Conidae

Los caracoles cono son carnívoros; se dividen en tres grupos, según su presa: moluscos (cazan otros gasterópodos; 25% género), vermívoros (cazadores de poliquetos y otros gusanos), o piscívoros (cazan peces; 10% género). El grupo más grande de conos son los vermívoros, abarcando el 65% del género. Sus hábitats se extienden desde zonas intermareales poco profundas hasta zonas de aguas profundas extremas. Estos organismos marinos habitan principalmente ambientes marinos tropicales en el Atlántico Occidental, el Índico y el Pacífico; sin embargo, algunas especies se encuentran en ambientes más fríos. Las conchas cónicas son predominantemente nocturnas, excavando en la arena y el coral durante el día.

Como todos los gasterópodos, los caracoles cono se propulsan a lo largo del fondo del océano o los arrecifes por su musculoso pie. El músculo del pie, o columelar, también se contrae para tirar del pie y cerrar la abertura de la concha. Para capturar una presa mucho más rápida en un entorno marino altamente dinámico, este caracol de movimiento relativamente lento se ha convertido en uno de los depredadores más rápidos conocidos en el reino animal, con un ataque promedio de solo milisegundos. En un ataque, las conchas de cono inyectan un cóctel de toxinas oligopéptidas pequeñas, de acción rápida, desorientadoras, paralizantes y letales, cada una de 15-30 residuos de largo, en la presa.

Hasta la fecha se han identificado casi 70.000 péptidos de conotoxinas diferentes en diferentes grupos de conos. Estos péptidos potentes, que se pliegan en estructuras pequeñas y altamente estructuradas, apuntan en gran medida a canales iónicos, receptores y transportadores dependientes de ligandos o de voltaje en células excitables. Conantokin G, exclusivo de los conos piscívoros, somete a la presa antagonizando el receptor NMDA, causando un estado de vello nocturno. En el clado Gastridium de los conos de caza de peces, incluidos Conus geographus y Conus tulipa, los polipéptidos similares a la insulina se expresan altamente en el segmento del conducto distal. Estos activan los receptores de insulina en las presas, imitando los efectos de la insulina y causando un “choque de insulina” con desorientación. Las mezclas de veneno son específicas para cada especie de conos, que contienen entre 30 y 200 péptidos de conotoxinas y materiales proteicos, incluidas proteasas y fosfolípidos. Los conos son capaces de desplegar diferentes mezclas de veneno para la captura y defensa de presas.

Un grupo de conopéptidos, descrito como una cábala, actúa de manera coordinada para producir un punto final fisiológico específico. Una” cábala de rayos “desencadena una” tormenta eléctrica ” al despolarizar las neuronas alrededor del sitio de inyección al evitar el cierre de los canales de sodio dependientes de voltaje y bloquear los canales de salida de potasio. Una” cábala motora ” causa parálisis al bloquear la transmisión neuromuscular a través de la inhibición de los canales de calcio dependientes de voltaje presinápticos, los receptores nicotínicos postsinápticos de acetilcolina, la liberación de acetilcolina o los canales de sodio dependientes de voltaje del músculo esquelético. Diferentes cábalas tóxicas en el mismo veneno pueden actuar en la misma clase de blanco a través de diferentes mecanismos. Numerosos enlaces de disulfuro determinan la conformación de un oligopéptido o polipéptido específico para cada toxina para que se ajuste mejor al objetivo. Estos enlaces de disulfuro también confieren estabilidad a las toxinas, uno de los resultados es su incapacidad para descomponerse fácilmente mediante tratamiento térmico.

El primer relato de envenenamiento humano por un caracol cono fue alrededor de 1670. Se ha documentado en todo el mundo un total de 139 casos que se consideran informes fiables de envenenamiento de caracoles cono. Las envenenamientos humanos más comúnmente involucran especies piscívoras, incluyendo C geographus (responsable de aproximadamente el 50% de todas las envenenamientos humanas y casi todos los casos letales reportados), Conus catus, Conus aulicus, Conus gloria-maris, Conus omaria, Conus magus, Conus striatus, C tulipa y Conus textile. Se ha informado de que la intoxicación por especies de moluscos produce síntomas graves, mientras que la intoxicación por especies vermívoras se asocia únicamente a síntomas leves.

La anatomía de la concha de caracol se puede dividir en dos partes principales: el verticilo del cuerpo y la aguja. El verticilo del cuerpo, la parte inferior de la concha, contiene el cuerpo de caracol blando. La aguja, o parte superior puntiaguda de la concha, puede tener diferentes formas. El verticilo contiene las porciones del caracol esenciales para la captura y el movimiento de las presas. La concha del cono detecta a su presa a través del sifón, que está cubierto con quimiorreceptores, aunque también puede estar involucrada una señalización visual limitada. La boca falsa se puede extender para envolver a su presa, con un músculo contraído para retraer la boca de nuevo en el caparazón.

El veneno, con diferentes conotoxinas formadas rápidamente en varias porciones del conducto venenoso debido a diferentes perfiles de expresión génica de conotoxinas, se almacena como precursores menos tóxicos en una lechada lechosa en el bulbo del veneno. Cuando es necesario, el precursor sufre una escisión enzimática del péptido señal y el propéptido forma enlaces disulfuro apropiados. La solución tóxica madura se administra a través de una rádula desmontable. La rádula es una púa quitinosa, hueca, parecida a un dardo, formada en la vaina radular y liberada, después de recibir veneno en la cavidad bucal, por una larga probóscide extensible. El saco de veneno contiene aproximadamente 20 radulas. La probóscide muscular, que puede extenderse más de toda la longitud hasta la aguja de la concha en algunas especies, toca un objeto de presa y luego empuja una rádula (o más, en algunos conos piscívoros) en la presa a través de músculos circulares en su punta anterior. Aproximadamente de 1 a 50 microlitros de veneno son liberados por una rádula. El veneno se difunde rápidamente a través de la presa envenenada. La rádula permanece unida al cono por un cordón.

