Novel three-finger toxins from Micrurus dumerilii and Micrurus mipartitus coral snake venoms: Phylogenetic relationships and characterization of Clarkitoxin-I-Mdum.

Micrurus mipartitus and M. dumerilii are the most medically important coral snakes in Colombia. Proteomic characterization of their venoms has previously shown that proteins of the three-finger toxin (3FTx) family are abundant components, especially in M. mipartitus (61%) and to a lesser extent in M. dumerilii (28%). In order to increase knowledge on these toxins, in this work a major 3FTx of M. dumerilii venom (8% of the venom proteins), named Clarkitoxin-I-Mdum, was isolated and characterized. Its amino acid sequence comprises 66 residues, with an isotope-averaged molecular mass of 7537 ±â€¯2 Da and a theoretical pI of 9.36, presenting the conserved pattern of eight cysteines that classifies it as a short-chain (type I) 3FTx. Clarkitoxin-I-Mdum was not lethal to mice by intravenous or intracerebroventricular route and was not cytolytic to myogenic cells in vitro. On the other hand, five coding sequences for 3FTxs were obtained from the venom gland of M. mipartitus. These novel toxin sequences were named Mm3FTx-01 to Mm3FTx-05, all of them also presenting the eight conserved cysteines of short-chain 3FTxs. Phylogenetic analysis revealed high variability of 3FTxs from Micrurus, and ELISA using antibodies raised to the major 3FTxs from M. mipartitus and M. dumerilii confirmed their immunochemical divergence. These results highlight the relevance of performing further studies aiming at a deeper understanding of the functional and antigenic relationships among specific Micrurus toxins, with important implications for the production of antivenoms.

L-amino acid oxidase isolated from Micrurus mipartitus snake venom (MipLAAO) specifically induces apoptosis in acute lymphoblastic leukemia cells mostly via oxidative stress-dependent signaling mechanism.

The effect of Micrurus mipartitus snake venom as a therapeutic alternative for T-acute lymphoblastic leukemia (ALL) is still unknown. This study was aimed to evaluate the cytotoxic effect of M. mipartitus snake venom and a new L-amino acid oxidase (LAAO), named MipLAAO, on human peripheral blood lymphocytes (PBL) and on T-ALL cells (Jurkat), and its mechanism of action. PBL and Jurkat cells were treated with venom and MipLAAO, and morphological changes in the cell nucleus/DNA, mitochondrial membrane potential, levels of intracellular reactive oxygen species and cellular apoptosis markers were determined by fluorescence microscopy, flow cytometry and pharmacological inhibition. Venom and MipLAAO induced apoptotic cell death in Jurkat cells, but not in PBL, in a dose-response manner. Additionally, venom and MipLAAO increased dichlorofluorescein fluorescence intensity, indicative of H2O2 production, increased DJ-1 Cys106-sulfonate, as a marker of intracellular stress and induced the up-regulation of PUMA, p53 and phosphorylation of c-JUN. Additionally, it increased the expression of apoptotic CASPASE-3. In conclusion, M. mipartitus venom and MipLAAO selectively induces apoptosis in Jurkat cells through a H2O2-mediated signaling pathway dependent mostly on CASPASE-3 pathway. Our findings support the potential use of M. mipartitus snake venom compounds as a potential treatment for T-ALL.

Primary structures and partial toxicological characterization of two phospholipases A2 from Micrurus mipartitus and Micrurus dumerilii coral snake venoms.

Snake venom phospholipases A2 (PLA2) share high sequence identities and a conserved structural scaffold, but show important functional differences. Only a few PLA2s have been purified and characterized from coral snake (Micrurus spp.) venoms, and their role in envenomation remains largely unknown. In this report, we describe the isolation, sequencing and partial functional characterization of two Micrurus PLA2s: MmipPLA2 from Micrurus mipartitus and MdumPLA2 from Micrurus dumerilii, two species of clinical importance in Colombia. MmipPLA2 consisted of 119 amino acid residues with a predicted pI of 8.4, whereas MdumPLA2 consisted of 117 residues with a pI of 5.6. Both PLA2s showed the conserved 'group I' cysteine pattern and were enzymatically active, although MdumPLA2 had higher activity. The two enzymes differed notably in their toxicity, with MmipPLA2 being highly lethal to mice and mildly myotoxic, whereas MdumPLA2 was not lethal (up to 3 µg/g body weight) but strongly myotoxic. MdumPLA2 displayed higher anticoagulant activity than MmipPLA2in vitro and caused more sustained edema in the mouse footpad assay. Neither of these enzymes was cytolytic to cultured skeletal muscle C2C12 myotubes. Based on their structural differences, the two enzymes were placed in separate lineages in a partial phylogeny of Micrurus venom PLA2s and this classification agreed with their divergent biological activities. Overall, these findings highlight the structural and functional diversity of Micrurus venom PLA2s.

