tóxica del veneno de serpiente varía entre las distintas especies. Es importante destacar que el alcance de esta variación no se refleja en la distancia taxonómica (Casewell et al., 2014). Esta variación se atribuye en gran medida a las diferencias en los genes codificadores de toxinas presentes en el genoma o glándula venenosa de las serpientes. Casewell et al. (2014) demostraron que los mecanismos que afectan a la transcripción, traducción y modificación post-traduccional de las toxinas también contribuyen significativamente a la diversidad de la composición de la composición proteica de los venenos. Esta variación entre especies relacionadas es, por tanto, el resultado de una interacción compleja entre una variedad de factores genéticos y postgenómicos que actúan sobre los genes encargados de codificar. Otra causa de la variación del veneno se percibe como la rápida evolución de diferentes familias de genes que codifican toxinas en diferentes linajes de serpientes. En definitiva, es probable que los mecanismos de control de transcripción y transducción jueguen un papel crítico en la generación de venenos distintos en cuanto a composición y funcionalidad entre las especies relacionadas (Casewell et al., 2014). En última instancia, esta variación conlleva a diferencias significativas en la patología y letalidad inducidas por el veneno, afectando a la eficacia de las terapias Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 11 antivenenos, ya que los anticuerpos específicos encontrados en ellos no son efectivos contra las toxinas heterólogas encontradas en diferentes venenos. Figura 4. Descripción esquemática de cómo ha evolucionado la variación en la composición del veneno de serpiente. Los óvalos representan glándulas de veneno en diferentes serpientes y los círculos de colores representan distintas toxinas. Adapta de Slagboom et al. (2017). En la Figura 4 se puede apreciar cómo los venenos se han convertido en mezclas de toxinas variables a lo largo del tiempo. Los ancestros no venenosos no tenían toxinas (o las expresaban a niveles muy bajos), pero los ancestros de serpientes venenosas tempranos incorporaron varios tipos de toxinas en su veneno. A lo largo del tiempo, a medida que los linajes se separaron, diferentes toxinas se diversificaron a través del proceso de duplicación y pérdida de genes, lo que produjo una variación en la composición del veneno entre diferentes grupos de serpientes (Slagboom et al., 2017). 1.5. TIPOS DE VENENOS Los venenos de serpiente se pueden clasificar en general como hemotóxicos, neurotóxicos o citotóxicos (OMS, 2010; Slagboom et al., 2017):  Hemotóxicos. La hemotoxicidad es uno de los signos clínicos más comunes en las víctimas de mordedura de serpiente, especialmente de la familia Viperiadae. En Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 12 general, los venenos hemotóxicos pueden tener efectos cardiovasculares y/o hemostáticos. Los efectos cardiovasculares están caracterizados por una caída brusca de la presión arterial (Gutiérrez et al., 2016). Las hemotoxinas se caracterizan por causar hemorragia local y sistémica. El sangrado sistémico espontáneo contribuye a las muertes causadas por shock hipotenso. También son responsables de causar muertes por hemorragia, especialmente cuando se produce sangrado intracraneal (Slagboom et al., 2017).  Neurotóxicos. La parálisis neuromuscular aguda es el principal tipo de neurotoxicidad y es una causa importante de morbilidad y mortalidad relacionada con la mordedura de serpiente. Las neurotoxinas pre-sinápticas (βneurotoxinas, en su mayoría toxinas PLA2) se unen a las terminales nerviosas motoras, lo que conduce al agotamiento de las vesículas sinápticas de ACh, la liberación alterada de ACh y, posteriormente, la degeneración de la terminal nerviosa motora. La unión de las toxinas pre-sinápticas a la terminal nerviosa es irreversible. La recuperación clínica es lenta, ya que depende de la regeneración del terminal nervioso y de la formación de una nueva unión neuromuscular (Ranawaka et al., 2013). Las neurotoxinas post-sinápticas (α-neurotoxinas) se unen a los receptores nicotínicos de la ACh (nAChR). Las α-neurotoxinas pertenecen al grupo de las 3FTX. La mayoría se unen de manera casi irreversible a los nAChR post-sinápticos, produciendo un bloqueo no despolarizante (Nirthanan y Gwee, 2004; Ranawaka et al., 2013).  