LA RICINA: ¿VENENO O PROTECCIÓN?
Ángela Olivera Rodríguez y Lucía Ortiz Loo
Durante la Primera Guerra Mundial no solo se usaron armas como pistolas o misiles, de hecho, las armas químicas/biológicas son aún más eficaces si el objetivo es acabar con los bandos contrarios. Un ejemplo de este caso investigado por los Estados Unidos es el uso de la ricina como polvo tóxico o como una capa para las balas y metrallas; sin embargo, la guerra terminó antes de poner este veneno en funcionamiento.
Más tarde, durante la Segunda Guerra Mundial, se pensó el uso de la ricina como bombas de racimo. Fue estudiado por Estados Unidos, Canadá y la Unión Soviética pero la conclusión final fue que el uso de fosgeno era más rentable (su obtención era más sencilla).
- INTRODUCCIÓN
La ricina es una de las sustancias más tóxicas y problemáticas que existen, ya que no posee un antídoto para su recuperación. Se trata de una proteína que se obtiene de las semillas de la planta de Ricinus communis. Su dosis letal (LD50), tanto por inhalación como inyección es muy pequeña, aproximadamente de 22 μg/kg peso.
Se descubrió en 1888 cuando Stillmark observó que el extracto de semilla de la planta mencionada aglutinaba las células sanguíneas. A día de hoy sabemos que esta aglutinación se debe a la toxina RCA (Aglutinina del Ricinus communis).
Los síntomas más destacados son: irritación y hemorragia gastrointestinal que conduce a vómitos y diarrea hemorrágica; aparición de convulsiones y colapso circulatorio. Si se consumen en cantidades importantes puede causar la muerte, aunque lo normal es que si el paciente no ha muerto en tres o cinco días se recupere.
La dosis letal en un adulto es:
- ingerida: 1 miligramo
- inhalada o inyectada: apenas 500 microgramos
Pertenece al grupo de las proteínas RIP (Proteínas Inactivadoras de Ribosomas o Ribosomal Inhibitor Proteins), por lo cuya diana es la inhibición de la síntesis de proteínas. Entre las proteínas RIP se distinguen dos tipos:
- Tipo I o monoméricas: formadas por una sola cadena polipeptídica que equivale a la subunidad A de las de tipo II. No son tóxicas.
- Tipo II o diméricas: formadas por dos cadenas polipeptídicas diferentes, dos subunidades A y B. Cada una tiene una función y están unidas por puentes disulfuro. A este grupo pertenece la ricina.
2. SÍNTESIS
La ricina y la toxina RCA se sintetizan en las células del endosperma de las semillas maduras y se almacenan en una vacuola. Cuando la semilla germina, las toxinas son destruidas en unos pocos días por hidrólisis.
La síntesis comienza con un prepropolipéptido que contiene las dos cadenas A y B. La secuencia señal de la terminación NH2 del péptido se fija al receptor del canal de retículo endoplásmico donde es removida. Seguidamente se empieza a sintetizar la proricina. A medida que el polipéptido elonga en el lumen del retículo endoplásmico, las enzimas isomerasas catalizan la formación de puentes disulfuro mientras que la proteína se pliega. La proricina sufre otras modificaciones en el complejo de Golgi y finalmente es transportada dentro de las vesículas. La ricina no es activa hasta que es modificada por endopeptidasas que dejan sólo las cadenas A y B unidas por un puente disulfuro. De esta forma, la planta evita que la ricina envenene sus propios ribosomas en el caso de que alguna molécula de proricina pasase accidentalmente al citoplasma.
Dado que la acción es catalítica, una única molécula de ricina puede inactivar cientos de ribosomas, acabando por matar a la célula.
3. ESTRUCTURA
- Subunidad A: cadena de 267 aminoácidos con abundantes α-hélices y láminas β. Es la inhibidora de la actividad de ribosomas propiamente dicha, ya que es una N-glicosidasa capaz de hidrolizar los enlaces que hay entre las bases nitrogenadas y la ribosa. Rompe el enlace N-glucosídico de una adenina de la cadena de rRNA 28S en una secuencia específica GAGA de la subunidad mayor de los ribosomas. La ruptura de este enlace supone una depurinización (pérdida de purinas) y una pérdida de funcionalidad del ribosoma (detiene la síntesis de proteínas en eucariotas).
- Subunidad B: 262 aminoácidos que actúan como una lectina (un tipo de proteína que reconocen restos de azúcares de la superficie de células) y tiene afinidad por residuos de galactosa de la superficie celular. Su función es reconocer las superficies celulares y facilitar la entrada de la subunidad A en la célula. Es una cadena polipeptídica sin estructuras secundarias regulares (random coil).
Ambas interaccionan por medio de sus restos glicosilados con receptores de manosa de la célula diana.
4. APLICACIONES TERAPÉUTICAS
- Inmunotoxinas: la ricina es utilizada para atacar las células cancerosas debido a su acción catalítica (“bala mágica”). Para ello, se debe conjugar la subunidad A con anticuerpos o con factores de crecimiento con afinidad específica por la célula diana. In vitro es utilizada para los trasplantes de médula ósea: se utilizan inmunotoxina de la subunidad A para destruir linfocitos T de la médula ósea de donantes histocompatibles.
Por otra parte, in vivo el problema el acceso de la inmunotoxina de la ricina es limitado cuando el tumor es sólido. Este tratamiento continúa en la fase de investigación debido a problemas como falta de especificidad de la inmunotoxina, la heterogeneidad de las células tumorales y los efectos secundarios. Por ejemplo, uno de los efectos secundarios más importantes observados en pacientes tratados con inmunotoxinas es el síndrome de fugas vasculares, en el que los fluidos salen de los vasos sanguíneos produciendo edema e hipoalbuminemia.
