Estas hermosas flores pueden paralizarte, pero su composición química podría salvar vidas
Un ejemplar de espuela de caballero en flor en el Jardín Botánico Beal. Conocidas por su toxicidad, plantas nocivas como la espuela de caballero y el acónito han sido aprovechadas por los humanos durante milenios por su potencial medicinal. Crédito: Paul Henderson
Connor Yeck, Universidad Estatal de Michigan
Scitechdaily.com/4 de agosto de 2026
El acónito y la espuela de caballero pueden causar neurotoxicidad y parálisis incluso en dosis extremadamente bajas; sin embargo, su composición química también se ha utilizado contra el dolor, la malaria, el cáncer y las plagas. Los investigadores han dado los primeros pasos para recrear algunos de estos potentes compuestos vegetales en el laboratorio, lo que abre una posible vía para probar y desarrollar tratamientos de origen natural.
El trabajo reunió a científicos de la Universidad Estatal de Michigan y de la Academia Checa de Ciencias. Sus hallazgos, centrados en el acónito y el delfinio, se publicaron en la revista Molecular Plant .
“Estas plantas se han utilizado en diferentes formas de medicina en todo el mundo durante miles de años”, dijo Garret Miller, exalumno de la MSU, coautor principal del artículo y ahora profesor asistente de biotecnología en la Universidad de Michigan-Flint.
“Sabemos que interactúan con nuestro cuerpo de muchas maneras, y comprender cómo crearlos puede ayudar a proporcionar vías de prueba totalmente nuevas.”
La química de la naturaleza sigue siendo difícil de imitar
Incluso después de siglos de progreso científico, reproducir la complejidad química de las plantas sigue siendo difícil.
“Las plantas son las mejores químicas que existen, ya que han ido mejorando su arsenal de compuestos naturales durante millones de años para ayudarlas a sobrevivir”, dijo Björn Hamberger, autor del estudio y profesor titular de la cátedra James K. Billman en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la MSU.
“Los seres humanos han encontrado innumerables usos para estas moléculas en la vida cotidiana”, añadió Lana Mutabdžija, estudiante de posgrado de la Academia Checa de Ciencias y coautora principal del último artículo.
En colaboración con la artista local de Lansing, Marissa Tawney Thaler, los investigadores crearon una portada especial para Molecular Plant. El diseño final incluye acónito púrpura, espuela de caballero índigo, un cultivo celular marrón y dorado en una placa de Petri, así como una representación molecular del atisinio con nodos codificados por colores para los átomos de oxígeno y nitrógeno. Crédito: Marissa Tawney Thaler
“Entre ellos se incluyen la cafeína, la capsaicina, el mentol y la vainillina, por no mencionar el hecho de que muchos de los medicamentos que utilizamos hoy en día provienen directamente de las plantas o están inspirados en la química vegetal.”
El laboratorio de Hamberger en la MSU estudia estos compuestos, conocidos como metabolitos especializados, y explora cómo se podría aplicar su química en la práctica.
En los últimos años, los investigadores centraron su atención en la espuela de caballero, también conocida como delfinio por sus flores con forma de delfín. Querían determinar cómo la planta produce alcaloides diterpenoides, un grupo de compuestos químicos altamente tóxicos pero con gran potencial médico.
El desafío era considerable. Los alcaloides diterpenoides combinan características de dos de los grupos más antiguos y numerosos de compuestos químicos vegetales, lo que les confiere estructuras moleculares excepcionalmente complejas.
La aconitina, uno de los ejemplos más conocidos, fue aislada hace casi 200 años. Los científicos aún no han logrado sintetizarla en un laboratorio.
Un encuentro casual une dos búsquedas
El proyecto cobró impulso gracias a un encuentro inesperado
En una conferencia de investigación celebrada en Barcelona, Hamberger conoció a científicos del laboratorio de Tomáš Pluskal en la Academia Checa de Ciencias.
Mutabdžija y otros miembros del Grupo Pluskal estaban investigando la misma clase de compuestos difíciles de analizar en el acónito, también conocido como matalobos o acónito común, un pariente notoriamente venenoso del delfinio.
El profesor Björn Hamberger, cuya investigación explora el potencial medicinal y biotecnológico de metabolitos especializados. Crédito: Paul Henderson
“Cuando esto sucede, podemos seguir caminos separados o unirnos, y es la unión lo que siempre conduce a la mejor ciencia”, dijo Hamberger.
Los genes revelan la línea de ensamblaje química
Tras aunar esfuerzos, los investigadores se propusieron identificar la ruta bioquímica exacta que utilizan el acónito y la espuela de caballero para producir alcaloides diterpenoides.
Compararon varias especies y examinaron miles de genes, buscando aquellos que se activaban en los tejidos vegetales adecuados en la etapa correcta de producción del compuesto.
“Se puede imaginar una ruta biosintética casi como una cadena de montaje”, dijo Miller, quien obtuvo su doctorado en el Laboratorio Hamberger. “Si se necesitan diez pasos consecutivos para construir un producto terminado, y de repente uno falla, los siguientes pasos no pueden llevarse a cabo”.
Las plantas producen de forma natural metabolitos especializados en cantidades muy pequeñas y, a menudo, a un ritmo lento. Por lo tanto, identificar los genes y las enzimas responsables de este proceso es fundamental antes de que los investigadores puedan intentar producir estos compuestos a mayor escala.
Una vez comprendida una vía metabólica, sus instrucciones genéticas pueden transferirse a un organismo huésped modificado genéticamente, como la levadura. El huésped puede entonces comenzar a producir el compuesto deseado en mayores cantidades para su posterior análisis y desarrollo.
“En un escenario ideal, esto podría ayudar a crear nuevos fármacos inspirados en estos productos naturales”, dijo Mutabdžija.
Las plantas de tabaco recrean el primer compuesto
Tras reducir la búsqueda a una prometedora colección de genes procedentes del acónito y del delfinio, los investigadores insertaron esas instrucciones en plantas de tabaco y las utilizaron como fábricas biológicas.
El análisis químico del tabaco modificado reveló la cadena de producción que buscaban. Seis enzimas distintas trabajaron juntas para producir atisinio, un alcaloide diterpenoide.
Las enzimas guiaron a la molécula hacia su compleja estructura final y ayudaron a añadir una fuente vital de nitrógeno que los investigadores no habían previsto.
La identificación de estos primeros pasos bioquímicos proporciona a los científicos un punto de partida para investigar la familia más amplia de los alcaloides diterpenoides y sus propiedades medicinales potencialmente útiles.
“Nuestra visión es proporcionar herramientas ecológicas y sostenibles que nos permitan aprovechar el poder natural de estas plantas”, dijo Hamberger.
Referencia: “Caracterización de los pasos de entrada en la biosíntesis de alcaloides diterpenoides” por Garret P. Miller, Lana Mutabdžija-Nedelcheva, Trine B. Andersen, Imani Pascoe, Kathryn Van Winkle, Maryam Sabbaghan, Alexandre Bouillé, Tomáš Iliaš, Andrej Tekel, Tomáš Pluskal y Björn Hamberger, 2 de junio de 2026, Molecular Plant .
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