Saxitoxina (STX)

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La saxitoxina (STX) es una potente neurotoxina y la toxina paralizante de mariscos (PST) más conocida. La ingestión de saxitoxina por los seres humanos, generalmente por el consumo de mariscos contaminados por floraciones de algas tóxicas, es responsable de la enfermedad conocida como intoxicación paralítica por mariscos (PSP).

El término saxitoxina se origina en el nombre de género de la almeja mantecosa (Saxidomus) de la que se aisló por primera vez. Pero el término saxitoxina también puede referirse a todo el conjunto de más de 50 neurotoxinas estructuralmente relacionadas (conocidas colectivamente como “saxitoxinas”) producidas por algas y cianobacterias, entre las que se incluyen la propia saxitoxina (STX), la neosaxitoxina (NSTX), las gonialotoxinas (GTX) y la descarbamoilsaxitoxina (dcSTX).


Estructura de la saxitoxina
Estructura de la saxitoxina

La saxitoxina tiene un gran impacto ambiental y económico, ya que su presencia en los mariscos bivalvos como los mejillones, las almejas, las ostras y las vieiras con frecuencia da lugar a prohibiciones de la recolección comercial y recreativa de mariscos en muchas aguas costeras templadas de todo el mundo, incluidas las aguas nororientales y occidentales de los Estados Unidos, Europa occidental, Asia oriental, Australia, Nueva Zelandia y Sudáfrica. En los Estados Unidos, se ha producido intoxicación paralizante por mariscos en California, Oregón, Washington, Alaska y Nueva Inglaterra.

El peligro de la saxitoxina

Hay un arma que es liberada por las algas en todo el mundo y concentrada, invisible, en la carne de los mariscos. Una cantidad del tamaño de una semilla de amapola es suficiente para matar a una persona adulta.

Es parte de una embestida de la que nos hemos defendido durante décadas, que podría ser la razón por la que nunca has oído hablar de ella.


La saxitoxina es letal en concentraciones 1.000 veces más bajas que el cianuro. Es una poderosa neurotoxina liberada por el plancton en las poblaciones de algas. La saxitoxina es tan potente, de hecho, que fue la única toxina marina declarada arma química por el tratado internacional de 1993 conocido como la Convención de Armas Químicas, y tiene una larga y compleja historia con el gobierno de EE.UU. en particular.

Las caras de la saxitoxina

Según se informa, la CIA dio a los pilotos de aviones de reconocimiento U-2 una moneda que contenía saxitoxina que podían utilizar para suicidarse si eran capturados. El presidente Nixon finalmente prohibió el uso de armas biológicas por parte de los militares, incluyendo la saxitoxina, en 1969, pero la CIA no destruyó una reserva de 10 gramos de la sustancia que había destilado de almejas. El suministro fue redescubierto en una instalación de almacenamiento y distribuido a los científicos de la NIH después de que un farmacólogo rogara a la CIA que no destruyera el alijo. Predijo, correctamente, que la potencia de la toxina ofrecía un enorme potencial para la investigación médica.

Tanto en los sistemas marinos como en los de agua dulce, los mariscos acumulan saxitoxina y la concentran en dosis peligrosas para los seres humanos, los peces, las aves y los mamíferos marinos, aunque los propios mariscos permanecen ilesos. La toxina es indetectable a la vista o al olfato y es estable al calor, lo que significa que incluso un mejillón tóxico cocinado sigue siendo un mejillón tóxico.

Cuando es ingerida por los seres humanos, la saxitoxina causa una intoxicación paralítica por mariscos, o PSP, cuyos síntomas incluyen hormigueo, entumecimiento y, si se consume en cantidades suficientes, parálisis, asfixia y muerte. No se conoce ninguna cura para la intoxicación por saxitoxina.

