un pepino de mar, acostado inocentemente en un lecho de arena, parece una especie de gota y se siente casi lujoso. Pero aunque las criaturas parecen blandas e indefensas, han desarrollado fascinantes estrategias para mantenerse a salvo. Anne Osbourn, bióloga del Centro John Innes de Inglaterra, publicó recientemente un artículo en naturaleza química biología que descubrió compuestos químicos a través de los cuales los pepinos de mar se protegen de los ataques y de ser destruidos por su propio veneno. Su equipo cree que comprender cómo sintetizar estos valiosos compuestos puede permitir el diseño y la producción en masa de moléculas que podrían ser útiles para la salud humana.
A pesar de su comportamiento modesto, los pepinos de mar están equipados con ingeniosos trucos químicos. Cuando son amenazados por depredadores, una de las estrategias que estos animales pueden usar es expulsar sus órganos internos parecidos a hilos, conocidos como túbulos de Cuvierian, a través de su ano. Estos túbulos inmovilizan al depredador en un abrazo pegajoso y tóxico. La toxicidad proviene de las saponinas: compuestos químicos conocidos por sus propiedades antioxidantes y antiinflamatorias. Las saponinas se encuentran comúnmente en las plantas como un mecanismo de defensa antimicrobiano y se utilizan para defenderse de patógenos como los hongos. Su actividad antifúngica proviene de su capacidad para unirse al colesterol, un componente clave de la membrana celular, y perforarlo, lo que provoca la muerte celular.
Pero las saponinas son mucho menos comunes en los animales. Habiendo estudiado originalmente estos compuestos en las plantas, Osbourn estaba intrigado al descubrir que existían en los pepinos de mar, específicamente una variedad de saponinas que se construyen a partir de terpenoides, andamios orgánicos en forma de anillo. (Estas saponinas triterpenoides difieren químicamente de otras clases, debido a la unión de grupos metilo en posiciones de carbono específicas. Y, como dice Osbourn, "se parecen un poco a la tela metálica").
Para averiguar exactamente qué saponinas produce el pepino de mar, los científicos extrajeron compuestos químicos de las reservas de pepino de mar seco, así como de los tejidos de los pepinos de mar vivos (P. parvimensis y A. japonicus) en diversas etapas de desarrollo. Reconstituir un pepino de mar seco fue relativamente simple: "Simplemente pones un pepino de mar en una placa de Petri, echas un poco de agua, regresas un día después y se convierte en un pepino de mar real", dice la coautora Ramesha Thimmappa, ex becaria postdoctoral en laboratorio de Osbourn. “¡Se hincha!”
Luego, los científicos utilizaron espectrometría de masas por cromatografía líquida, donde los compuestos individuales en los extractos se separan en partículas cargadas y se inyectan en un espectrómetro de masas. El instrumento mide la velocidad a la que viajan las partículas para determinar el peso de cada una, que luego se puede utilizar para identificar la composición molecular de cada compuesto.
Descubrieron varios compuestos de saponina, algunos de los cuales, dice Osbourn, “tienden a estar en las paredes exteriores del pepino de mar: en los tentáculos, la pared del cuerpo, las patas. En los tejidos externos, es el lugar adecuado para brindar protección”. Encontraron otros que estaban principalmente presentes en las primeras etapas de crecimiento de los pepinos de mar. “Creemos que pueden proteger los huevos contra los depredadores: peces y otras criaturas que pastan”, dice ella.
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