Animal de la Semana: Esponja marina - Importancia Biomedica

Hoy les voy a hablar de la Esponja marina y de su enorme valor para la farmacologia y la medicina (Incluye vídeo al final).



Características generales
Existen unas 9000 especies de esponjas en el mundo, de las cuales solo unas 150 viven en agua dulce. Se conocen fósiles de esponjas (una hexactinélida) desde el Período Ediacárico (Neoproterozoico o Precámbrico superior) con 580 millones de años de antigüedad

Una de las características más sorprendentes de las esponjas es que la mayoría de las células que componen su cuerpo son totipotentes, es decir, pueden transformarse en cualquiera de los otros tipos celulares según las necesidades del animal. 
La forma corporal generalizada de estos animales es la de un "saco" con una abertura grande en la parte superior, el ósculo, que es por donde sale el agua, y muchos poros más o menos pequeños en las paredes, que es por donde entra el agua. La filtración del alimento se produce en la cámara interna del animal, y es llevada a cabo por un tipo celular especializado y único de los poríferos, los coanocitos
-Las esponjas son prácticamente sésiles, permaneciendo en el mismo sitio toda su vida. 
-Muchas carecen de simetría corporal y por tanto no tienen una forma definida.
-La excreción, básicamente amoníaco, y el intercambio gaseoso se producen por difusión simple, sobre todo a través del coanodermo.
-Las esponjas carecen de boca y de aparato digestivo y a diferencia del resto de metazoos dependen de la digestión intracelular, con lo que la fagocitosis y pinocitosis son los mecanismos utilizados para la ingestión de alimento. 
-Su capacidad filtradora es destacable; una esponja leuconoide de 10 cm de altura y 1 cm de diámetro contiene 2.250.000 cámaras flageladas y filtra 22,5 litros de agua al día.
-A pesar de su simplicidad, las esponjas tienen un gran éxito ecológico; son los animales dominantes en muchos hábitats bentónicos marinos y toleran bien la contaminación por hidrocarburosmetales pesados y detergentes, acumulando dichos contaminantes en grandes concentraciones sin daño aparente.

-Son pocos los animales  (Algunos moluscos opistobranquios, equinodermos y pecesque se alimentan de esponjas, debido a su esqueleto de espículas y a su toxicidad.


Las esponjas en la historia humana
Esponjas en un muelle.
Las Esponjas se consideraron plantas hasta que en 1765 se descubrió la existencia de corrientes internas de agua y fueron reconocidas como animales con digestión es intracelular.



Su uso fue descubierto probablemente por los egipciosAristóteles conocía las esponjas y describió su gran capacidad de regeneración

Las esponjas se utilizaban en la antigüedad, según se demuestra en pinturas murales y en cerámicas que las representan.Los primeros habitantes del Mediterráneo  No la usaban solamente como productos de higiene sino también para pulir y pintar.

En medicina, en la Edad Media, se utilizaban como protectores contra la peste delante de la
boca a modo de máscara.

Se utilizaban igualmente en la Edad Media como objeto litúrgico para purificar la patena (plato pequeño de oro u otro metal en el que se coloca la hostia durante la misa).

Plinio el Viejo, s. I, en su tratado de Historia Natural había establecido que eran criaturas que no habían tomado la naturaleza de animal ni de planta sino de una tercera naturaleza en la que estaban también las medusas.

Los soldados romanos usaban esponjas en vez de copas de metal para beber agua durante las campañas militares, y la pesca de esponjas era una de las pruebas de los antiguos juegos olímpicos.
En el Atlántico Norte se han usado tradicionalmente las esponjas arrojadas a las playas por el mar como fertilizante para los campos de cultivo. No obstante, el interés económico radica en las esponjas de baño, sobre todo los géneros Spongia e Hippospongia, cuyo esqueleto es exclusivamente córneo y flexible. El comercio de esponjas se ha centrado durante años en el Mediterráneo Oriental, las costas del Atlántico americano, del Golfo de México y el Caribe hacia el norte, y Japón. En Florida se hallaba la industria manufacturera más importante del mundo. A mediados del siglo XX, la pesca abusiva y diversas epidemias redujeron drásticamente el volumen de esponjas comercializado. La decadencia de este comercio se vio acentuada con la aparición de esponjas sintéticas.
Algunas demosponjas son perjudiciales para el hombre ya que perforan las conchas de los moluscos, produciendo daños en los criaderos de bivalvos (mejillonesostras, etc.)

