Escorpiones en México y en Sonora

De las más de 2800 especies de escorpiones descritas en el mundo, en México se han reportado poco más de 300 especies, las cuales se encuentran divididas en 8 familias y 38 géneros ^[7], como se observa en la Figura 2. Como se mencionó antes, solamente los escorpiones de la familia Buthidae se consideran como peligrosos para la salud humana; en México se registran 51 especies ^[8]. Al contrario de la creencia popular, en Durango no se encuentra el escorpión con el veneno más potente del país, sino en Nayarit. Se trata de Centruroides noxius con una dosis letal 50 (DL₅₀) de 2.5 µg/20g en ratones CD1 ^[9].

Figura 2 Mapa de observaciones ciudadanas de escorpiones en México, datos obtenidos de iNaturalistMX ^[10]. 

En el estado de Sonora se ha reportado la presencia de 3 especies de esta familia, pertenecientes al género Centruroides spp., conocidos coloquialmente como escorpiones o alacranes de corteza o güeritos. Curiosamente, tanto en Sonora como en el estado de Arizona, Estados Unidos de América, se encuentra distribuida la especie Centruroides sculpturatus, considerada como la más peligrosa de ese país; comparándola con C. noxius de Nayarit, presenta una DL₅₀ de 22.27 µg/20 g ^[9]. Cabe resaltar que estos animales se encuentran prácticamente distribuidos en ecosistemas muy variados, desde el nivel del mar hasta altas montañas serranas, zonas templadas, desérticas, húmedas y urbanas.

Curiosamente, no todos los miembros de la familia Buthidae son peligrosos, se reportan ~20 especies como de importancia médica toxicológica en México. Para determinar lo anterior se han realizado investigaciones tanto bibliográficas, sobre contenido de venenos, como de datos de intoxicaciones por piquete de alacrán ^[4]. Por otro lado, Sonora es el segundo estado más grande de México, cuenta con una gran diversidad de ecosistemas, promoviendo asimismo una alta diversidad en especies de estos animales. Para el estado de Sonora se han descrito más de 40 especies de escorpiones, distribuidos en 5 familias y 15 géneros diferentes, tal y como se muestra en la Tabla 1.

De acuerdo con datos del Boletín Epidemiológico, en el país se suelen registrar en promedio ~300 000 intoxicaciones por piquete de alacrán (IPPA, código X22) al año; los estados de Jalisco y Guerrero son los de mayor incidencia. Adicionalmente, en Sonora se suelen registrar alrededor de ~2000 IPP anualmente ^[11]. Es importante considerar que estos datos se obtienen del sector público, por lo cual nos consta que existe un subregistro, considerando que hospitales y centros de salud privados no reportan estos casos. En contraste, se ha reportado que en EUA se suelen registrar poco más de ~7 500 IPPA al año ^[12]; el estado de Arizona (frontera norte con Sonora), es el de mayor incidencia en esto, con ~5 000 IPP registradas anualmente ^[13]. Lo anterior es un claro indicador de la importancia de estos animales para el sector de salud pública y justifica el continuar estudiándolos, especialmente sus venenos y toxinas.

Veneno de Escorpiones Mexicanos

Entendemos por venenos aquellas sustancias producidas en tejidos especializados, los cuales tienen una actividad biológica destinada a la defensa y/o inmovilización de presas ^[14]. Existe un gran número de especies de plantas y animales capaces de producir toxinas. Específicamente para el caso de escorpiones todos son capaces de producir venenos, sin embargo, no todos son peligrosos para la salud humana ^[4].

En ese sentido, el veneno de escorpiones es producido en glándulas especializadas que se encuentran en el telson, el último segmento del metasoma (cola) donde también encontramos al aguijón. Este es utilizado de manera defensiva y para inmovilización de sus presas ^[1]. Lo anterior resulta sumamente interesante, considerando que los humanos no formamos parte de la dieta de estos animales, indica que aquellas toxinas que afectan gravemente la salud son de carácter defensivo ^[1].

Existen reportes que mencionan que el contenido de familias de toxinas, en venenos de escorpiones mexicanos, está principalmente compuesto por toxinas que afectan a canales iónicos, como las α y β-toxinas, modificando el cierre y apertura, respectivamente, de canales de Na⁺. En la Figura 3 se muestra el contenido de distintos tipos de toxinas que se han caracterizado en algunos venenos de escorpiones mexicanos. Actualmente resulta sumamente interesante contar con las herramientas necesarias para profundizar en el conocimiento del contenido de toxinas de venenos de estos animales, lo anterior puede impulsar la investigación y el desarrollo de productos como medicamentos.

Figura 3 Contenido de péptidos aislados de escorpiones mexicanos, modificado de Santibáñez-López, Francke, Ureta y Possani 2015 ^[1]  

Como se mencionó anteriormente, los venenos de estos animales se encuentran altamente adaptados a la modificación de canales iónicos, lo cual ayuda a explicar los síntomas derivados por IPPA (movimiento ocular involuntario, salivación excesiva, sudoración excesiva, hipertensión arterial, entre otros). Es importante recordar que las IPPA pueden llegar a poner en riesgo la vida, especialmente en pacientes pediátricos y embarazadas ^[15], ^[16]. Es vital considerar que, si conocemos los mecanismos de acción, sitios de unión u objetivos biológicos donde actúan estas toxinas, podemos aprovechar ese conocimiento para el desarrollo en los sectores biomédicos o biotecnológicos ^[17], ^[18]. Por ejemplo, en el caso análogo de las serpientes, organizaciones de carácter internacional como la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) y la Agencia Médica Europea (EMA) han aprobado el uso y comercialización de medicamentos basados en toxinas de animales (captopril, tirofibán, eptifibatida, exenatida-4, ziconatida, entre otros) ^[19].

