Protocolo para la identificación rápida y sensible de ricina en muestras ambientales ante una alerta biológica / Protocol for rapid and sensitive identification of ricin in environmental samples during a biological alert

Introducción: La ricina es una toxina muy potente que ha adquirido importancia por su potencial uso como arma biológica, fundamentalmente en forma pulverulenta. El desarrollo de métodos que permitan una detección rápida y temprana tras la exposición a la toxina permitiría reducir las tasas de morbilidad y mortalidad asociadas. Ante una alerta/amenaza biológica con una muestra sospechosa de contener ricina, la Red de Laboratorios de Alerta Biológica (RELAB), infraestructura de naturaleza científico-técnica creada mediante la Orden PRE/305/2009, autoriza el envío de la muestra al Instituto Nacional de Técnica Aerospacial (INTA), uno de los laboratorios de referencia que integran esta Red. Objetivos: Desarrollo de un protocolo para la detección de ricina basado en una doble detección, un ensayo inmunológico y un análisis proteico, para aumentar la fiabilidad del diagnóstico además de acortar sensiblemente el tiempo de respuesta del laboratorio. Material y Métodos: El diagnóstico inmunológico con anticuerpos in house combinados en un ELISA tipo Sandwich. El diagnóstico proteico mediante la técnica SDS-PAGE (electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecilsulfato sódico) para determinar el tamaño y la estructura de las distintas proteínas de la muestra. Resultados: La optimización del marcado de los anticuerpos de detección, así como la preparación y almacenamiento de placas previamente tapizadas/bloqueadas permite conseguir un ensayo muy sensible (<1 ng/mL) en un tiempo inferior a cuatro horas. Conclusión: La realización de ambos ensayos en paralelo permite disponer de un método diagnóstico robusto, sensible y rápido (AU)

Introduction: Ricin is a powerful toxin wich has gained importance due to its potential use as biological weapon, essentially in powder form. The development of methods that promote a rapid detection after the toxin exposure will allow us to reduce its associated rates of both mobility and mortality. In the face of biological threat with samples suspected of containing ricin, the Biological-Alert-Laboratory-Network (RELAB), which is a scientific-technical infrastructure created by the Order of the Ministry of the Presidency PRE/305/2009, authorizes the shipment of this type of samples to the National Institute of Aerospace Technique (INTA), one of the Reference Laboratory belonging to this Network. Aim: Development of one protocol to detect ricin based on both an immunological assay and a protein analysis focused to reduce noticeably the response time of the laboratory. Material and Methods: The Immunological diagnosis of ricin uses in house antibodies combined in an ELISA sandwich. Protein diagnosis through the SDS-PAGE technique defines the size and structure of different proteins contained in the sample. Results: The optimization of detection antibody labelling and the development of precoated-and-preblocked stored plates has allowed us to achieve a very sensitive assay (<1 ng/mL) less than four hours. Conclusion: Carrying out both assays in paralell enables us to have a hardy, sensitive and rapid method to identify ricin (AU)

Extracción de ricina por procedimientos incluidos en publicaciones paramilitares y manuales relacionados con la red terrorista Al Qaeda / Extraction of ricin by procedures featured on paramilitary publications and manuals related to the Al Qaeda terrorist network

Antecedentes: La ricina es una fitotoxina con actividad citotóxica presente en las semillas de ricino (Ricinus communis L.). Algunas publicaciones paramilitares y manuales relacionados con la red terrorista Al Qaeda explican procedimientos para su extracción a partir de las semillas. Esto ha llevado a la actual preocupación por que esta toxina pueda ser empleada con fines terroristas. Objetivo: Determinar la viabilidad y eficacia de estas técnicas de extracción. Materiales y métodos: A partir de las semillas de Ricinus communis, variedades gibsonii y zanzibariensis, se siguieron dos procedimientos para la extracción de ricina incluidos en estas publicaciones y manuales. El primero de ellos se basa en la eliminación del aceite de la semilla mediante la extracción del mismo con disolventes orgánicos. El segundo consiste en la precipitación de la ricina, a partir del extracto acuoso, por modificación de la fuerza iónica mediante la adición de una sal. La detección cuantitativa de ricina en las muestras fue realizada por enzimoinmunoensayo de captura (ELISAc). Resultados: Los extractos de las semillas obtenidos por el primer procedimiento en las variedades zanzibariensis y gibsonii tenian un contenido en ricina de 0,33 por ciento y 0,01 por ciento (peso/peso), respectivamente. La muestra obtenida por la técnica de precipitación por adición de una sal no contenía ricina. Conclusiones: En este trabajo hemos podido constatar la viabilidad y la eficacia de varias técnicas de extracción para la ricina rápidas, baratas y a partir de productos de fácil adquisición. Su utilización como "arma de destrucción masiva", es decir, con el fin de causar un elevado número de intoxicados, estaría limitada por el bajo contenido en ricina de los extractos obtenidos y por la dificultad de diseminarlos de forma eficaz. Sin embargo, no se puede descartar su uso con fines terroristas selectivos, es decir, limitado a una o varias personas, así como el posible perfeccionamiento de los procedimientos incluidos en estas publicaciones (AU)

