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A simple vista, una terciopelo que vive en el Caribe costarricense es prácticamente igual a una que habita la costa pacífica del país.
Su cabeza de forma triangular y negra, su quijada amarilla y cuerpo de más de 1,5 metros de largo teñido con escamas de distintos tonos de café y manchas triangulares más oscuras delata a ambas como miembros de la especie Bothrops asper .
Sin embargo, si usted analiza en detalle la composición del veneno de ambas, esa sustancia que las terciopelo inyectan con sus colmillos a su presa para inmovilizarla y matarla, se dará cuenta que hay grandes diferencias en su composición: el veneno de las terciopelo del Caribe costarricense es diferente al que producen sus ‘hermanas’ del Pacífico.
Aunque ambos venenos son igual de letales, el ‘coctel’ de toxinas que producen las terciopelo caribeñas contiene más agentes que afectan la coagulación de la sangre, mientras que el veneno que segregan las del Pacífico contiene más toxinas que destruyen los tejidos musculares. Ambos venenos comparten solo el 52% de su composición.
Así lo señala una investigación realizada por científicos del Instituto Clodomiro Picado y la Escuela de Medicina, de la Universidad de Costa Rica (UCR), y del Instituto de Biomedicina de Valencia, España, que identificó cada una de las proteínas presentes en el veneno de serpientes de ambos grupos poblacionales, elaborando con ello el proteoma completo (el mapa de proteínas) del veneno de la terciopelo.
“Si se quiere hacer un suero antiofídico eficaz, tiene que tener veneno de ambas poblaciones”, dijo Alberto Alape-Girón, investigador de la UCR y uno de los autores del estudio publicado en la última edición de la revista Journal of Proteome Research .
No obstante, las aplicaciones del estudio del proteoma del veneno no acaban allí. Los investigadores del Instituto Clodomiro Picado esperan que con él se pueda desarrollar una nueva y más potente generación de antivenenos de serpientes para toda América.
Además, las diferencias halladas entre el veneno de ambas poblaciones de terciopelo revelan una interesante historia evolutiva de la serpiente que parece indicar que en el país, en realidad, habitan dos subespecies de Bothrops asper .
“Dada la importancia de esta especie en los envenenamientos que ocurren en Centroamérica, el conocimiento tan detallado de su veneno es fundamental para comprender mejor sus acciones.
Además, el trabajo realizado brinda información muy valiosa para el diseño de las mezclas de veneno que se requieren para la producción de antivenenos, o sueros antiofídicos”, señaló José María Gutiérrez, experto en el tema, quien no formó parte del estudio.
Hurgar en los venenos. Alape-Girón, Libia Sanz, José Escolano, Marietta Flores-Díaz, Marvin Madrigal, Mahmood Sasa y Juan Calvete recolectaron el veneno de 15 serpientes terciopelo del Caribe del país, halladas en San Carlos, Alajuela, y 11 de la costa pacífica ubicadas en el cantón de Acosta, San José. También recolectaron en ambos sitios veneno de serpientes bebés.
En los laboratorios del Instituto Clodomiro Picado en Coronado, San José, y del Instituto de Biomedicina de Valencia, España, el veneno de cada una de las serpientes fue sometido a tres etapas de análisis para identificar las proteínas presentes en él.
Los científicos determinaron que los venenos constan de más 80 proteínas. Solo de ocho de ellas se conocía su estructura y siete habían sido caracterizadas por científicos del Clodomiro Picado.
Si bien el veneno de cada ejemplar es diferente –al igual que la saliva nuestra, no hay dos venenos iguales–, al agrupar los venenos del Caribe y el Pacífico en reservas aparte y comparar ambos grupos entre sí, se determinó que solo comparten el 52% de su composición.
Más en detalle, el estudio descubrió que el veneno de las serpientes del Atlántico tiene 410% más contenido de serin proteinasas, una familia de proteínas vinculadas a los procesos anticoagulantes; un 160% más contenido de desintegrinas, proteínas que inhiben la agregación de las plaquetas, contribuyendo a que se dé una hemorragia; y posee un 200% más de proteínas LAO, cuyo papel aún no es conocido, explicó Alape-Girón.
