Asasinaciones en la antigua Roma, abortos espontáneos en caballos embarazadas en Australia, inicio repentino de artritis en los enjuiciadores de caucho en Brasil: ¿está listo para el hilo común entre estos incidentes? Son orugas venenosas. Y muchas de estas larvas del orden de insectos lepidópteros, junto con las polillas y las mariposas en las que se convierten, se arrastran y agitan su camino a la velocidad del cambio climático. Una estimación cuenta más de 3.600 especies de lepidópteros venenosos.
“Estoy estudiando orugas venenosas porque son el área más emocionante que he encontrado”, dice Andrew Walker de la Universidad de Queensland en Australia, quien fue autor de A documento reciente en el Revisión anual de entomología Eso encapsula gran parte de lo que él y otros investigadores de veneno ahora saben sobre la evolución, la composición molecular y los mecanismos patológicos del veneno de lepidópteros. “Esto es como desenterrar un tesoro inesperado”, dice, señalando cuán poca atención ha recibido las orugas de la comunidad de Investigación de Venom y cuánta nueva visión hay para desenterrar.
Entre las orugas que Walker ha estudiado se encuentran Puss, o ASP, Caterpillars, cuyas picaduras pueden ser insoportables. Algunos han descrito la sensación como “El peor dolor … jamás experimentado” y similar a “ser golpeado con un bate de béisbol” o “caminar sobre brasas calientes”.
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Primero, aliviemos un poco su ansiedad de lepidópteros recién activados. La gran mayoría de los encuentros humanos con orugas venenosas dan como resultado erupciones leves y transitorias e irritaciones de la piel que desaparecen en un día o unas pocas semanas como máximo. Tales encuentros, que pueden pasar desapercibidos debido a un retraso en la respuesta inmunológica de la persona afectada, ocurren con las orugas y polillas venenosas que lucen mechones de bigotes minúsculos, llamados setas, en su superficie. Con un microscopio, estas setas parecen arpones, y están llenos de cócteles de proteínas de veneno que son para científicos como Walker What Light es para las polillas. Los bigotes se arrojan hacia su piel si toca una oruga o polilla con setae. También pueden entrar en contacto con su cuerpo cuando se llevan a la brisa como los granos de polen arrastrados por el viento.
Los encuentros en la categoría de más mueca y yil en general implican enfrentamientos con orugas que ejercen espinas de inyección de veneno más grandes y más duras. Esto también, generalmente se resuelven rápidamente o pueden requerir tratamientos estándar de alergia y dermatitis, como antihistamínicos y crema de cortisona. Pero algunas especies pueden causar reacciones hemorrágicas letales. Este ha sido especialmente el caso con Lonomía obliqua Caterpilars en Brasil. En un artículo de 2021 en el diario ToxinasCaterpillar “Accidentes” en Brasil atribuido a Lonomía obliqua Entre 2007 y 2017 ascendió a 42,264 casos registrados con 248 considerados severos, cinco de los cuales “evolucionaron hasta la muerte”. Esos números ayudan a explicar por qué el Brasil es a base de São Paulo Instituto Butantanoque produce una cartera de vacunas, antitoxinas y medicamentos antivenanos que ayudan al sistema inmunitario a contrarrestar varias amenazas características de la región, se dedicó al negocio de suministrar el antivenom de Lonomía.
Para Walker, la investigación sobre cualquier grupo de animales venenosos promete un tesoro de descubrimientos moleculares. Las serpientes, las arañas, los escorpiones y los caracoles de cono han estado entre las celebridades naturales que han atraído la mayor atención de la investigación hasta ahora. Pero son los ejemplos venenosos “descuidados” entre los insectos en su mayoría no venenosos que comprenden las más de 150,000 especies de lepidópteros que Walker encuentra más atractiva en este momento.
“Nunca se han estudiado utilizando métodos moleculares modernos”, señala Walker. “Los venenos lepidópteros representan una oportunidad apenas explorada para la investigación científica y el biodoscoverio”, escribió en su Revisión anual de entomología artículo.
Entre los descubrimientos favoritos de Walker se encuentran aquellos que se relacionan con los detalles estructurales de las “mini proteínas”, o péptidos, que él y otros están identificando en venenos de oruga. Un ejemplo es un motivo molecular como nudo encarnado por muchas de estas toxinas que los investigadores han visto antes en venenos de araña y escorpión. “Eso los convierte en superación porque son resistentes a las proteasas que normalmente desglosan las proteínas, por lo que esto hace que estas toxinas péptidos sean inherentemente como drogas”, dice. “Existe la posibilidad de que muchos de estos puedan convertirse en compuestos principales para el desarrollo de la terapéutica”, agrega Walker. Como ejemplo, señala un tratamiento veterinario para las infecciones por el gusano del polo de Barber, una condición parasitaria a veces letal que afecta a las ovejas y otros rumiantes en Australia.