Vigilando la amenaza venida del mar

Entonces, ¿por qué no has oído hablar de esta potente toxina de algas? Hay que agradecer a los funcionarios de salud de los diferentes países. En California, EEUU, el riesgo es manejado por la diligente vigilancia del Departamento de Salud Pública de California. Cada año, el CDPH emite una cuarentena de mejillones para todas las áreas costeras desde Oregón hasta la frontera mexicana entre el 1 de mayo y el 31 de octubre, ajustando su ventana de acuerdo con los cambios en la concentración de saxitoxina. Cuando las concentraciones son peligrosamente altas, el estado prohíbe toda recolección recreativa de mejillones.


Estructura 3D de la saxitoxina
Estructura 3D de la saxitoxina

El departamento de salud pública exige a los recolectores comerciales de mariscos que presenten muestras de mariscos al menos una vez por semana para conservar su certificación, que es una de las razones por las que los mariscos están disponibles incluso cuando existen prohibiciones. Sin embargo, en la bahía de San Francisco no se realiza ninguna recolección comercial de mariscos, y ello se debe a que, si bien se vigilan los mariscos costeros para detectar toxinas paralizantes de los mariscos, no se realiza esa vigilancia en la bahía.

Primeros casos de intoxicación

Algunos de los primeros casos registrados de envenenamiento por saxitoxina se produjeron en San Francisco, antes de que las prohibiciones estacionales fueran comunes, incluso antes de que los científicos supieran qué estaba envenenando su costa. En 1927, más de 100 personas enfermaron y seis murieron por intoxicación paralizante por mariscos. El pánico se extendió. Los trabajadores de la salud pública colocaron rápidamente señales de advertencia y los científicos trabajaron para identificar la fuente de la enfermedad generalizada. Al año siguiente no se informó de ningún caso, tal vez, como se señaló en un documento científico publicado en 1937, porque “la gente mostró poco deseo, después de la experiencia de 1927, de recoger mariscos”.

En su mayor parte, la vigilancia que comenzó en 1927 ha mantenido bajas las cifras de envenenamiento; el Dr. Eddie García, becario de toxicología médica en la UCSF y el Centro de Control de Envenenamiento de California, dice que, en 2017, sólo se reportaron 117 casos en todo Estados Unidos, ninguno de ellos mortal.

La saxitoxina en la actualidad

Los científicos están de acuerdo en que es de vital importancia tener métodos infalibles de detección de toxinas, especialmente en los próximos años. Por un lado, los expertos dicen que las colonias de algas toxicas son cada vez más comunes, probablemente debido a la contaminación y al cambio climático, entre otras razones. E incluso con un control decente ya en marcha, algunas personas todavía se están enfermando.


Poster de advertencia sobre la recolección de mariscos
Poster de advertencia sobre la recolección de mariscos

“En cierto sentido, es como una mala intersección en la que, si pones unos buenos semáforos, puedes mejorarla mucho”, dijo Don Anderson, biólogo del Instituto Oceanográfico de Woods Hole, que ha pasado más de 40 años estudiando las floraciones de algas nocivas. “Es la gente que no obedece las restricciones, ya sea un semáforo o un cierre, la que se enferma”.

En 2014, por ejemplo, una familia de vacaciones en la costa de Washington hizo una sopa de mejillones. Era medianoche, demasiado oscuro para leer las señales que podrían haberles advertido de no comer mariscos que habían capturado ellos mismos, y los siete terminaron en la sala de emergencias. Una mujer perdió la capacidad de estar de pie. Al día siguiente, el Departamento de Salud de Washington detectó una concentración de saxitoxina más de 75 veces el nivel de alerta.

Incluso a la luz del día, no todos los californianos pueden estar al tanto de la cuarentena; algunos no pueden leer las señales debido a la barrera del idioma, o pueden pensar que se aplican reglas diferentes. Si se basa en el viejo adagio de que no se pueden comer mejillones en meses sin la letra “r”, por ejemplo, es hora de actualizar sus directrices – esta creencia se remonta a por lo menos 1599, cuando un libro de cocina advirtió contra el consumo de ostras durante los meses de verano, muy probablemente porque las bacterias eran especialmente rampantes durante el calor del verano sin refrigeración.