Purification of nasulysin-1: A new toxin from Porthidium nasutum snake venom that specifically induces apoptosis in leukemia cell model through caspase-3 and apoptosis-inducing factor activation.

Nasulysin-1, a new zinc-metalloproteinase from the snake venom of the hognose pit viper Porthidium nasutum, was purified to homogeneity using molecular exclusion chromatography and high performance liquid chromatography on a reverse phase column. The molecular mass of the purified enzyme was 25,900 kDa and pI 4.1, as determined by 1D and 2D polyacrylamide gel electrophoresis. Liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) analysis of the N-terminal amino acid sequence (1FSPRYIELVVVADHGMFKKYNSNLNTIR28; 1TASLANLEVWSK12; 1DLLPR6) of the purified nasulysin-1, shows close structural homology with other snake venom metalloproteinases isolated from different snake venoms. The purified nasulysin-1 showed specific apoptosis-inducing activity in Jurkat and K562 cells, a T-cell acute lymphocytic leukemia (ALL) and chronic myeloid leukemia (AML) cell model, respectively, without affecting the viability of human lymphocyte cells. After 48 h treatment, nasulysin-1 (20 µg/mL) induced loss of the mitochondrial membrane potential (ΔΨm), activated the apoptosis-inducing factor (AIF), activated the protease caspase-3, and induced chromatin condensation and DNA fragmentation, all hallmarks of apoptosis. These results strongly suggest that nasulysin-1 selectively induces apoptosis to eliminate leukemia cells. Thus, these data warrant further investigation into the use of the metalloproteinase protein, nasulysin-1 as a potential therapeutic agent for treating leukemia.

Characterization of the most promising fraction of Swietenia macrophylla active against myotoxic phospholipases A2: identification of catechin as one of the active compounds / Caracterización de la fracción más promisoria de Swietenia macrophylla activa contra fosfolipasas A2 miotoxicas: identificación de catequina como uno de los compuestos activos

Background: The pharmacological effects produced by snakebite accidents involve the actions of several enzymes, of which those of the phospholipases A2 (PLA2) exhibit a wide variety of effects such as edema and myotoxicity. Some plant extracts have been antagonists of crude snake venoms and toxins. Based on promising bioactivity, Swietenia macrophylla King was selected for further studies. Objective: The purpose of this study was to identify the PLA2 inhibitors present in the crude extract of S. macrophylla that could be promising leads in neutralizing the local effects of ophidian accidents. Methods: Bioassay-guided fractionation of the ethanolic extract of the leaves of S. macrophylla lead to the detection of (+)-catechin, characterized through gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), and confirmed by HPLC. The PLA2 inhibitory activity was measured with the Dole method and a spectrophotometric assay with 4-Nitro-3 octanoyloxy-benzoic acid (4N3OBA). Cytotoxicity was done on C2C12 murine myoblast. Results: Fraction F5 and (+)-Catechin inhibited the PLA2 activity of B. asper venom, in a dosedependent way. In addition, (+) Catechin showed an inhibition level of 83.1 ± 3.1 % of the enzymati activity of one PLA2 purified from the venom of Crotalus durissus cumanensis using 4N3OBA as substrate. Also the ethanolic extract and fraction F5 showed inhibition of the cytotoxicity induced by the Bothrops atrox venom and their Lys 49 PLA2 (80 and 100% respectively). Molecular docking results suggested that OH from 4´ and 5' carbons of (+)-catechin could form hydrogen bonds with carboxylate moiety of residue Asp49, while OH from 5 could form a hydrogen bond with Asn 6. Additional Van der Waals interactions were also proposed. Conclusion: Swietenia macrophylla exhibited strong inhibitory activity against PLA2s enzymes. Catechin, one of the components in the active fraction F5, is proposed as being partially responsible for the bioactivity.

