Melcii din genul Conus

1.1 Melcii din genul Conus

Genul Conus cuprinde un grup de 500 de specii de pradatori carnivori care sa gasesc in toate habitatele tropicale marine. Toti membrii acestui grup utilizeaza veninul ca arma majora de capturare a prazii si prezinta un sistem de eliberare a veninului alcatuit din mai multe componenete: un duct (unde veninul este sintetizat si stocat), un bulb (considerat a fi responsabil de transferul veninul din duct) si cel mai remarcabil - dinti in forma de cange care servesc drept ace hipodermice pentru injectarea veninului. Majoritatea melcilor din genul Conus prezinta o trompa extensibila, iar in momentul in care captureaza prada un singur dinte-cange este tranferat in lumenul trompei. Odata ce trompa extinsa atinge prada, dintele este propulsat in afara si strans de muschii circulari ai partii anteriare a trompei, iar veninul este injectat in prada prin intermediul dintelui. Acest sistem de eliberare a veninului este caracteristic pentru melcii din genul Conus, precum si pentru alte moluste.

Majoritatea viermilor din genul Conus sunt nocturni insa dispun de o vedere precara. Abilitatea lor de a ataca prada este datorata proprietatilor chemoreceptoare. Putine specii s-au adaptat la habitatul apelor reci, marea diversitate a membrilor din acest gen regasindu-se cu preponderenta in apele tropice de suprafata. Intr-un singur recif de corali in regiunea Indo-Pacifica s-au identificat peste 30 de specii diferite de Conus sp.

Melcii din genul Conus sunt in general divizati in trei categorii majore, in functie de prada inveninata. Clasa cea mai abundenta este reprezentata de speciile care vaneaza viermi; majoritatea acestora se hranesc cu polichete (clasa de viermi marini segmentati din filumul Anelida), dar o parte pot ataca si hemicordate. Al doilea grup major este reprezentat de specii care vaneaza alte gastropode. Al treilea grup si cel mai remarcabil este reprezentat de specii care vaneaza pesti; acestia au un venin care are proprietatea de a imobiliza foarte rapid pestii (Fig.1). Mai mult decat atat, au fost inregistrate si cazuri de inveninare umana (30 fatalitati pana in 2016).

1.2 Studii realizate pe petidele neurotoxice

Letalitatea intepaturii acestor gastropode a desclansat un interes deosebit pentru investigarea veninului in mod amanuntit. Primele cercetari in acest sens au fost realizate in Australia de Alan Kohn, care a descoperit ca melcii din genul Conus vaneaza pesti. Aceasta descoperire a fost confirmata ulterior de catre Robert Endean si colaboratorii care au evidentiat relevanta farmacologica a veninului si existenta substantelor biologic active in compozitie. O incercare recenta de a purifica componentele bioactive din veninul melcilor a validat compozitia peptidica acestuia; componentul este cunoscut ca µ-conotoxina. Prima peptida sintetizata chimic - α-conotoxina GI (din veninul de C. geographus) a confirmat secventa nativa de 13 aminoacizi si doua legaturi sulfidice. O a doua incercare de a identifica peptide biologice in C. geographus a evidentiat µ-conotoxina, caracterizata in mod similar. Prezenta acestor doua peptide functionale din veninul lui C. geographus a clarificat si modul in care acesta actioneaza. Avand in compozitie atat un antagonist al receptorului nicotinic (α-conotoxina), cat si un inhibitor al canalelor de sodiu (µ-conotoxina), aceste molecule actioneaza sinergic pentru a lega si inhiba diferiti receptori in cadrul multor cai de semnalizare celulara.

Cu atat mai mult, utilizarea unor conopeptide in studii clinice, precum si validarea ω-conotoxin MVIIA (Ziconotide) ca analgezic conduc la cresterea necesitatii de a produce aceste substante in cantitati largi. Studii de cercetare avansate in domeniu presupun izolarea, identificarea proprietatilor structurale si testarea activitatii biologice a peptidelor care poseda un potential in a deveni substante cu potential terapeutic.

Fig. 1. Conus purpurascens in timp ce vaneaza un peste-clovn (Becker si Terlau, 2008).

2. Aspecte structurale si functionale ale peptidelor din componenta veninului de Conus sp

Conotoxinele sunt obtinute din ductele veninoase a melcilor pradatori din genul Conus si constituie un arsenal unic de peptide active din punct de vedere neuro-farmacologic care au fost utilizate ca unelte de cercetare in vederea tintirii canalelor voltaj sau ligand dependente. Figura 2 reprezinta o schema de baza a protocolului utilizat pentru izolarea conopeptidelor si screening-ul compusilor bioactivi din Conus sp. Toxicitatea veninului este potentata de efectul sinergic a mai multor toxine care actioneaza la situs-uri diferite decat de actiunea individuala a acestora.