Potencial Biotecnológico de Venenos de Escorpiones

Previamente se ha reportado que el principal interés con respecto a la caracterización de venenos de animales suele tener un enfoque médico ^[1]. Lo anterior toma bastante sentido cuando consideramos que, necesitamos saber qué agentes son los que ocasionan estragos en la salud por mordeduras o piquetes de animales venenosos. De manera muy interesante, en los últimos años hemos visto una serie de reportes de investigación donde se ha evaluado el potencial que tienen extractos de veneno total, así como toxinas aisladas y/o purificadas, en el sector biotecnológico ^[5], ^[17], ^[20]. Por ejemplo, en la Figura 4 se destacan algunas propiedades del veneno de escorpiones, como la producción de antivenenos (faboterápicos de 3^a y 4^a generación), detección de enfermedades y propiedades anticancerígenas.

Figura 4 Potencial biotecnológico de toxinas de venenos de escorpiones. En fotografía un escorpión de dunas (Smeringurus mesaensis). 

En ese sentido, debemos de recordar que el desarrollo de medicamentos conlleva generalmente largos periodos de tiempo. Se encuentran tres grandes etapas principales: estudios preclínicos in vitro, estudios preclínicos in vivo y finalmente los estudios de seguridad en fases clínicas. La gran mayoría de estudios reportados sobre el potencial biotecnológico y/o farmacológico que presentan algunos veneno o toxinas provenientes de escorpiones, son justamente estudios preclínicos, en su mayoría in vitro. Por lo tanto, es importante recalcar el enorme potencial de investigación y desarrollo que estas moléculas representan para México, podemos considerarlas como minas biológicas esperando ser encontradas.

La evaluación de moléculas con bioactividad provenientes de venenos de animales ha permitido el desarrollo de fármacos ^[21]. Por ejemplo, anteriormente mencionamos los casos de éxito del captopril, tirofibán y eptifibátida, con enfoque cardiovascular, así como la exenatida para diabetes y ziconatida como analgésico ^[22], ^[23]. Curiosamente, algo que no se suele contemplar en estudios de evaluaciones de veneno es la cantidad de extracto obtenida, lo cual puede llegar a dificultar en ocasiones la continuidad de investigaciones en el área. Por ejemplo, cuando contemplamos las extracciones de veneno de serpientes, en ocasiones se reportan desde 0.5 hasta más de 1 mL, dependiendo de la especie y dieta del organismo. En contraste, se ha reportado que en extracciones de veneno de escorpión se pueden obtener cerca de 1 - 2 µL de veneno ^[24]. En la Tabla 2 se muestran diferentes toxinas provenientes de venenos de escorpiones con gran interés biotecnológico.

Previamente se ha reportado el potencial antimicrobiano que diferentes componentes del veneno de escorpiones pueden ofrecer ^[30]. Cárcamo-Noriega, Sathyamoorthi, Banerjee, Gnanamani y Mendoza-Trujillo reportaron en 2019 el efecto antimicrobiano que presentaban dos fracciones del veneno del escorpión mexicano Diplocentrus melici en cepas de Staphylococcus aureus y Mycobacterium tuberculosis^[31]. Por otro lado, estudios han demostrado que la clorotoxina, péptido de 36 aminoácidos aislado por primera vez del escorpión amarillo palestino (Leiurus quinquestriatus), es capaz de unirse a células de glioblastomas, ayudando en el desarrollo de mejores herramientas diagnóstico para tumores cerebrales ^[29], ^[32]. Asimismo, también existe evidencia del potencial del veneno de Hottentotta saulcyi frente a células cáncer de mama (MCF-7), en estudios in vitro e in vivo en ratones ^[33]. Lo anterior resulta sumamente prometedor en el desarrollo de nuevos y mejores agentes terapéuticos.

Es importante recalcar que algunas de las ventajas de utilizar moléculas de origen proteico (como toxinas) como agentes citotóxicos son su alta especificidad y solubilidad ^[23]. Cabe mencionar que, las propiedades como potenciales agentes autoinmunes no han escapado a la comunidad científica. Algunas toxinas como la kaliotoxina y OSK1, aisladas de Androctonus mauretanicus y Orthochirus scrobiculosus, respectivamente, pueden presentar actividad inmunosupresora, al bloquear canales de K⁺ (Kv1.3) ^[34].

Finalmente, es importante mencionar el caso de pacientes embarazadas con cuadros de IPPA. Dependiendo del trimestre en el que se encuentre una paciente, pueden presentar problemas obstétricos sumamente serios como preeclampsia y eclampsia, nacimiento pretérmino, complicaciones perinatales, entre otros ^[35]. Nuevamente, si consideramos los efectos que se producen a nivel fisiológico en pacientes embarazadas, podemos inferir que el veneno de estos animales tiene potencial para actuar de manera sumamente específica en alguna etapa del embarazo, indicando una gran área de oportunidad.

Parafraseando a Paracelso, hace cerca de 500 años, “la dosis hace al veneno”, debemos contemplar que la bioactividad que presentan las toxinas presentes en venenos de animales, como los escorpiones, pueden ayudarnos al desarrollo de más y mejores tratamientos. En ese sentido, continuar estudiando a estos animales, comprendiendo su ecología y sus mecanismos de caza y defensa, nos permitirá avanzar en áreas interdisciplinarias como el desarrollo farmacéutico, ayudando a mejorar la calidad de vida de pacientes.