Cyclic imine toxins: From shellfish poisoning to neuroscience: The case of acyl derivatives

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Aráoz, Rómulo | Hess, Philipp | Pélissier, Franck | Benoit, Evelyne | Servent, Denis | Zakarian, Armen | Molgó, Jordi

Edité par CCSD -

International audience. Pinnatoxins belong to an emerging class of phycotoxins of the cyclic imine group. Detailed studies of their biological effects have been impeded for a long time due to unavailability of both the complex natural product and its natural source. Recent studies point out that the dinoflagellate Vulcanodinium rugosum Nézan et Chomérat, gen. nov., sp. nov., first discovered in France, is responsible for the production of pinnatoxins E, F and G in New Zealand, Australia, Japan and France. With synthetic pinnatoxin A, a detailed study has been performed, providing conclusive evidence for its mode of action as a potent inhibitor of nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs), more selective for the human neuronal 7 subtype than for  or muscle subtypes. Such studies resulted in the revision of the mode of action of pinnatoxin A from calcium channel activation (originally proposed) to the inhibition of nAChRs with a notable selectivity for the neuronal human 7 subtype. Electrophysiological and competition binding studies confirmed the hypothesis that the spiroimine component of pinnatoxins is an important structural factor for blocking nAChRs. Pinnatoxins : une famille émergente de phycotoxines marines ciblant les récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine avec une haute affinité Les pinnatoxines appartiennent à une classe émergente de phycotoxines du groupe des imines cycliques. Les études détaillées de leurs effets biologiques ont été entravées, pendant une longue période, par l'indisponibilité à la fois du produit complexe naturel et de sa source naturelle. Des études récentes soulignent que le dinoflagellé Vulcanodinium rugosum gen. nov., sp. nov. Nezan et Chomérat, d'abord découvert en France, est responsable de la production de pinnatoxines E, F et G en Nouvelle-Zélande, Australie, Japon et France. Avec la pinnatoxine A synthétique, une étude détaillée a été effectuée, fournissant une preuve concluante de son mode d'action comme inhibiteur puissant des récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine (nAChR), plus sélectif pour le sous-type neuronal humain 7 que pour les sous-types musculaires  ou . De telles études ont abouti à la révision du mode d'action de la pinnatoxine A, de l'activation des canaux calciques (proposée initialement) à l'inhibition des nAChR avec une sélectivité remarquable pour le sous-type neuronal humain 7. Des études d'électrophysiologie et de fixation compétitive ont confirmé l'hypothèse selon laquelle la composante spiro-imine des pinnatoxines est un facteur structural important pour le blocage des nAChR.

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