Citotóxicos. Se caracterizan por producir una inflamación dolorosa y progresiva en el sitio de la mordedura, convirtiéndose en ampollas y hematomas, que a veces se combinan con efectos sistémicos, incluyendo shock hipovolémico (Slagboom et al., 2017). A menudo, se desarrolla un daño tisular local extenso, caracterizado por necrosis de la extremidad afectada. Las enzimas hidrolíticas, como las SVMP y PLA2, y los 3FTX citotóxicos no enzimáticos se han relacionado como agentes causales (Rivel et al., 2016). Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 13 2. OBJETIVOS Los objetivos del presente trabajo fueron la revisión bibliográfica de los principales venenos de serpiente con importancia toxicológica y farmacológica, así como la valoración de las aplicaciones terapéuticas ya contrastadas de algunos de éstos, además de las diferentes investigaciones y ensayos clínicos que se están llevado a cabo actualmente para la mejora terapéutica de diferentes enfermedades con gran incidencia en la población. Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 14 3. METODOLOGÍA Se empezaron a realizar búsquedas bibliográficas en diferentes bases de datos, fundamentalmente en “Pubmed” “Google Scholar” y “ScienceDirect”. Para ello, fueron empleadas palabras clave generales, tales como snake venom y therapeutic applications, y palabras clave específicas, siendo algunos ejemplos de éstas BPP5a, hypotensive o Bothrops jararacá, entre otras. En la Figura 5 se puede apreciar la cantidad de fuentes que aparecen en cada una de las bases de datos empleadas aplicando distintas combinaciones de las diferentes palabras clave, tanto generales como específicas. Se observa cómo va disminuyendo el número de resultados encontrados a medida que empleamos palabras más específicas. Figura 5. Resultados encontrados tras una búsqueda bibliográfica en las distintas bases de datos consultadas aplicando diversas palabras clave. 20501 100 12 1 0 0 0 210000 27900 5110 1390 51 45 38 27434 3176 239 77 5 12 5 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Snake venom Snake venom + Therapeutic applications Snake venom + therapeutic applications + Bothrops jararaca Snake venom + therapeutic applications + Bothrops jararaca + hypotensive Snake venom + therapeutic applications + Bothrops jararaca + BPP5a BPP5a + hypotensive + Bothrops jararaca Snake venom + therapeutic applications + Bothrops jararaca + BPP5a + hypotensive Pubmed Google Scholar ScienceDirect Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 15 Otro dato que se tuvo en cuenta a la hora de realizar las búsquedas fue la fecha de publicación, dándole especial importancia a aquellas fuentes publicadas más recientemente. Por esto, la mayoría de las fuentes bibliográficas donde se recogen los datos más interesantes en cuanto a aplicaciones terapéuticas de los venenos de serpiente se encuentran comprendidas entre los años 2015 a la actualidad. Por otro lado, se ha accedido a otras páginas web de diferentes instituciones oficiales como son las de la Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios (AEMPS) y Organización Mundial de la Salud (OMS) para conocer datos estadísticos relativos al objetivo del presente trabajo. De toda la información recabada, se le dieron prioridad, a aquellos artículos que procedían o estaban incluidos en fuentes de reconocida solvencia y, de éstos, aquellos que eran en un mayor número de veces citados por otros investigadores de reconocido prestigio. Además de aquellos que, al realizar la búsqueda, fueran un resultado singular. Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 16 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los posibles usos clínicos de los diferentes derivados de venenos de serpiente se encuentran, en su mayoría, en distintas etapas de desarrollo. Así mismo, la síntesis de agentes terapéuticos o la investigación de éstos como candidatos se basan en el propio mecanismo de acción tóxico de los venenos. Cabe mencionar que las serpientes más empleadas en la búsqueda de nuevos compuestos activos a partir de sus venenos son: Bothrops jararaca, Crotalus durissus terrificus, Crotalus durissus cascavella, Agkistrodon contortrix, Bothrops moojeni, Daboia russelii, Bothrops atrox y Crotalus adamanteus (Figura 6). Figura 6. Imágenes de las distintas especies de serpientes venenosas más empleadas en el desarrollo de fármacos. 