Scorpion venom components as potential candidates for drug development

Abstract

Scorpions are well known for their dangerous stings that can result in severe consequences for human beings, including death. Neurotoxins present in their venoms are responsible for their toxicity. Due to their medical relevance, toxins have been the driving force in the scorpion natural compounds research field. On the other hand, for thousands of years, scorpions and their venoms have been applied in traditional medicine, mainly in Asia and Africa. With the remarkable growth in the number of characterized scorpion venom components, several drug candidates have been found with the potential to tackle many of the emerging global medical threats. Scorpions have become a valuable source of biologically active molecules, from novel antibiotics to potential anticancer therapeutics. Other venom components have drawn attention as useful scaffolds for the development of drugs. This review summarizes the most promising candidates for drug development that have been isolated from scorpion venoms.

Purificación parcial de péptidos y actividad citotóxica del veneno T. macrochirus

“…Según lo descrito por otros investigadores, esta es una característica general de diferentes venenos de escorpión: por ejemplo, se ha determinado que el veneno de Rhopalurus junceus es selectivo frente a células cancerosas de pulmón (40); la clorotoxina, purificada del veneno de Leiurus quinquestriatus (41), es específica para células de glioma (42) y se la ha propuesto como una alternativa para el reconocimiento de otro tipo de células cancerosas con base en ensayos con nanopartículas que permitieron reconocer ganglios positivos para linfoma de cáncer de mama, próstata y testículo (43,44); el veneno de Androctonus crassiacauda, por su parte, resultó selectivo para la línea celular BC3H1 (45) (13,(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)29,45). …”

“…Con base en los resultados descritos, es posible concluir que el componente peptídico del veneno de T. macrochirus tuvo actividad citotóxica en las líneas celulares evaluadas, lo cual se ha observado también en péptidos purificados y sintetizados a partir de otros venenos de escorpión, por lo cual se han empezado a considerar como una alternativa para el diseño y la elaboración de nuevos agentes terapéuticos (13,16,18,(43)(44)(45)(46)(47)(48)(49)(50)(51). De ahí la necesidad de separar completamente algunos de los péptidos de este veneno y evaluar el efecto que cada uno de ellos produce en las diferentes líneas celulares evaluadas para determinar plenamente el responsable de cada uno de los efectos observados.…”

“…Los péptidos estudiados hasta la fecha se han clasificado en dos grupos: aquellos unidos por medio de puentes disulfuro (disulfide-bridged peptides, DBP) (9-11), y aquellos sin puentes disulfuro (nondisulfide-bridged peptides, NDBP) (12,13). Los DBP poseen entre 30 y 70 residuos de aminoácidos y tres o cuatro puentes disulfuro, con un peso molecular entre 4 y 7 kDa, y se caracterizan por tener una estructura alfa-hélice anfipática, similar a otras moléculas con actividad antimicrobiana (10,11).…”

“…Estos venenos también han servido para el desarrollo de nuevos fármacos contra enfermedades, como las canalopatías, o de herramientas para estudios electrofisiológicos (11)(12)(13). Por ejemplo, el péptido TsNP, purificado a partir del veneno de Tityus serrulaus, con 21 residuos de aminoácidos, una masa molecular de 2,19 kDa y con un puente disulfuro, se ha propuesto para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares (4).…”

“…Los NDBP, por su parte, son de interés por sus características estructurales y funcionales, entre las cuales se han determinado sus actividades citolítica, inmunomoduladora, potenciadora de bradicinina, antimicrobiana y anticancerígena (13)(14)(15)(16). Pocos péptidos anticancerígenos se han reportado; sin embargo, en el veneno de T. discrepans se detectaron las toxinas neopladina 1 y 2, capaces de afectar células de carcinoma de seno humano (SKBR3), uniéndose a su superficie e induciendo la expresión de FasL y BcL-2 (17).…”