Antecedentes: Los efectos farmacológicos producidos en el accidente ofídico implican la acción de varias enzimas, como las fosfolipasas A2 (PLA2), que exhiben una amplia variedad de efectos como edema y miotoxicidad. Algunos extractos de plantas han demostrado ser antagonistas de los venenos crudos y sus toxinas. En base a una bioactividad promisoria previa, Swietenia macrophylla King fue seleccionada para estudios posteriores. Objetivo: El propósito de este estudio fue identificar metabolitos inhibidores de PLA2 presentes en el extracto crudo de S. macrophylla que podrían ser prometedores en la neutralización de los efectos locales del accidente ofídico. Métodos: Un fraccionamiento biodirigido del extracto etanólico de hojas de S. macrophylla llevó a la detección de la (+)-catequina mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), y se confirmó mediante HPLC. La actividad inhibidora de PLA2 se determinó por el método de Dole y un ensayo espectrofotométrico con Ácido 4-Nitro-3-octanoiloxibenzoico (4N3OBA). La citotoxicidad se determinó en mioblastos C2C12 murinos. Resultados: La fracción F5 de S. macrophylla, mostró la mayor inhibición del veneno de Bothrops asper y PLA2s aisladas de B. atrox y Crotalus durissus cumanensis e inhibición completa de la citotoxicidad. La (+)-catequina fue el metabolito más abundante en F5, mostró una inhibición de PLA2 de 89,8%, 81,1% y 74,3%, a diferentes relaciones de veneno: catequina. Mediante estudios de docking molecular se demostró la unión de la (+)-catequina al sitio activo de la PLA2. Conclusión: Swietenia macrophylla exhibió una fuerte actividad inhibitoria sobre las enzimas PLA2s. La (+)-catequina, uno de los metabolitos presentes en la fracción activa F5, se propone como uno de los compuestos responsables de la bioactividad.

Isolation and functional characterization of a basic phospholipase A2 from Colombian Bothrops asper venom / Aislamiento y caracterización funcional de una fosfolipasa A2 básica del veneno de Bothrops asper de Colombia

Antecedentes: las mordeduras de serpientes representan un problema de salud pública relevante en muchas regiones del mundo, particularmente en los países tropicales y subtropicales de África, Asia, América Latina y Oceanía. Los venenos de serpientes son mezclas complejas de enzimas y proteínas tóxicas, donde los componentes más importantes y abundantes que dañan los músculos en los venenos de serpientes son las fosfolipasas A2 (PLA2). Objetivo: Aislar y caracterizar una fosfolipasa A2 del veneno de Venezuela Bothrops para obtener información sobre la composición del veneno de esta especie. Materiales y métodos: La cromatografía de intercambio catiónico seguida de HPLC de fase inversa se usó para purificar la proteína. La espectrometría de masas se utilizó para determinar su masa molecular. La caracterización bioquímica se realizó utilizando un sustrato sintético (ácido 4-nitro-3-octanoiloxi-benzoico). La actividad miotóxica y de inducción de edema de la toxina se probó en ratones, midiendo la actividad de la creatina quinasa plasmática y el diámetro de la almohadilla de la pata, respectivamente. Además, se examinó la actividad citotóxica de mioblastos y miotubos C2C12 del músculo esquelético murino. Resultados: se purificó una PLA2 de Bothrops asper veneno de Colombia (BaspCol-PLA2). Su masa molecular fue de 13974.6 Da. La enzima hidrolizó un sustrato sintético con un KM de 3.11 mM y un VMax de 4.47 nmol / min, mostrando una actividad máxima a 40 ° C y a pH 8.0. La PLA2 requería Ca2 + para la actividad. La adición de Mg2 +, Cd2 +, Mn2 + y Zn2 + (10 mM) en presencia de baja concentración de Ca2 + (1 mM) disminuyó la actividad de la enzima. La sustitución de Ca2 + por los cationes divalentes mencionados también redujo la actividad a niveles similares a los de la ausencia de Ca2 +. Tres fragmentos internos (CCFVHDCCYGK, AAAI / LCFRDNI / LNTYNDKK, DAAI / LCFR) identificada mediante un análisis de espectrometría de masas mostró similitud con las PLA2 de B. asper informadas previamente. En ratones, BaspCol-PLA2 indujo un notable efecto miotóxico local y un edema moderado en la almohadilla del pie. In vitro, esta enzima indujo un efecto citotóxico tanto en los mioblastos como en los miotubos. Además, se clasificó como PLA2 débilmente anticoagulante, mostrando este efecto en concentraciones entre 3 y 10 µg / mL cuando se usa plasma humano. Conclusiones: Una PLA2 se purificó y se llamó BaspCol-PLA2, esta enzima mostró actividad catalítica y una masa molecular de 13974.6 Da. La toxina mostró actividades miotóxicas, formadoras de edema, anticoagulantes y citotóxicas. BaspCol-PLA2 indujo un notable efecto miotóxico local y un edema moderado en la almohadilla del pie. In vitro, esta enzima indujo un efecto citotóxico tanto en los mioblastos como en los miotubos. Además, se clasificó como PLA2 débilmente anticoagulante, mostrando este efecto en concentraciones entre 3 y 10 µg / mL cuando se usa plasma humano. Conclusiones: Una PLA2 se purificó y se llamó BaspCol-PLA2, esta enzima mostró actividad catalítica y una masa molecular de 13974.6 Da. La toxina mostró actividades miotóxicas, formadoras de edema, anticoagulantes y citotóxicas. BaspCol-PLA2 indujo un notable efecto miotóxico local y un edema moderado en la almohadilla del pie. In vitro, esta enzima indujo un efecto citotóxico tanto en los mioblastos como en los miotubos. Además, se clasificó como PLA2 débilmente anticoagulante, mostrando este efecto en concentraciones entre 3 y 10 µg / mL cuando se usa plasma humano. Conclusiones: Una PLA2 se purificó y se llamó BaspCol-PLA2, esta enzima mostró actividad catalítica y una masa molecular de 13974.6 Da. La toxina mostró actividades miotóxicas, formadoras de edema, anticoagulantes y citotóxicas. esta enzima mostró actividad catalítica y masa molecular de 13974.6 Da. La toxina mostró actividades miotóxicas, formadoras de edema, anticoagulantes y citotóxicas. esta enzima mostró actividad catalítica y masa molecular de 13974.6 Da. La toxina mostró actividades miotóxicas, formadoras de edema, anticoagulantes y citotóxicas.