Nigrina b: una proteína inactivadora de ribosomas no tóxica del saúco. Utilidad farmacéutica en la construcción de inmunotoxinas y conjugados para la terapia del cáncer* / Nigrin b: a ribosome-inactivating protein from elder. Pharmaceutical utility in the construction of inmmunotoxins and conjugates for cancer therapy

El saúco posee una colección de proteínas inactivadoras de ribosomas, en particular las nigrinas, que parecen ser responsables de su toxicidad. La nigrina b (corteza) posee isoformas en frutos (nigrina f) y hojas (nigrina l) que se encuentran a mayor concentración en las fases iniciales del desarrollo. Nigrina b es 103-104 veces menos tóxica que la ricina, una proteína inactivadora de ribosomas relacionada estructuralmente con la nigrina b y extremadamente tóxica presente en Ricinus communis L., que se utiliza para la construcción de inmunotoxinas para la terapia del cáncer. Nigrina b se internaliza en las células superiores por una vía intracelular distinta a la de la ricina independiente de temperatura y de brefeldina A. La administración de dosis letales de nigrina b produce lesiones intestinales irreversibles específicas por destrucción de las criptas y desaparición del epitelio intestinal lo que ocasiona hemorragias intestinales letales. Los datos sobre estructura primaria de las nigrinas indican que la diferencia de toxicidad con la ricina se basa en cambios de aminoácidos clave en los dominios de fijación de galactosa en las cadenas B de ambas proteínas. Esta característica de la nigrina b es de enorme utilidad en la construcción de los denominados "proyectiles mágicos" o fármacos inteligentes capaces de interaccionar y destruir blancos específicos. Como ejemplos de dichos proyectiles mágicos se han construido conjugados transferrina- nigrina b/ebulina l que han mostrado ser efectivos contra células cancerosas que sobreexpresan el receptor de transferrina y una inmunotoxina antitumoral contra el CD105 de ratón que identifica a la células CD105+ y las destruye de manera selectiva tanto in vitro como in vivo. Ello convierte a la nigrina b en una herramienta útil en la inmunotoxiterapia del cáncer (AU)

Ricina: una fitotoxina de uso potencial como arma / Ricin: a phytotoxin with potential use as a weapon

La ricina es una fitotoxina con actividad citotóxica que está presente en las semillas de ricino ( Ricinus communis L.). Su estructura consta de dos cadenas polipeptídicas: una con propiedades de lectina, que le permite fijarse a glicolípidos y glicoproteínas presentes en la superficie de la membrana celular, y otra capaz de inhibir la síntesis de proteínas a nivel de los ribosomas. El acceso desde la superficie de la célula hasta los ribosomas supone un complejo proceso que incluye un transporte retrógrado desde el aparato de Golgi hasta el retículo endoplasmático, donde se produce la translocación al citosol. Hoy se sabe que algunas publicaciones paramilitares y manuales relacionados con la red terrorista Al Qaeda explican procedimientos para la extracción de ricina a partir de las semillas de ricino. Esto ha llevado a la actual preocupación por que la ricina pueda ser empleada con fines terroristas. La ricina fue incluida en los programas de armamento químico y biológico de distintos países, en los que se comprobó la dificultad que presenta para ser diseminada de forma eficaz con el fin de causar un elevado número de afectados. Las ventajas que presentaría la intoxicación por ricina, utilizada como arma, incluyen: un período de latencia de varias horas; la poca especificidad de los síntomas y signos por cualquier vía de exposición; y la inexistencia de un tratamiento antidótico (AU)

Ricin is a phytotoxin with cytotoxic activity present in castor plant ( Ricinus communis L.) seeds. Its structure consists of two polypeptide chains: one with lectin properties that allows it to bind to glycoproteins and glycolipids on the cell surface and the other one which inhibits protein synthesis at the ribosomes level. Access of the toxin from the cell surface to the ribosomes is a complex process with retrograde transport from the Golgi complex to the endoplasmic reticulum, followed by translocation to the cytosol. It is now known that some paramilitary publications and manuals related to the Al Qaeda terrorist network detail procedures regarding the method for extracting ricin from the castor plant seeds. This has increased the fear that ricin may be used for terrorist purposes. Ricin has been part of the chemical and biological weapons programs in different countries and it was found that this toxin is not easy to disseminate for the purpose of causing a large number of casualties. Advantages of ricin intoxication, if used as a weapon, include a latency period of several hours; nonspecific symptoms and signs regardless of the exposure route; and the lack of an antidotal treatment (AU)