1. Bothrops jararaca. 2. Crotalus durissus terrificus. 3. Crotalus durissus cascavella. 4. Agkistrodon contortrix. 5. Bothrops moojeni. 6. Daboia russelii. 7. Bothrops atrox. 8. Crotalus adamanteus. Actualmente, son una fuente de inspiración para la síntesis de nuevos fármacos en una amplia variedad de enfermedades tales como, inflamación, Diabetes Mellitus II y enfermedades autoinmunes y neuropsiquiátricas (Alzhéimer, Párkinson, etc.), entre otras. Sin embargo, como se puede apreciar en la Figura 7, entre los campos más investigados por el posible beneficio de estos derivados sobre distintas patologías, caben destacar aquellos relacionados con la oncología y sus efectos sobre células cancerígenas, con su potente actividad hipotensiva y anticoagulante, o con sus Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 17 propiedades antibacterianas, antiparasitarias y antifúngicas. Es por ello que, dada la relevancia de estas últimas enfermedades, se profundiza a continuación. Figura 7. Tendencia mundial en investigación del veneno de serpientes y sus posibles usos. Adaptada de Ortiz-Prado et al. (2015). 4.1. CÁNCER Las integrinas son los receptores de adhesión que conectan las células a la ECM (Moritz et al., 2018). Su estructura presenta dos subunidades α y β distintas y regulan diversas funciones en la patología del cáncer y en el desarrollo de células tumorales (Macêdo et al., 2015). Las desintegrinas, presentes en los venenos de las serpientes de las famlias Viperidae, Crotalidae, Elapidae y Colubridae, tienen la capacidad de interactuar con las integrinas, incluso con las específicas. La Figura 8 refleja cómo las integrinas actúan sobre las células, sanas o cancerígenas, y las desintegrinas contra aquellas. Figura 8. Esquema de la expresión de las integrinas y mecanismo de acción sugerente de las desintegrinas (Vivas et al., 2012). 0,00% 5,00% 10,00% 15,00% 20,00% 25,00% Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 24 Actualmente se están desarrollando otros SVSP fibrinogenolíticos, como el "hemocogulase agkistrodon" aislado de la serpiente Deinagkistrodon acutus y el "crotalase" de la serpiente de cascabel oriental Crotalus adamanteus. Estas dos toxinas de la SP se encuentran en desarrollo temprano como terapias anticoagulantes, con indicaciones pronosticadas que incluyen la disminución de los tiempos de coagulación durante los procedimientos quirúrgico (Slagboom et al., 2017). Otros agentes hemostáticos que se encuentran en investigación son varias toxinas aisladas del veneno de la serpiente Pseudonaja textiles. Textilinin-1, inhibidor de la serina proteasa tipo kunitz, inhibe la plasmina y presenta pocos efectos sobre otras SP. A priori, esta toxina podría emplearse como un medicamento antifibrinolítico. Además, se está desarrollando su uso como posible reductor de hemorragias en cirugías complejas. Las toxinas similares Factor X y Factor V activadas, aisladas del veneno de esta misma serpiente, también se están empleando en nuevas terapias para controlar el sangrado. La proteína similar al factor Xa se está evaluando, bajo el nombre de Haempatch, para controlar el sangrado en traumatología o cirugía, mientras que la proteína similar al factor Va, CoVase, para combatir la hemorragia no compresible (Slagboom et al., 2017). Por último, los compuestos hemotóxicos también se utilizan con fines de diagnóstico, particularmente en relación con las pruebas de coagulación de la sangre. Por ejemplo, la toxina ecarina de Echis carinatus se ha utilizado durante más de dos décadas como estándar en la prueba del tiempo de coagulación con ecarina (TDE), ensayo utilizado en la cuantificación de los inhibidores directos de la trombina, y en el control de los niveles de medicamentos, como la hirudina, durante la terapia con anticoagulantes (Nowak y Bucha, 1993). La ecarina también se usa en una prueba de diagnóstico para anticoagulantes de lupus, junto con la toxina textarina de la serpiente P. textiles (Stocker et al , 1994). La