Microscópio eletrônico de varredura K. Bruxa Engolindo as presas favoritas dos criptófitos (foto cortesia de Vince Lovko, VIMS),
No clássico de James Fraser 1962 “Deriva Natural – A História do Plâncton Oceânico” O autor destaca que “venenoso Os dinoflagelados vivem em águas britânicas: é Gymnodinium e é cultivado na Estação Biológica Marinha de Plymouth. “ Os autores referem-se ao trabalho de BC Abbott e D. Ballantine, que descreveram a purificação parcial e caracterização de toxinas de. estádio incrível e concluiu que o modo de ação era “devido à despolarização da membrana”. As notas de rodapé adicionadas são as seguintes:“As conclusões deste artigo são necessariamente preliminares e precisam ser verificadas com amostras de toxinas purificadas”.
Fornecemos essa validação no manuscrito atual, onde são apresentadas sua estrutura, modo de ação e especificidade do esterol.
Pesquisadores liderados pelo professor Allen R. Place, do Centro de Ciências Ambientais da Universidade de Maryland, descobriram detalhes importantes sobre esta potente toxina descoberta pela primeira vez na década de 1950. Esta toxina é chamada hemolisina esteróide e é feita de Carlotinus, o Mágico (anteriormente conhecido como Gymnodinium milagroso)Uma alga microscópica famosa por matar um grande número de peixes. O estudo, publicado na revista Scientific Reports, examinou como as lisinas esteróides criam poros ou aberturas prejudiciais nas membranas celulares, resolvendo um mistério que persiste há mais de sete décadas.
Carlotinus, o MágicoOriginalmente coletado perto de Plymouth Bay, na Inglaterra, no final da década de 1940, é conhecido por seus efeitos mortais. Os pesquisadores estudaram culturas vivas da espécie que foram mantidas em um laboratório de Plymouth durante décadas. Eles descobriram duas substâncias venenosas, abotoxinas e cloroabotoxinas, que pertencem a um grupo de produtos químicos chamados cenouras. Estas são toxinas naturais que danificam as células ao atingir moléculas específicas. Os investigadores descobriram que estas toxinas causaram danos nas guelras nas larvas dos peixes, consistentes com os sintomas observados em experiências no início da década de 1950. “Nossos resultados confirmam que a toxina descrita por Abbott e Ballantine em 1957 é de fato um homólogo da cenoura”, disse o professor Place, que enfatizou a importância duradoura da preservação da cultura a longo prazo.
O estudo inova ao mostrar como as esterolisinas têm como alvo específico os esteróis, moléculas gordurosas encontradas nas membranas celulares que ajudam a manter sua estrutura. Esse direcionamento permite que as lisinas esteróides façam furos na membrana, interrompendo sua função. Usando métodos modernos, como ressonância plasmônica de superfície (uma técnica que mede interações moleculares) e membranas artificiais (modelos de barreiras celulares naturais criados em laboratório), a equipe mostrou como as toxinas se ligam firmemente a essas moléculas e causam danos. Isto apoia a visão inicial de 1957 de que as toxinas perturbam a função celular danificando as membranas celulares. Como explica o professor Price, “a força da ligação da esterolisina a essas moléculas de membrana garante sua eficácia, tornando-a um fator chave no efeito letal da toxina”.
Outros experimentos revelaram como esses poros tóxicos da membrana se comportam. A equipe do professor Place descobriu que as lisinas esteróides não causam danos a quem as produz. K. Bruxaporque não consegue atuar sobre esteróis específicos das próprias células do organismo. Esta autopreservação é uma defesa natural inteligente que demonstra como a espécie evita envenenar-se enquanto utiliza as toxinas para atacar outras espécies no ambiente.
Além de fornecer respostas a questões de longa data, esta pesquisa oferece benefícios potenciais para a medicina e a ciência. A capacidade da toxina de atingir células ricas em esteróis apropriados poderia inspirar novos tratamentos ou tecnologias para combater certas formas de cancro. Também destaca o valor de revisitar estudos anteriores utilizando as ferramentas avançadas de hoje para confirmar a teoria e expandir a nossa compreensão.
Resumindo o seu trabalho, o professor Place e colegas explicam como as propriedades únicas da toxina a tornam um modelo para estudar outras toxinas que danificam as membranas celulares, a barreira protetora que envolve as células. Ao combinar o conhecimento histórico com a ciência de ponta, pintam um quadro completo, ligando as descobertas passadas aos avanços actuais. bruxa carlotínio Habilidades venenosas.
Referência do diário
Place, AR, Ramos-Franco, J., Waters, AL, Peng, J., & Hamann, MT (2024). “As esterolisinas das culturas de Karlodinium veneficum (também conhecido como Gymnodinium veneficum Ballantine) dos anos 1950 formam poros de membrana letais dependentes de esterol.” Relatórios Científicos, 14, 17998. doi: https://doi.org/10.1038/s41598-024-68669-0
Sobre o autor
Professor Alan Plath é um distinto cientista e educador conhecido por suas contribuições à biologia marinha e à toxicologia. Possui doutorado. da Universidade Johns Hopkins, onde é professor do Instituto de Tecnologia Marinha e Ambiental (IMET) e atua como diretor do Molecular and Chemistry Core Facility. Ao longo de sua extensa carreira, o Professor Press trabalhou para compreender os mecanismos moleculares da proliferação de algas nocivas, particularmente as toxinas produzidas por dinoflagelados como a Carodina. Sua pesquisa revelou insights inovadores sobre a estrutura e função das cenouras, compostos com potenciais aplicações biomédicas.
Além da pesquisa, o Professor Place é um defensor da educação, contribuindo para o programa BioQUEST para aprimorar o aprendizado de graduação em biologia. Reconhecido pela sua liderança, presidiu importantes conferências científicas e recebeu vários prémios, incluindo o Prémio Presidencial UMCES de Excelência na Aplicação da Ciência. O Professor Press continua a explorar os impactos ecológicos e médicos das toxinas marinhas.