Métodos de detección de la saxitoxina

Aunque se realiza ampliamente, la prueba de saxitoxina no es precisamente humanitaria. Para determinar la concentración de saxitoxina, el más popular de los tres métodos aprobados por la FDA es inyectar a un ratón una pequeña cantidad de líquido que contiene una toxina esperada, esperar a que el ratón muera y registrar el tiempo de su último aliento. Según Maggie Broadwater, Gerente del Programa de poblaciones de Algas Nocivas del NOAA, esta prueba en ratones aún es utilizada por el CDPH para monitorear los niveles de toxinas. Existen otros métodos, pero implican el transporte de las muestras a un laboratorio y días de prueba.

A medida que las poblaciones de algas toxicas se hacen más frecuentes y comenzamos a entender mejor cómo cambian los niveles de saxitoxina, han surgido nuevos métodos que pueden transformar la dinámica de nuestra relación con las toxinas: cómo las detectamos, cómo las tratamos y cómo aprendemos de ellas.


Una lección de la rana toro

El futuro de la detección de saxitoxina puede venir de una fuente poco probable: la rana toro común. Los investigadores de la UCSF publicaron un estudio reciente que describe la estructura de una proteína llamada saxifilina. Se encuentra en el corazón y la sangre de la rana toro americana, que es resistente al envenenamiento por saxitoxina. Usando cristalografía de rayos X, los investigadores del laboratorio de Daniel Minor, profesor del Instituto de Investigación Cardiovascular, identificaron una región en forma de bolsa en esta proteína que se une a la saxitoxina. Los científicos creen que la reserva de saxifilina de la rana toro reduce naturalmente la concentración de saxitoxina en su torrente sanguíneo, dando tiempo al hígado para destruir la toxina.

Estructuralmente, la proteína y su bolsa de unión se parecen mucho a la transferrina – es una familia de proteínas que se unen al hierro y lo transportan por todo el cuerpo. La saxifilina es tan similar, de hecho, que Minor cree que las dos proteínas deben compartir un origen común.

“Esto es realmente la evolución en el trabajo: volver a utilizar un andamiaje de proteínas para hacer algo más”, dijo.

La capacidad de unirse a la saxitoxina también podría conducir algún día a un tratamiento para la intoxicación por mariscos. Podría proporcionar a los científicos un plan para desarrollar moléculas sintéticas que podrían administrarse a los pacientes que digieren la toxina, para prevenir la parálisis.

Estructura y mecanismos de la saxitoxina

El dihidrocloruro de saxitoxina es un sólido amorfo higroscópico, pero la cristalografía de rayos X de los derivados cristalinos permitió determinar la estructura de la saxitoxina. La oxidación de la saxitoxina genera un derivado de purina altamente fluorescente que se ha utilizado para detectar su presencia. Se han realizado varias síntesis totales de saxitoxina.


La saxitoxina es una neurotoxina que actúa como un bloqueador selectivo y reversible de los canales de sodio, que actúa sobre los canales de sodio de las neuronas, previniendo la función celular normal y llevando a la parálisis.

El canal de sodio activado por voltaje es esencial para el funcionamiento normal de las neuronas. Existe como proteínas de membrana integral intercaladas a lo largo del axón de una neurona y posee cuatro dominios que abarcan la membrana celular. La apertura del canal de sodio con voltaje ocurre cuando hay un cambio en el voltaje o algún ligando se une de la manera correcta. Es de suma importancia que estos canales de sodio funcionen correctamente, ya que son esenciales para la propagación de un potencial de acción. Sin esta capacidad, la célula nerviosa se vuelve incapaz de transmitir señales y la región del cuerpo que enerva se corta del sistema nervioso. Esto puede conducir a la parálisis de la región afectada, como en el caso de la saxitoxina.

La saxitoxina se une de forma reversible al canal de sodio. Se une directamente en el poro de la proteína del canal, ocluyendo la abertura, e impidiendo el flujo de iones de sodio a través de la membrana. Esto lleva al cierre nervioso.

Para más información How Scientists Detect the Most Lethal Shellfish Toxin You’ve Never Heard Of

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