El ácido iboténico o ácido (S)-2-amino-2-(3-hidroxiisoxazol-5-il) acético, también conocido como ibotenato, es un compuesto químico y una droga psicoactiva que se encuentra de forma natural en los hongos Amanita y en especies de hongos relacionadas que se encuentran típicamente en las regiones templadas y boreales del hemisferio norte.
Es un análogo conformacional menté restringido del neurotransmisor glutamato, y debido a su similitud estructural con este neurotransmisor, actúa como un agonista no selectivo del receptor de glutamato. Por ello, el ácido iboténico puede ser una potente neurotoxina, y se emplea como un «agente liberador del cerebro» a través de inyecciones craneales en investigaciones científicas
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¿Qué es el ácido iboténico?
El ácido iboténico es un compuesto químico que se origina de manera natural en los hongos Amanita muscaria y Amanita pantherina. El ácido iboténico es un aminoácido potentemente neurotóxico y es utilizado a modo de “agente de lesión cerebral”, que ha manifestado ser altamente neurotóxico al momento de ser inyectado directamente en el cerebro de ratas y ratones.
En la época de 1960, este ácido iboténico fue aislado originariamente de una muestra de Amanita ibotengutake en Japón. A. ibotengutake es una variedad muy similar a A. pantherina.
Formula química y estructura del ácido iboténico
¿Cómo y donde se produce el ácido iboténico?
El ácido iboténico es un isoxazol neurotóxico (similar al ÁCIDO KAÍNICO y al MUSCIMOL) que se encuentra en los hongos AMANITA. Causa depresión motora, ataxia y cambios de humor, percepciones y sentimientos, y es un potente agonista excitador de aminoácidos de MeSH. El ácido iboténico es un alfa-aminoácido no proteínico. Tiene un papel como neurotoxina.
Función del ácido iboténico
El ácido iboténico actúa como un potente agonista del NMDA y de los receptores de glutamato metabólico del grupo I (mGluR1 y mGluR5) y II (mGluR2 y mGluR3). Es inactivo en los mGluR del grupo III.5 El ácido iboténico también actúa como un agonista débil de los receptores AMPA y Kainate.
Además, debido a la descarboxilación in vivo en muscimol, actúa indirectamente como un potente agonista de los receptores GABAA y GABAA-ρ.4] A diferencia del muscimol, el principal constituyente psicoactivo de Amanita muscaria que se entiende que causa sedación y delirio, los efectos psicoactivos del ácido iboténico no se conocen independientemente que sirva como un fármaco para el muscimol, sin embargo, se puede especular que actuaría como un estimulante.
Propiedades del ácido
| Fórmula química | C5H6N2O4 |
| Masa molar | 158,11 g-mol-1 |
| Punto de fusión | 151-152 °C (anhidro)
144-146 °C (monohidrato) |
| Solubilidad en agua | H2O: 1 mg/mL 0,1 M NaOH: 10,7 mg/mL 0,1 M HCl: 4,7 mg/mL |
| Nombres | Nombre IUPAC: ácido (S)-2-amino-2-(3-hidroxiisoxazol-5-il)acético |
| Otros nombres | Ácido Iboténico |
Propiedades biológicas
Mecanismo de acción: El ácido iboténico es un agonista de los receptores de glutamato, específicamente en los sitios de los receptores N-metil-D-aspártate, o NMDA y trans-ACPD en un múltiplo de sistemas del sistema nervioso central. La neurotoxicidad iboténica puede ser mejorada por la glicina y bloqueada por la dizocilpina.
La toxicidad del ácido iboténico proviene de la activación de los receptores NMDA. Los receptores NMDA están relacionados con la plasticidad sináptica y trabajan con los receptores de glutamato metabólico para establecer la potenciación a largo plazo o LTP.
Se cree que el proceso de potenciación a largo plazo está relacionado con la adquisición de información. El receptor NMDA funciona correctamente al permitir que los iones de Ca2+ pasen después de la activación en el sitio del receptor.
