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Inmunología

Enjambre mortal

Un grupo brasileño obtiene el primer suero contra el veneno de las abejas

La avispa cassununga (Agelaia pallipes)

MARTELLI FILHOLa vispa cassununga (Agelaia pallipes)MARTELLI FILHO

La expresión “tocar en un avispero” significa meterse en problemas. Y lo propio vale para las abejas. Son insectos sociales que trabajan en equipo incluso cuando se trata de defenderse de sus enemigos. Por eso, aquél que tropieza con un panal de abejas tiene grandes posibilidades de acabar en el hospital con centenas de aguijones clavados en la piel. Y con toxinas en el torrente sanguíneo que durante días producen daños principalmente en el hígado, en los riñones y en el corazón, disolviendo la matriz que une las células y causando problemas crónicos. “Recién ahora entendemos de qué manera el veneno de estos insectos funciona”, comenta el bioquímico Mario Palma, del Centro de Estudios de Insectos Sociales (Ceis) de la Universidad Estadual Paulista (Unesp) de Río Claro. Palma buscó refuerzos en la Universidad de São Paulo (USP) y en el Instituto Butantan, formando un equipo que llegó a un inédito logro: desarrolló un suero contra picaduras de abejas.

De acuerdo con Palma, la dificultad en producir un suero específico contra las picaduras de insectos radicaba precisamente en lo poco que se sabía sobre la composición de dichas sustancias. “Al contrario de lo que sucede con las serpientes, cuyo veneno se basa en proteínas complejas, el 70% de los venenos de abejas y avispas está compuesto de péptidos”, explica en referencia a esas pequeñas moléculas emparentadas con las proteínas. Él partió de la observación de que esos venenos funcionan de manera distinta. Las víctimas de picaduras de serpientes — sobre todo las que se convierten en presa, como los roedores — mueren rápidamente. Se trata al fin y al cabo de una estrategia de caza. En tanto, las abejas y las avispas usan el veneno como defensa: sus frágiles aguijones, que solamente logran penetrar en la piel suave del rostro de un mono que ande en busca de miel, de un ave a la que le gusten los insectos o de una persona incauta, dejan un recuerdo doloroso que marca el sitio que ha de evitarse.

Este año, el Ministerio de Salud prevé que ocurrirán entre 10 mil y 15 mil accidentes con abejas y avispas — una cifra probablemente muy subestimada, porque las personas que sufren una sola picadura y no tienen una reacción alérgica fuerte no van al médico. Al contrario de lo que sucede en encuentros con serpientes (más de 20 mil picaduras por año en el país), la mayor parte de los pacientes sobrevive. Pero las pequeñas moléculas del veneno de los insectos se esparcen con facilidad por el organismo. Por eso, el 98% de las víctimas de múltiples picaduras tiene secuelas tales como problemas crónicos en los riñones y en el hígado.

Abeja africanizada (Apis mellifera)

MARTELLI FILHOAbeja africanizada (Apis mellifera)MARTELLI FILHO

Hasta hace poco, el método para encontrar sueros y vacunas se basaba en ensayo y error: se producía el suero y se probaba su efecto. “Cada vez que no funciona, se pierde un paciente”, dice el investigador de la Unesp. Es un resultado que se debe evitar aun cuando son pruebas en ratones de laboratorio, pero hasta ahora nadie había conseguido desarrollar pruebas in vitro destinadas evaluar la eficacia de los sueros.

La estrategia de Palma fue montar un laboratorio de punta para el análisis de proteínas, con la ayuda de un proyecto de bioprospección financiado por la FAPESP. El resultado es significativo: en cuatro años, su alumna de doctorado Keity Souza Santos, codirigida por Fábio Castro, encontró en el veneno de las abejas alrededor de 200 compuestos además de las cinco proteínas ya conocidas. Como no  basta con saber la composición, los investigadores se abocaron a investigar su efecto en el organismo. Fue fundamental en este punto la colaboración con el equipo del Hospital de Clínicas (HC) de la USP, liderado por el inmunólogo Jorge Kalil y por el alergista Fábio Castro. Al atender a personas picadas por abejas o avispas, los médicos compilaron una lista con alrededor de 50 síntomas que incluyen dolor, irritación rojiza, hinchazón, picazón, visión oscurecida, falta de conciencia, cansancio en las piernas y falta de memoria. Al cruzar esos datos con la lista de péptidos y proteínas del veneno, el equipo pudo evaluar como actúa cada compuesto en el organismo humano.

Producción
Posteriormente, Palma aunó esfuerzos con el Instituto Butantan, productor del 80% de todos los sueros y vacunas consumidos en Brasil, que inyectó veneno de abejas en sus caballos y extrajeron los anticuerpos producidos en respuesta. Después, en el laboratorio de Río Claro, Palma desarrolló pruebas in vitro para verificar si el suero extraído de los caballos neutralizaba todos los elementos tóxicos del veneno y poco a poco añadió las defensas que faltaban. “Hasta donde sabemos, nunca en el mundo se había hecho ese proceso de buscar el anticuerpo contra cada proteína”, afirma.