Por su parte, el veneno de las terciopelo del Pacífico contiene un 200% más de fosfolipasas A2, proteínas que rompen las fibras musculares.
El análisis también encontró grandes diferencias en la conformación del veneno de los bebés con respecto al de los adultos. Aunque en esencia ambos venenos utilizan las mismas familias de toxinas, la proporción de proteasas que causan hemorragia presentes en el veneno de los neonatos es mucho mayor a la proporción encontrada en los venenos de las serpientes adultas. Esto logra explicar por qué el veneno de las bebés es más hemorrágico y necrótico.
La altura las separa. ¿Por qué la procedencia geográfica de la serpiente marca una diferencia en el veneno que producen? En su análisis, los científicos señalan que desde hace al menos 5 millones de años las terciopelo de la costa atlántica y la pacífica del país han estado separadas, causando una evolución distinta entre ambos grupos.
Se calcula que a finales del Mioceno o principios del Plioceno –en un período comprendido entre hace 8,5 millones de años y 5 millones de años– se formó el sistema montañoso que divide el territorio costarricense en dos vertientes.
Resulta que la serpiente terciopelo prefiere vivir en las planicies; no se le encuentra por encima de los 1.500 metros sobre el nivel del mar. Así, con el surgimiento de nuestras cordilleras se creó una frontera natural entre ambos grupos, separándolos y llevando a un proceso de evolución separada y dando origen a dos subespecies de terciopelo: si se juntan ejemplares de ambos grupos podrían procrear, pero ya existen diferencias sustanciales entre ambos grupos.
Y, ¿por qué el veneno de las bebés es diferente del de las adultas? Aunque todavía es necesario hacer un estudio más exhaustivo al respecto, los expertos señalan que probablemente se debe a la diferencia en su alimentación: mientras que los bebés se alimentan de animales de sangre fría, como ranas y lagratijas; las serpientes adultas comen mamíferos, animales de sangre caliente.
El veneno, además de ser el arma con que la serpiente mata e inmoviliza su presa también posee enzimas que ayuda al animal a descomponer el alimento. Si la dieta es diferente en la infancia, tiene sentido que el veneno también lo sea.
El poder de las proteínas. Además de revelar una parte de la historia evolutiva de la especie, el proteoma del veneno de la terciopelo brinda información útil para distintas ramas de la medicina.
Por un lado, los investigadores del Clodomiro Picado trabajan en una nueva generación de antivenenos de serpientes. En lugar de sueros antiofídicos que se obtienen al inyectarle a un caballo una mezcla de venenos para luego obtener de él anticuerpos que lo combaten, los científicos buscan producir un antídoto más específico y potente.
Como el proteoma les permite conocer cada proteína que conforma el veneno y su función, ellos pueden hacer una selección de las proteínas más tóxicas para las personas, ubicar los genes que tienen las instrucciones para producir esas proteínas e insertar esos genes en los caballos para que su cuerpo produzca anticuerpos contra ellas.
Los venenos de todas las tobobas, la familia de las Viperidae , el grupo de serpientes venenosas responsable de la mayor cantidad de mordeduras desde México hasta el sur de América, son similares.
Todos contienen diferentes combinaciones de las mismas familias de proteínas. Si se conoce con exactitud las proteínas que los conforman y se hace una selección de las más dañinas para confeccionar el antiveneno, los científicos del Clodomiro Picado confían en que se puede producir un antiveneno que combata la mordedura de cualquiera de las serpientes de la familia Viperidae .
La técnica, conocida como vacunas de ADN, ya ha sido probada. Alape-Girón y sus colegas, inyectaron el ADN de una toxina hemorrágica de terciopelo en caballos y demostraron que se producen anticuerpos que neutralizan eficazmente varios venenos.
Empero, las aplicaciones médicas del proteoma del veneno de las serpientes no acaban allí. Si bien el veneno es un coctel de sustancias que llevan a la muerte de tejidos, hemorragia y demás acciones terribles en el cuerpo, cada una de esas proteínas por separado podría ser útil para tratar diversos males.
Nuevas drogas anticoagulantes y otras anticancerígenas son algunos de los campos que se exploran en el Instituto Clodomiro Picado.