Esta línea de investigación puede tener un impacto en la salud pública. Jan Tytgat, toxicólogo y farmacólogo de Ku Louven en Bélgica, ha estado investigando un peligro emergente de salud pública basada en lepidópteros debido a una expansión exacerbada por el cambio climático del rango de la compilación procesionaria de roble (Thaumetopoea processionea). Las orugas venenosas de esta especie de polilla prosperan en grupos voraces. Utilizando un grupo de técnicas para analizar los genes y proteínas de veneno, él y sus colegas de Ku Louven identificaron recientemente 171 componentes de toxina en 19 categorías moleculares. Entre estos componentes se encontraban pequeños péptidos, enzimas, inhibidores enzimáticos y moléculas asociadas con quitina, el biomaterial duro de las setas de las orugas.
“Nuestra creencia es que este conjunto de datos desempeñará un papel clave en allanar el camino para el desarrollo de una medicina específica para tratar la envenenamiento de manera efectiva”, los investigadores “, los investigadores Recientemente escribió en la revista Ciencias de la vida celular y molecular. Tytgat dice que está más entusiasmado con el progreso hacia la identificación de las respuestas de “culpable molecular que causa la alergia y la inflamación”. Un candidato principal, señala, es Una toxina proteína en el cóctel de veneno de la oruga que se dirige a TRPV1, la misma proteína del receptor celular que se activa por la capsaicina, el químico específico en alimentos como los pimientos calientes. Dichos hallazgos, dice Tytgat, pueden guiar el desarrollo de nuevos medicamentos tópicos para tratar los encuentros de Caterpillar, entre otros productos médicos.
Descubriendo la narrativa molecular detallada de las orugas, basada en los venenos de las criaturas y las respuestas patológicas que provocan, se está volviendo más apremiante a medida que el rango de estas larvas cambia y se expande, dice Andrea Battisti, una entomólogo forestal en la Universidad de Padua en Italia. Por ejemplo, señala, la instalación de electricidad e iluminación en algunos edificios en Nepal que carecía de esas comodidades ha atraído las polillas venenosas.
“Cuando vuelan dentro y contra las paredes y las ventanas, sus setas se dispersan en el piso y los muebles, donde las personas pueden terminar tocando [these whiskers] Y luego sus ojos ”, dice Battisti. “Eso ha llevado a infecciones oculares que a veces han progresado a la ceguera”. En su laboratorio ahora, está organizando a un estudiante de una escuela de medicina en Katmandú que está investigando este riesgo emergente de orugas venenosas con un ojo sobre cómo contrarrestarlo.
“Creemos que cada vez más personas se encuentran con orugas venenosas”, dice Battisti, quien señala que los investigadores de Caterpillar a menudo desarrollan alergias que hacen que su trabajo sea más desafiante. “Nuestro mensaje para llevar a casa es que todos debemos estar mejor informados para que estemos preparados para ser cautelosos cuando vemos orugas y encontrar mejores formas de tratar los encuentros de Caterpillar”.
Battisti, que colabora con Walker, dice que las preguntas clave que impulsan su investigación se relacionan con qué mecanismos básicos permiten que las proteínas de veneno Caterpillar provocen respuestas inmunes y cómo evolucionaron estos procesos.
“Si podemos entender por qué y cómo ha evolucionado dicho sistema, podemos pasar a encontrar mejores soluciones para la protección” de las personas, las mascotas y otros animales, como los caballos, que pueden ingerir las orugas venenosas cuando las larvas terminan en el Han the Ungulates come, dice Battisti. Agrega que los encuentros de Caterpillar de caballos han dado como resultado una condición costosa conocida como síndrome de amnionitis equina y pérdida fetal.
La relación de los humanos con las orugas venenosas tiene una historia que es anterior a la ciencia moderna. La amenaza natural de las orugas ha aparecido en las expresiones culturales como un portente simbólico de la mortalidad humana, señala Battisti. Él sabe sobre uno de estos debido a su hija, que es un historiador de arte. Él cuenta cómo ella le envió con entusiasmo una fotografía de la pintura 1618 ET en Arcadia ego, por el pintor barroco italiano Giovanni Francesco Barbieri, mejor conocido como Guercino, de la Galería Nacional de Arte Antiguo en Roma. La pintura alegórica se interpreta rutinariamente como un mensaje de que la muerte siempre está a la vuelta de la esquina. Cerca de la base de un cráneo prominente en la pintura, Battista dijo que a su ojo parece que Guercino había incluido una representación de un Thaumetopoea Caterpillar, cuyas setas supuestamente fueron mezcladas en bebidas letales por los antiguos asesinos romanos.