prueba de tiempo de veneno de la víbora de Russell diluido (prueba dRVVT), también aprovecha esta acción procoagulante como un estándar de coagulación (Takeya et al., 1992). A pesar de todos los componentes que actualmente están en investigación, otros se han empleado como estructuras de partida, contribuyendo a la síntesis de nuevos Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 25 agentes activos, de los cuales han sido comercializados: captopril, tirofibán, eptifibatida, batroxobina y ancrod. Ferreira (1965) demostró cómo varios extractos del veneno de B. jararaca potenciaban los efectos de la bradicinina, debido a la inhibición de la ECA, provocando el gran interés de éstos en la regulación de la presión arterial. Ferreira et al. (1970) y Ondetti et al. (1971) aislaron y analizaron de forma independiente extractos de B. jararacá con una potente acción antihipertensiva, pero inactivos por vía oral. Tras ésto, Ondetti et al. (1977) anunciaron un nuevo fármaco inhibidor de la ECA llamado captopril, con la ventaja de poder ser administrado por vía oral. Este compuesto se diseñó en base a BPP5a, pentapéptido potenciador de la bradicinina (Li et al., 2018), aprovechando las actividades hipotensivas y vasodilatadoras presentes en los BPP. De esta forma, el captopril fue el primer fármaco exitoso elaborado a partir del veneno de serpiente, siendo el precursor del diseño racional de medicamentos (Rebello Horta et al., 2016). Tirofibán (Aggrastat®) y eptifibatida (Integrillin®) son dos tipos de toxinas que se han usado con éxito en terapias humanas. Derivan de los péptidos de las desintegrinas que se encuentran en los venenos de la víbora de sierra (Echis carinatus) y la serpiente de cascabel pigmea (Sistrurus miliarius barbouri), respectivamente. Ambas desintegrinas presentan un potente efecto inhibidor sobre el receptor de integrina α2β3, evitando así la agregación de plaquetas. Ambas toxinas se desarrollaron sintéticamente; como una molécula no peptídica en el caso de tirofibán y como un análogo de heptapéptido cíclico para eptifibatide. Estos fármacos anticoagulantes están indicados para pacientes que sufren anginas inestables e infartos de miocardio (Gan et al., 1988; Ohman et al., 1995; Slagboom et al., 2017). Otro medicamento es la batroxobina, desarrollada a partir de la toxina SP aislada del veneno de la víbora Bothrops moojeni. Es un fármaco anticoagulante de importancia para el tratamiento de trastornos trombóticos. Esta toxina enzimática presenta una potente especificidad por el fibrinógeno, liberando el fibrinopéptido A a través de la ruptura de la cadena α del fibrinógeno (desfibrinación), de manera secundaria e Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 26 indirecta, esto a su vez induce la liberación de un activador del plasminógeno tisular, que convierte el plasminógeno en plasmina y promueve la degradación de los coágulos. Las SP presentan similitudes con las trombinas y, además, exhiben la ventaja de no ser inhibidas por los inhibidores endógenos o exógenos clásicos de la SP. Está indicada para el tratamiento del ictus isquémico, angina de pecho, infarto de miocardio y cerebral y manejo de heridas tras intervenciones quirúrgicas (Stocker et al., 1988; Hutton y Warrell, 1993; Slagboom et al., 2017). Ancrod es otra SVSP aislada del veneno de la víbora malaya (Calloselasma rhodostoma) que degrada el fibrinógeno. Ancrod se empleaba como agente anticoagulante en accidentes cerebrovasculares isquémicos, infarto de miocardio y la trombosis venosa profunda y mostró un beneficio potencial en la trombocitopenia y en el síndrome de trombosis asociados a heparina. A pesar de ello, tras muchos años, los resultados erróneos de los ensayos clínicos dieron lugar a su suspensión (Bell, 1988; Slagboom et al., 2017). 4.3. INFECCIONES BACTERIANAS PARASITARIAS Y FÚNGICAS Las defensinas humanas son una familia importante de péptidos antimicrobianos catiónicos que mejoran la resistencia de las superficies epiteliales frente a la colonización microbiana. Se clasifican en: α-, β- y θ- (Rivas-Santiago et al., 2006) y poseen actividades antimicrobianas frente a una amplia gama de bacterias Gramnegativas y Gram-positivas (Yamane et al., 2013). En la Figura 12 se puede observar el mecanismo de acción de éstas sobre las membranas bacterianas. Figura 12. Mecanismo de acción de las defensinas (Rivas-Santiago et al., 2006). Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 27 La crotamina, péptido presente en el veneno de Crotalus durissus terrificus, presenta similitud estructural con las β-defensinas humanas, deduciéndose una actividad antimicrobiana contra bacterias Gram-positivas y Gram-negativas. Así mismo, presenta una marcada actividad antifúngica a bajas concentraciones contra Candida spp., Trichosporon spp. y Cryptococcus neoformans, presentando, además, pocos efectos perjudiciales sobre las células normales de mamíferos (Yamane et al., 2013). Algunos venenos del género Bothrops presentan, entre otras, actividades antibacterianas frente bacterias Gram-negativas y Gram-positivas. Esta actividad se asocia a la proteína PLA2 o al LAAO, cuyos mecanismos de acción aún están por determinar. A ambas enzimas también se les atribuye también una acción antiparasitaria, por ejemplo, contra contra Leishmania amazonensis, Leishmania infantum, Leishmania major, Trypanosoma cruzi y Plasmodium falciparum (Nicolau et al., 2018). La crotalicidina (Ctn), al margen de la actividad antineoplásica mencionada anteriormente, posee potentes propiedades antimicrobianas y antifúngicas. Particularmente, se ha investigado el mecanismo de acción de Ctn y su fragmento C- terminal [15-34] contra bacterias Gram-negativas. Ambos péptidos han demostrado ser bactericidas, eliminando aproximadamente el 90% de poblaciones de Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa en un intervalo de 90-120 min y 5-30 min, respectivamente. Ambos péptidos permeabilizan la membrana celular bacteriana, pero con mecanismos de acción ligeramente diferentes. Ctn [15-34] se une y rompe inmediatamente las membranas lipídicas, mostrando preferencia por las vesículas que imitan las membranas de las células bacterianas, mientras que Ctn presenta un período de retraso antes de inducir daño a las membranas con una actividad de destrucción celular más compleja. En consecuencia, todo esto sugiere que Ctn [15-34] es una ventaja prometedora para su desarrollo como agente antibacteriano (Pérez-Peinado et al., 2018). Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 28 5. CONCLUSIONES Las conclusiones más destacadas obtenidas en este trabajo pueden resumirse en: 1. El empleo de los venenos de serpiente ha conllevado a la búsqueda de nuevos fármacos, así como a conocer con mayor profundidad los mecanismos empleados en algunas enfermedades. 2. Actualmente, el estudio de los venenos como posibles agentes terapéuticos van encaminados principalmente en la cura contra el cáncer, gracias a las desintegrinas presentes en ellos. 3. El desarrollo de los péptidos cortos, Troα6 o Troα10, podría proporcionar nuevas vías efectivas para el diseño de nuevos fármacos antitrombóticos de manera segura y efectiva. 4. Gracias al estudio de los componentes de dichos venenos, ha sido posible la síntesis de fármacos hipotensivos (captopril) y anticoagulantes (tirofibán, eptifibatida, batroxobina). 5. Algunos péptidos presentes en los venenos están dando buenos resultados frente a infecciones bacterianas, parasitarias y fúngicas. 6. Debido a las amplias aplicaciones de sus componentes, son de gran interés hoy en día, por lo que se siguen investigando sus efectos sobre las enfermedades mencionadas y se intentan aplicar a otras, tales como la enfermedad por reflujo gastroesofágico, trastornos del sistema nervioso central, como el Párkinson o el Alzhéimer, Diabetes Mellitus tipo II, enfermedades autoinmunes, alergias, etc. Grado en Farmacia Asunción Nosti Alés Trabajo Fin de Grado 29 6. BIBLIOGRAFÍA 1. Accary C, Hraoui-Bloquet S, Sadek R, Alameddine A, Fajloun Z, Desfontis JC, et al. The relaxant effect of the Montivipera bornmuelleri snake venom on vascular contractility. J Venom Res. 2016; 7: 10-15. 2. Ande SR, Kommoju PR, Draxl S, Murkovic M, Macheroux P, Ghisla S, Ferrando-May E. Mechanisms of cell death induction by L-amino acid oxidase, a major component of ophidian venom. Apoptosis. 2006; 11(8): 1439-1451. 3. Atack JR. GABAA receptor subtype-selective modulators. 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