Avispa chicama (Synoeca cyanea)

Martelli FilhoAvispa chicama (Synoeca cyanea)Martelli Filho

Para llegar a la formulación final, el suero debió también que pasar por el tamiz del farmacólogo Marco Antonio Stephano, de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de la USP, especialista en control de calidad. “Fueron cuatro años de trabajo en los cuales tuvimos que mantener secreto total”, comenta Palma, “hasta que depositamos la patente”. Con la receta lista, un equipo del Instituto Butantan conducido por Hisako Higashi está ahora produciendo los lotes de suero que se probarán en el Hospital Vital Brazil, del propio Butantan, un centro de referencia nacional en atención de accidentes con animales venenosos. La investigadora espera que el suero esté listo para ensayos clínicos en alrededor de seis meses.

Para Hisako, además de los análisis de proteínas, la sociedad con la Unesp es fuente de grandes cantidades de veneno de abeja para la producción de suero. La universidad mantiene una propiedad rural de abejas bajo responsabilidad del biólogo Osmar Malaspina, también del Ceis. Éste puso una placa de vidrio cubierta con una reja electrificada en la entrada de las colmenas. Cuando las abejas se posan, reciben una descarga, a lo cual reaccionan picando el vidrio. No llegan a perder el aguijón y dejan una gotita de veneno. Con el método automatizado, de gota en gota, Malaspina obtiene el veneno suficiente para producir el suero. Una vez aprobado, el producto deberá ser distribuido por toda la red pública. Palma hace hincapié en que se trata de un emprendimiento del gobierno, pues fue financiado por las agencias nacionales de fomento a la investigación — la FAPESP, el CNPq y la Felep — y producido por el Instituto Butantan, vinculado a la Secretaría de Salud del Estado de São Paulo.

El investigador de la Unesp considera que ha dado el primer paso exitoso que le da bríos para seguir. El suero que desarrolló funciona contra abejas brasileñas, pero ya ha recibido muestras de veneno de abejas de otros lugares del mundo para probar si funciona contra otras subespecies de Apis mellifera, que existe en el 75% del planeta. De funcionar, Palma imagina a Brasil como el mayor productor y exportador mundial de suero contra picaduras de abejas.

Avispa Polybia ignobilis, sin nombre común

Martelli FilhoAvispa Polybia ignobilis, sin nombre comúnMartelli Filho

El grupo no se olvida que las abejas llevan la culpa por muchas picaduras de avispas, que tienen un veneno diferente y que no es neutralizado por el suero contra las abejas. Con la colaboración de Malaspina, Palma seleccionó a las 12 especies de avispas responsables de buena parte de los accidentes. El grupo de Río Claro está desmembrando el veneno de las avispas en sus péptidos y proteínas y procura producir un suero que sea eficaz contra las picaduras de todas, tan nocivas como las de las abejas.

Alergia
Además de dolorosa y tóxica, la picadura de una única abeja puede causar una reacción alérgica capaz de matar de un minuto al otro. Esto sucede porque el sistema inmunológico responde al veneno produciendo anticuerpos llamados inmunoglobulina E, o IgE. Cuando traban grandes batallas contra una dosis de veneno, las IgE causan hinchazón, picazón y en algunas personas llegan al shock anafiláctico, que les impide respirar y causa un desmayo súbito. Contra esa reacción el suero no tiene efecto.

Para combatir un proceso alérgico, es necesario identificar con exactitud su causa. Como en la  mayor parte de las ocasiones no se pueden exigir observaciones científicas rigurosas de quien sufre el ataque, los puestos de atención precisan tener test que identifiquen qué alergenos están presentes en la sangre del paciente. Existen test para detectar alergenos de algunas avispas norteamericanas y europeas, pero no son las mismas especies que hay por acá. Asimismo, solamente las 51 especies de avispas que existen en el campus de Río Claro suman más que la biodiversidad europea y la norteamericana juntas. Son alrededor de 500 especies en todo Brasil ante alrededor de 20 en Estados Unidos y otras 20 en Europa.

Avispa Polistes lanio, llamada marimbondo-cavalo en Brasil

Martelli FilhoAvispa Polistes lanio, llamada marimbondo-cavalo en BrasilMartelli Filho

El grupo coordinado por Palma pretende desarrollar test que reconozcan al menos las especies que más causan accidentes en Brasil y diseminar la capacitación para reconocer y tratar alergias a los venenos de insectos. “Hoy en día la mayoría de los que tienen formación para ello han pasado por capacitaciones con nosotros”, dice el inmunólogo y alergista Fábio Castro, que está dispuesto a capacitar a más profesionales por todo Brasil. Palma y él han empezado a ampliar fronteras: montaron el Grupo de Estudios de Nuevos Alergenos Regionales (Genar), que pretende sistematizar una red de investigadores y profesionales en salud para investigar y tratar alergias raras, como a alimentos regionales, sobre las cuales se sabe muy poco.

El éxito del proyecto es un ejemplo de cómo la tecnología científica — en este caso la que permite examinar proteínas y péptidos — rinde resultados sorprendentes cuando se la asocia al conocimiento de la naturaleza. “Las toxinas de los animales son verdaderas fuentes de inspiración”, dice Palma, quien parte del comportamiento de los insectos y de las arañas y de la función de las sustancias químicas en la  naturaleza para entender cómo actúan y para qué pueden usarse.

El Proyecto
Bioprospección de la fauna de artrópodos del estado de São Paulo para el desarrollo de nuevos fármacos y pesticidas selectivos (nº 04/07942-2); Modalidad Programa Biota; Coordinador Mario Sergio Palma — Unesp; Inversión R$ 1.646.290,60 (FAPESP) y R$ 1.530.000 (CNPq y Finep)

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