 Importancia para el Hombre
Las esponjas marinas (Phyllum Porifera) han atraído la atención de un gran número de científicos alrededor del mundo. Estos animales y sus simbiontes utilizan mecanismos de defensa química contra depredadores y en la competencia por el sustrato, basados en la producción de compuestos biológicamente activos (toxinas y antibióticos). Algunas de estos compuestos se han revelado de utilidad farmacológica, con propiedades antiinflamatorias, cardiovasculares, gastrointestinales, antivíricas, antitumorales, etc., y están siendo investigadas intensamente. Entre estos compuestos se ncluyen arabinósidos, terpenoides, halicondrinas, etc. Son consideradas una mina de oro para los químicos y se han descubierto más de 6000 estructuras novedosas, muchas de ellas con enormes aplicaciones biomédicas, fundamentalmente contra el cáncer, pero también contra diversas bacterias, virus y otras enfermedades. Algunos de los fármacos derivados de esponjas se encuentran disponibles en el mercado:


1) Vidaravina o Ara-A: o comúnmente conocido por Aciclovir, fue aislado de la esponja Tethya crypta. Posee actividad contra el Virus Herpes Simple (VHS), la encefalitis y el virus varicela-zóster, ppal responsable de la varicela.

2) Avarol: posee actividad contra el Virus de la Inmunodeficiencia Humana tipo 1(VIH-1)

Tabla 1. Compuestos aislados de esponjas marinas con actividad anti-VHS 

Table 1. Compounds isolated from marine sponges with anti-HSV activity


3) Citarabina o Ara-C: al igual qu el Ara-A, fue aislado de la esponja Tethya crypta: Posee actividad antitumoral


4) Caliceramidas: posee actividad contra el Virus de Influenza


5) Arabinósido de citosina: aislado de la esponja Cryptothethya crypta. Posee actividad leucemia linfocítica y mielocítica aguda y leucemia meníngea. También se emplea en esquemas de segunda o tercera línea de linfomas no Hodgkin y leucemia mieloide crónica. Eritroleucemia.

6) Compuestos orgánicos.

— Terpenos, furanterpenos, diterpenos. Son detergentes activos de las vías respiratorias. 

— Sustancias antibióticas sobre el colibacilo.




Una de las esponjas marinas del género Xestospongia ha demostrado ser una fuente rica de metabolitos secundarios diversos incluyendo los alcaloides, las quinonas policíclicas1 e hidroquinonas, derivados poliacetilénicos, amino-alcoholes, compuestos heterocíclicos y esteroles originales. Estos compuestos son fuertes agentes oxidantes. Las quinonas pueden tener efectos laxantes al aumentar la motilidad intestinal en los mamíferos.

 También se ha encontrado que la esponja Pyridinium, produce una toxina que contiene cocteles de sales alcalinas poliméricas, la cual ayuda para producir, la hemólisis y la neurotoxicidad. 

De la esponja Arenosclera brasiliensis fueron aislados cuatro alcaloides (Arenosclerinas A-C y Haliclonacyclamine E) capaces de exhibir actividad inhibitoria contra Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa (Torres et al. 2002). 

De Leucetta sp. se aislaron varios alcaloides (calcaridine A, spirocalacaridinaes A y B, spiroleucettadine) capaces de inhibir el crecimiento de Enterococcus durans (Ralifo y Crews 2004). 

La Hymenialdisina es una alcaloide extraído de la esponja Hymeniacidon aldis que es capaz de inhibir la fosforilación in vitro de la proteína tau asociada a microtúbulos en el ser humano relacionada con el desarrollo del alzheimer. 

Otros compuestos importantes extraídos de esponjas comprenden antivirales y antitumorales. Ejemplos son a variabilina es un antitumoral y antiviral que se ha aislado de la Kirkpatrickia varialosa, una esponja de la región antártica. 

La Aeroplysinina, extraída de la esponja Verongia aerophoba es capaz de inhibir la proliferación de células cancerosas epidérmicas. 

De Hallichondria okadai se aisló la Halicondrina B capaz también de interferir con el ensamble de los microtúbulos, y por tanto interfiere con la mitosis en las células cancerosas.



NOTA: Continúan las investigaciones para estudiar los efectos de los productos de esponja en la prevención y tratamiento de los tumores.


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