- Extirpación o Ablación Toxigénica: los toxigenes son fusiones de ADN en las que el ADN que codifica una potente toxina (por ejemplo, la ricina) se encuentra bajo el control transcripcional de un determinado promotor de un tejido. Cuando se expresa intracelularmente, el producto del toxigen provoca la muerte de la célula. La introducción de un toxigen en una planta o animal transgénico provoca una extirpación o ablación celular específica que puede ser utilizada para estudiar o generar modelos de animales transgénicos con enfermedades degenerativas.
- Transporte suicida: la inyección de ricina en el nervio vago provoca la destrucción selectiva de neuronas. Gracias a la gran afinidad de la ricina por la N-acetilgalactosamina, esta es utilizada con diferentes lectinas con diferente afinidad por otros tipos de glicosilación. Cuando se observa la muerte de la neurona después de la inyección de ricina, la neurona muerta, tiene restos de N-acetilgalactosamina en su membrana. El transporte suicida se utiliza para estudiar neuronas periféricas sensoriales y motoras adultas sensibles a la ricina.
El transporte suicida se ha utilizado en:
- mapeo anatómico de las neuronas
- creación de modelos de enfermedades neuronales degenerativas
- estudios sobre lesiones y reparación de las misma en nervios periféricos
5. USO COMO AGENTE EN ARMAS QUÍMICAS/BIOLÓGICAS
La realidad es que la ricina no es considerada muy poderosa en comparación con otros agentes, tales como toxina botulínica o anthrax. Esto se debe a que la ricina es fácil de producir, pero no es práctica o probable de causar tantas muertes como las mencionadas anteriormente. La ricina es inactivada (cambia de estructura y se convierte en menos efectiva) mucho más fácilmente que las esporas del ántrax, las cuales pueden seguir siendo letales durante décadas. El principal motivo de su uso como arma se debe a que no existe un antídoto específico y que es muy fácil de obtener (el ricino es una planta ornamental común y puede crecer en casa sin ningún cuidado especial).
6. ¿CUÁLES SON LAS DIFERENTES MANERAS DE PREPARAR LA RICINA?
Dependiendo de la preparación, la toxicidad de la ricina varía ampliamente. El preparado crudo no incluye ningún procesamiento. Para obtener una preparación en crudo no es necesario ningún procesamiento, basta con aplastar la semilla de ricino.
El producto concentrado sí se considera una amenaza solo para aquellas personas que lo manipulen sin mantener las medidas de precaución necesarias.En general, NO representa una amenaza inminente para la población en su conjunto. El producto muy refinado es la preparación más procesada y letal de la toxina ricina; este es muy raro ya que requiere de mano de obra y tecnología intensiva para su creación. Además son necesarias muchas semillas para obtener este producto, por lo que es improbable que alguien pueda hacerlo sin llamar la atención de las autoridades.
7. ACEITE DE RICINO
El aceite de ricino se utiliza para fabricar plásticos, lacas, pinturas, lubricantes y cosméticos (como alargar las pestañas). Se trata de un triglicérido con alto contenido de ácido ricinoleico. Para su preparación se requieren condiciones de humildad y acidez específicas.
Antiguamente se utilizaba como combustible o como añadido a la gasolina. Actualmente se utiliza como lubricante (20 % aceite de ricino, 80 % gasolina) para ciertos motores.
El aceite de ricino cuenta con una particularidad: «inestabilidad térmica», por la que, a determinada temperatura crítica comienza un mecanismo que confiere la lubricación característica del aceite de ricino, permitiéndole lubricar a temperaturas a las que los aceites sintéticos lo harían de manera deficiente.
El aceite de ricino se polimeriza rápidamente al ser expuesto a alta temperatura, formando ésteres de peso molecular creciente. Es decir, a medida que la temperatura aumenta, su propiedad de lubricación aumenta.
Otra de las propiedades destacadas del aceite de ricino es su alta polaridad, lo que le confiere gran afinidad a las superficies metálicas.
PROCESAMIENTO
Las semillas maduras se dejan secar antes de abrilas para liberar las semillas. Estas se limpian, cocinan y secan antes de la extracción. La cocción se realiza con el objetivo de coagular la proteína (necesaria para permitir la extracción eficiente) y liberar el aceite en un prensado eficiente.
El prensado previo es el primer paso en el procesamiento y es llevado a cabo por una prensa de tornillo a una alta presión continua (expulsor de aceite). El aceite extraído se filtra, y el material extraído del aceite se vuelve a introducir en la máquina junto con material fresco. El material finalmente descargado de la prensa, se llama torta y contiene hasta un 10% de aceite. Este se tritura hasta obtener una harina gruesa, y se somete a extracción con disolventes como el hexano o el heptano. Una vez que el aceite ha sido extraído de la semilla, es necesario eliminar las impurezas. El aceite es esencialmente un triglicérido puro y contiene casi el 90% de tricinoleate glicerilo. El triglicérido ricinoleico es necesario para producir aceite de ricino alta calidad.
La semilla de ricino contiene entre un 40% y 60% de aceite que es rico en triglicéridos, principalmente ricinolein. Las semillas se cultivan bien comercialmente en las plantaciones, o bien se cosechan en las plantas silvestres.
8. BIBLIOGRAFÍA
- Libro Toxinología clínica, alimentaria y ambiental De Miguel Andrés Capó Martí