NMDAR activado: La unión del ácido iboténico permite el exceso de Ca2+ en el sistema, lo que resulta en muerte celular neuronal o apoptosis. Ca2+ también activa CaM-KII o Ca2+/Calmodulina Cinasa que fosforila múltiples enzimas.
Las enzimas activadas entonces comienzan a producir especies reactivas de oxígeno que dañan el tejido circundante. El exceso de Ca2+ resulta en la mejora del sistema de transporte de electrones mitocondriales, lo que aumentará aún más el número de especies reactivas de oxígeno.
Usos frecuentes del ácido iboténico
En la medicina
Usos médicos: el ácido iboténico es utilizado como agente de lesión cerebral en el entorno médico. Cuando es inyectado intracranealmente, el ácido iboténico da lugar al desarrollo de lesiones excitotóxicas en el cerebro. Este método de lesión cerebral experimental podría ser preferible en ciertas circunstancias porque, mientras se destruyen neuronas en un área del cerebro en particular, el tracto que atraviesa a través del núcleo no es dañado.
Tratamiento – Lorazepam, una benzodiacepina:
Atropina: el tratamiento de la intoxicación por ácido iboténico es limitado y varía ya que la dosis tóxica del compuesto varía de persona a persona. A los pacientes ingresados en el hospital por intoxicación con ácido iboténico se les da generalmente carbón para detener la absorción del compuesto y prevenir una mayor intoxicación.
Al recibir el tratamiento con carbón, se controlan los signos vitales del paciente y la toxicidad suele durar entre 6 y 8 horas; sin embargo, algunos síntomas pueden tardar hasta unos pocos días en desaparecer. Ocasionalmente, para reducir el malestar asociado con los síntomas, se administrarán benzodiacepinas para controlar los ataques de pánico y las alucinaciones.
Se debe prestar especial atención al monitoreo de la respiración, el control de las vías respiratorias y la circulación. Si el tratamiento ocurre dentro de la primera hora de ingestión, el lavado gástrico puede ser efectivo. Si el vómito se vuelve demasiado intenso y se administran líquidos intravenosos, también se puede proporcionar atención psiquiátrica. En casos raros se pueden necesitar medicamentos anticolinérgicos, como la atropina.
Uso en investigación
El ácido iboténico utilizado para la lesión del cerebro de las ratas se mantiene congelado en una solución salina amortiguada con fosfato a un pH de 7,4, y puede conservarse hasta un año sin pérdida de toxicidad.
La inyección de 0,05-.1 microlitros de ácido iboténico en el hipocampo a una velocidad de 0,1 microlitros/min dio lugar a lesiones semiselectivas. La lesión del hipocampo provocó una pérdida considerable de células en las células piramidales (CA1-CA3), así como de células granulares en el giro dentado. La lesión por ácido iboténico también causa algún daño a los axones a lo largo de la vía perforante.
Típicamente cuando la lesión se hace con otros químicos, el sujeto no puede volver a aprender una tarea. Sin embargo, debido a la reactividad del ácido iboténico con receptores de glutamato como el receptor NMDA, la lesión por ácido iboténico permite que el sujeto vuelva a aprender.
Por lo tanto, se prefiere la lesión por ácido iboténico en los estudios en los que es esencial volver a aprender una tarea después de la lesión. En comparación con otros agentes lesionantes, el ácido iboténico es uno de los más específicos del sitio; sin embargo, actualmente se buscan alternativas menos dañinas.
En la vida cotidiana
En rituales chamánicos: el ácido iboténico (junto con otras sustancias tales como el muscimol, encontrados en Amanita muscaria y Amanita pantherina) es un compuesto utilizado asiduamente en determinados ritos chamánicos como sacramento.
El muscimol es descargado en la orina en sumas comparativamente elevadas, y coexisten prácticas de chamanes que rehusaron orinar con la intención de intoxicarse, u otras que refieren como la tribu concebía uso de la orina tóxica del chamán.