Una vez que la presa está paralizada, el gasterópodo retrae el cordón y envuelve a la presa a través de la abertura radular en su estómago distendido. Algunas especies de conos, como C geographus, pueden distender y” atrapar “presas con sus” bocas falsas ” antes de inyectar veneno. La digestión se produce en las siguientes horas.

Las toxinas de la concha cónica inhiben de manera eficiente y altamente selectiva una amplia gama de canales iónicos, receptores y transportadores involucrados en la transmisión de señales neuromusculares en animales. La alta especificidad diana de ciertas conotoxinas hacia canales de mamíferos se debe al hecho de que las isoformas de receptores de mamíferos del objetivo específico (por ejemplo, el receptor de nicotina) son bastante similares en secuencia a su homólogo fisiológico en peces.

En las últimas décadas, estas toxinas se han convertido en el foco de algunas emocionantes investigaciones biológicas y farmacológicas moleculares. Los venenos de Conus son notablemente diversos entre las especies, y las grandes familias de genes que codifican conotoxinas muestran altas tasas evolutivas. Un estudio de 2008 sugiere que esto puede ser el resultado de modificaciones dietéticas específicas del linaje o diferencias en el impacto positivo de la selección interactiva depredador-presa. Hasta la fecha, las conotoxinas se han dividido en siete superfamilias, en función de sus estructuras de enlace disulfuro, y se han dividido en familias en función de sus mecanismos de acción. Varias conotoxinas y sus derivados sintéticos, debido a su alta selectividad y afinidad por diferentes canales iónicos, son objeto de ensayos clínicos actuales sobre el control del dolor crónico, la neuroprotección postraumática, la cardioprotección y el tratamiento de la enfermedad de Parkinson y otros trastornos neuromusculares.

Si bien una amplia discusión de todos los tipos descubiertos de conotoxinas y sus actividades específicas está más allá del alcance de este artículo y ha servido de base para varias revisiones extensas( ver Referencias), una muestra de varios tipos distintos de conotoxinas y sus efectos son los siguientes:

• ω-conotoxina: Dificulta la entrada de calcio dependiente del voltaje en la terminal nerviosa e inhibe la liberación de acetilcolina
• μ-conotoxina: Modifica los canales de sodio muscular al ocluir y, por lo tanto, bloquear la conducción iónica a través del poro de los canales de sodio dependientes de voltaje (VGSC), en el mismo sitio que la saxitoxina y la tetrodotoxina
• péptidos dirigidos al canal de potasio conotoxina κ (VGPC)
• α-conotoxina: Bloquea el receptor nicotínico de acetilcolina, de manera similar a las alfa-neurotoxinas de serpiente
• δ-conotoxina: Retrasa o inhibe la inactivación de VGSC, lo que resulta en una prolongación del potencial de acción; esto produce un “estado hiperexcitado” en las neuronas involucradas y puede conducir a la hiperexcitación eléctrica de todo el organismo (por ejemplo, convulsiones en caracoles marinos)
• S-conotoxinas-Inhiben los canales 5-HT3 Y – conotoxinas-Bloquean competitivamente los receptores de acetilcolina muscular
• Receptores de glutamato subtipo NMDA ( N-metil-D-aspartato) diana de conantoquinas
• Agonista de la conopresina – vasopresina
• Péptido durmiente: se encuentra principalmente en C geographus, induce un estado de sueño profundo en animales de prueba

Ziconotida es una forma sintética de una conotoxina ω que ha sido aprobada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos para la administración intratecal para pacientes con dolor crónico severo que son intolerantes o refractarios a otros tratamientos.

Las conchas cónicas son apreciadas por los coleccionistas de conchas por su forma agradable y hermosas conchas, que exhiben patrones geométricos variados, intrincados y oscuros sobre una base más clara. Una picadura ocurre más comúnmente en la mano y/o los dedos de un manejador desprevenido, así como en los pies de nadadores en aguas tropicales poco profundas. También pueden producirse envenenamientos en los puntos de contacto de las bolsas de recogida. Incluso cuando es recogido por la aguja, la probóscide de cono puede extenderse rápidamente más de una longitud de concha para envenenar al manipulador de concha desprevenido. Las radulas cónicas pueden penetrar en un traje de neopreno de 5 mm.

En el sitio de la intoxicación, la picazón local es seguida en cuestión de minutos por entumecimiento, parestesias e isquemia. La herida punzante real puede no ser evidente. Las envenenamientos graves pueden provocar náuseas, cefalea, dificultad para hablar, babeo, ptosis, diplopía y visión borrosa, parálisis generalizada, coma e insuficiencia respiratoria en cuestión de horas. La muerte es típicamente secundaria a parálisis diafragmática o insuficiencia cardíaca. C geographus, que produce las conotoxinas más potentes encontradas hasta la fecha, puede producir edema cerebral rápido, coma, paro respiratorio e insuficiencia cardíaca. A geographus se le ha dado el apodo de “caracol de cigarrillo” por la afirmación de que un humano envenenado tiene tiempo para fumar un solo cigarrillo antes de sucumbir a la intoxicación. En las envenenamientos no mortales, los síntomas pueden tardar varias semanas en resolverse. La coagulación intravascular diseminada (CID) también puede ser evidente. La herida puede estar contaminada con organismos marinos y puede ulcerarse y absceso.