Fármacos citoesqueléticos

Los fármacos citoesqueléticos son pequeñas moléculas que interactúan con la actina o la tubulina . Estos fármacos pueden actuar sobre los componentes del citoesqueleto dentro de una célula de tres formas principales. Algunos fármacos citoesqueléticos estabilizan un componente del citoesqueleto, como el taxol, que estabiliza los microtúbulos, o la faloidina , que estabiliza los filamentos de actina. Otros, como la citocalasina D , se unen a los monómeros de actina y evitan que se polimericen en filamentos. Los fármacos como la demecolcina actúan mejorando la despolimerización de los microtúbulos ya formados. Algunos de estos fármacos tienen múltiples efectos sobre el citoesqueleto: por ejemplo, la latrunculina previene la polimerización de la actina y mejora su tasa de despolimerización. Por lo general, los fármacos dirigidos a los microtúbulos se pueden encontrar en la clínica, donde se utilizan terapéuticamente en el tratamiento de algunas formas de cáncer. ^[1] Como resultado de la falta de especificidad para un tipo específico de actina (es decir, no se puede distinguir entre las formas de actina cardíaca, de músculo liso, muscular y citoesquelética), el uso de estos fármacos en animales produce efectos inaceptables fuera del objetivo. A pesar de esto, los compuestos dirigidos a la actina siguen siendo herramientas útiles que se pueden utilizar a nivel celular para ayudar a comprender mejor cómo funciona esta parte compleja de la maquinaria interna de las células. Por ejemplo, la faloidina conjugada con una sonda fluorescente se puede utilizar para visualizar la actina filamentosa en muestras fijadas.

Se cree que tanto la citocalasina D como la latrunculina son toxinas desarrolladas por ciertos hongos y esponjas para promover la despolimerización de filamentos. En concreto, la citocalasina D es un alcaloide fúngico, mientras que la latrunculina es una toxina secretada por esponjas. Aunque ambas producen despolimerización, tienen mecanismos diferentes. La citocalasina D se une al extremo (+) de la F-actina y bloquea la adición de subunidades. Por el contrario, la latrunculina se une a la G-actina y la secuestra, impidiendo así que se añada al extremo del filamento de la F-actina. Tras la adición a células vivas, la citocalasina D y la latrunculina desmontan el citoesqueleto de actina e inhiben los movimientos celulares, como la locomoción. ^[2]

Otras toxinas secretadas por las esponjas, como la jasplakinolida y la faloidina (falotoxinas), aisladas de Amanita phalloides (el hongo “sombrero de la muerte” ^[3] ), contrastan la función de la citocalasina D y la latrunculina. La jasplakinolida se une a los dímeros de actina y los estabiliza mejorando la nucleación ^[2] (una de las primeras fases de la polimerización de la G-actina, ^[4] ) y, por lo tanto, reduciendo la concentración crítica, o la concentración mínima necesaria para formar filamentos. ^[5] La faloidina evita que los filamentos se polimericen al unirse entre subunidades en la F-actina y bloquearlas entre sí. La presencia de faloidina en una célula la paraliza, matando a la célula. ^[2]

Se han aislado falotoxinas de A. phalloides , un tipo de hongo, y han estado implicadas en casos fatales de intoxicación por hongos. El hígado y los riñones de los humanos son los más comúnmente afectados por la ingestión de la toxina, y pueden causar síntomas como ictericia y convulsiones, por nombrar algunos, que finalmente resultan en la muerte. Se pueden aislar tres clases de toxinas de A. phalloides : amatoxinas, falotoxinas y virotoxinas. Estas toxinas pueden causar muertes en un plazo de 2 a 8 horas. De manera similar a las falotoxinas, las virotoxinas interactúan con la actina y previenen la despolimerización del filamento. En última instancia, estas toxinas alteran las funciones del citoesqueleto, paralizando las células susceptibles ^[3] .