Medidas de seguridad para manipular el ácido iboténico
Efectos secundarios en la ingesta: El ácido iboténico evoca efectos enteógenos en el ser humano a una dosis de 50-100 mg.3, el pico de la intoxicación es alcanzado aproximadamente entre dos y tres horas después de la ingestión oral, caracterizándose por la manifestación de alguno o todos los síntomas siguientes: distorsión visual, alucinaciones, vértigos, contracciones musculares (comúnmente denominadas de forma errónea como convulsiones) y alteraciones en la percepción sensorial. Estos efectos suelen durar en torno a 6-8 horas, variando según la dosis ingerida.
Efectos biológicos
El ácido iboténico afecta típicamente a los receptores NMDA y trans-ACPD en el sistema nervioso central. Debido a que se dirigen a estos sistemas, los síntomas asociados con la intoxicación por ácido iboténico suelen estar relacionados con la percepción y el control.
La mayor parte del ácido iboténico ingerido es probablemente descarboxilado en muscimol, por lo que los efectos de ingerir ácido iboténico son similares a los efectos del múscimol. Los síntomas asociados con el ácido iboténico suelen aparecer en un plazo de 30 a 60 minutos e incluyen una serie de efectos sobre el sistema nervioso.
Los síntomas más comunes incluyen náuseas, vómitos y somnolencia. Sin embargo, después de la primera hora los síntomas comienzan a incluir confusión, euforia, distorsiones visuales y auditivas, sensaciones de flotación y amnesia retrógrada.
Los síntomas son ligeramente diferentes para los niños, generalmente comienzan después de 30 a 180 minutos. Los síntomas dominantes en los niños incluyen ataxia, obtundación y letargo. Sin embargo, ocasionalmente se reportan convulsiones, más comúnmente con niños.
Ejemplos de ácido iboténico
Ejemplo de la toxicidad de hongos que contienen muscimol y ácido iboténico reportada a un centro regional de control de envenenamientos
Antecedentes: Amanita muscaria (AM) y A. pantherina (AP) contienen ácido iboténico y muscimol y pueden causar síntomas excitatorios y sedantes. Los síntomas gastrointestinales (GI) no son descritos clásicamente, pero han sido reportados. Hay relativamente pocos casos reportados de envenenamiento con estos hongos en Norteamérica.
Métodos: este es un examen retrospectivo de las ingestiones de hongos que contienen ácido iboténico y muscimol notificadas a un centro regional de toxicología de los Estados Unidos entre 2002 y 2016. Los casos se incluyeron si la identificación fue hecha por un micólogo o si la AM fue claramente descrita.
Resultados: treinta y cuatro casos cumplieron los criterios de inclusión. Hubo 23 casos de AM, 10 AP y 1 A. aprica. La razón de la ingestión incluyó forrajeo (12), recreativo (6), accidental (12), terapéutico (1), autolesivo (1) y desconocido (2). De las ingestas pediátricas accidentales, 4 (25%) fueron sintomáticas.
Ninguno de los niños con ingestión sintomática de AM requirió ingreso. Un niño de 3 años que ingirió AP tuvo vómitos, agitación y letargo y recibió benzodiazepinas. Fue intubado y tuvo una estadía de 3 días en la UCI. Hubo 25 pacientes sintomáticos.
Todos los pacientes menos uno desarrolló síntomas dentro de las 6 h. Seis pacientes tuvieron síntomas durante menos de 6 h mientras que 15 tuvieron síntomas que duraron menos de 24 h.
Las ingestiones de AP fueron más sintomáticas que las de AM con respecto a la presencia de cualquier síntoma gastrointestinal (80% vs. 35%), depresión del sistema nervioso central (SNC) (70% vs. 35%), y excitación del SNC (70% vs. 35%) respectivamente.
Cinco pacientes fueron intubados, ningún paciente experimentó hipotensión, convulsiones, lesión renal aguda o hepatotoxicidad. No hubo reporte de muertes.
Discusión: la ingestión de ácido iboténico/muscimol que contiene hongos a menudo produce un síndrome con trastornos gastrointestinales, excitación del SNC y depresión del SNC, ya sea sola o en combinación. La ingestión de PA se asoció con una tasa más alta de síntomas en comparación con la AM.