Ciclopamina
Ciclopamina
La ciclopamina es un compuesto químico natural, cuyo término en la nomenclatura oficial de la IUPAC es: (2’R,3S,3’R,3’aS,6’S,6aS,6bS,7’aR,11aS,11bR)-
1,2,3,3’a,4,4′,5′,6,6′,6a,6b,7,7′,7’a,8,11,11a,11b-octadecahidro-3′,6′,10,11b-tetrametil-espiro[9H-benzo[a]fluoreno-9,2′(3’H)-furo[3,2-b]piridin]-3-ol.
La ciclopamina, o 11-deoxojervina, tiene la fórmula química: C27H41NO2.
Esta sustancia pertenece a la clase de los alcaloides esteroides y se aisló por primera vez de la planta Veratrum californicum, también conocida como eléboro americano. Esta planta es tóxica y crece principalmente en determinadas regiones de América del Norte.
La ciclopamina es conocida por sus propiedades teratogénicas, lo que significa que puede causar anomalías en el desarrollo embrionario si se toma durante el embarazo. Se ha estudiado principalmente por su uso potencial en la investigación biomédica, particularmente en el estudio del desarrollo embrionario y la formación de tejidos. También ha sido objeto de investigación en biología molecular y del desarrollo, ya que puede influir en la señalización celular y afectar la formación de tejidos y órganos durante el desarrollo fetal.
Esta sustancia impide que el cerebro embrionario se separe en dos lóbulos (una forma extrema de holoprosencefalia), lo que a su vez provoca el desarrollo de un solo ojo (ciclopía). La sustancia química recibe su nombre de este efecto, como lo notaron originalmente los criadores de corderos de Idaho que se comunicaron con el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos después de que sus rebaños dieron a luz a corderos cíclopes en 1957. Fue necesario más de una década para identificar al Veratrum californicum como responsable de este efecto.
El veneno altera la vía de señalización sónica del erizo durante el desarrollo, provocando así defectos de nacimiento.
La ciclopamina fue uno de los tres alcaloides esteroides aislados de Veratrum californicum, pero el único desconocido en ese momento, y recibió su nombre por sus efectos sobre los embriones de oveja.
La biosíntesis de ciclopamina comienza con el colesterol. Un esqueleto esteroide tiene un anillo clásico de 6 miembros, adyacente a otro 6, 6, luego cinco o «6-6-6-5». Se ha determinado que Veratrum contiene cinco tipos de alcaloides, cada uno de los cuales tenía un precursor de colesterol común: alcaloide solanidina, alcaloide verazina, alcaloide vertramina, alcaloide jervina y alcaloide cevanina. En la biosíntesis, la ciclopamina tiene un precursor, la solanida, que a su vez está formada por colesterol. Esto se logró mediante estudios iniciales que aislaron los alcaloides de Veratrum californium y los introdujeron en ovejas embrionarias. En aquella época, la jervina era un alcaloide ya conocido que se aislaba del lirio del maíz junto con otros dos alcaloides: los desconocidos ciclopamina y veratramina; cada uno con diferentes toxicidades. Estudios posteriores demostraron que el jervin se degrada a ciclopamina tras una reducción de Wolff-Kishner, lo que ayudó a identificar el compuesto desconocido.
También se ha demostrado que el tratamiento de ciclopamina con ácido de Lewis (pH < 2) conduce a la producción de veratramina. El estómago proporciona estas condiciones y, por lo tanto, sólo una pequeña cantidad de ciclopamina pasa a través del estómago después de la ingestión. E incluso si sólo una pequeña cantidad de ciclopamina ingerida pasa por el estómago, después no se ve afectada. La veratramina es altamente tóxica, aunque no afecta el desarrollo, ya que excita el sistema nervioso central y puede provocar convulsiones, al igual que la serotonina. El mecanismo de producción de veratramina se centra en la ruptura de un enlace carbono-oxígeno, lo que conduce a la formación de un nuevo doble enlace. A partir de ahí, este anillo es casi aromático. La fuerza impulsora para volverse aromático impulsa una reacción de eliminación, creando un tercer doble enlace y produciendo aromaticidad, como se ilustra en la siguiente figura. Curiosamente, la ciclopamina también se ha estudiado por su potencial para inhibir la vía de señalización Hedgehog (Hh), que está implicada en diversos procesos de desarrollo y, cuando se asimila, puede contribuir a diversas enfermedades, incluidas algunas formas de cáncer. Por ello, la ciclopamina y sus variantes sintéticas han sido investigadas como potenciales agentes terapéuticos para el tratamiento de enfermedades relacionadas con la regulación anormal de la vía Hh, como el carcinoma basocelular. Actualmente se está estudiando la ciclopamina como agente terapéutico en el carcinoma de células basales, el meduloblastoma y el rabdomiosarcoma, que son tumores resultantes de una actividad excesiva de Hh,3, así como en el glioblastoma y el mieloma múltiple. En resumen, la ciclopamina es una sustancia química de origen natural que ha despertado el interés de la comunidad científica por su papel en el desarrollo embrionario y sus potenciales implicaciones en la investigación y terapia de determinadas enfermedades.
Advertencia: La información proporcionada no es un consejo médico y puede no ser precisa. Los contenidos tienen únicamente fines ilustrativos y no reemplazan el consejo médico.