Inhibitory effects of Swietenia macrophylla on myotoxic phospholipases A2

Activity-guided fractionation of an ethanol-soluble extract of the leaves of Swietenia macrophylla King, Meliaceae, led to several fractions. As a result, sample Sm13-16, 23 had the most promising activity against phospholipases A2 (PLA2), Asp49 and Lys49 types. This fraction inhibited PLA2 activity of the Asp49 PLA2, when aggregated substrate was used. On the other hand, this activity was weakly neutralized when monodispersed substrate was used. In addition, Sm13-16, 23 inhibited, in a dose dependent manner, the cytotoxicity, myotoxicity and edema induced by PLA2s, as well as the anticoagulant activity of Asp49 PLA2. Overall, this fraction exhibited a better inhibition of the toxic activities induced by the Lys49 PLA2 than those caused by the Asp49 PLA2. The spectral data of Sm13-16, 23 suggested the presence of aromatic compounds (UV λ max (nm) 655, 266, and 219; IR λ max KBr (cm-1): ~ 3600-3000 (OH), 2923.07 and 1438.90 (C-H), 1656.69 (C = O), 1618.63 and 1607.67 (C-O), 1285.47772.60). We suggest that phenolic compounds could interact and inhibit the toxins by several mechanisms. Further analysis of the compounds present in the active fraction could be a relevant contribution in the treatment of accidents caused by snake envenomation.

Mipartoxin-I, a novel three-finger toxin, is the major neurotoxic component in the venom of the redtail coral snake Micrurus mipartitus (Elapidae).

The major venom component of Micrurus mipartitus, a coral snake distributed from Nicaragua to northern South America, was characterized biochemically and functionally. This protein, named mipartoxin-I, is a novel member of the three-finger toxin superfamily, presenting the characteristic cysteine signature and amino acid sequence length of the short-chain, type-I, α-neurotoxins. Nevertheless, it varies considerably from related toxins, with a sequence identity not higher than 70% in a multiple alignment of 67 proteins within this family. Its observed molecular mass (7030.0) matches the value predicted by its amino acid sequence, indicating lack of post-translational modifications. Mipartoxin-I showed a potent lethal effect in mice (intraperitoneal median lethal dose: 0.06 µg/g body weight), and caused a clear neuromuscular blockade on both avian and mouse nerve-muscle preparations, presenting a post-synaptic action through the cholinergic nicotinic receptor. Since mipartoxin-I is the most abundant (28%) protein in M. mipartitus venom, it should play a major role in its toxicity, and therefore represents an important target for developing a therapeutic antivenom, which is very scarce or even unavailable in the regions where this snake inhabits. The structural information here provided might help in the preparation of a synthetic or recombinant immunogen to overcome the limited venom availability.

Evaluación biológica preliminar de extractos vegetales utilizados en la medicina tradicional de la Sierra Nevada de Santa Marta contra el veneno de la Bothrops asper / Preliminary biological evaluation of plants extracts used in the Sierra Nevada de Santa Marta against the snake Bothrops asper venom

La mordedura de serpientes constituye un problema de salubridad importante en muchos países tropicales y subtropicales, con un estimado de 2,5 millones de personas envenenadas cada año. En Colombia las especies Bothropsasper y Bothropsatrox son las causantes del 70 al 90 % de los accidentes registrados. Se estima que el 60 % de estos accidentes son inicialmente tratados por curanderos tradicionales utilizando plantas medicinales en diferentes preparaciones. Este estudio evaluó la capacidad inhibitoria de cinco especies contra el efecto proteolítico y hemolítico indirecto inducido por el veneno de B. asper en ensayos in vitro. Las especies, que fueron seleccionadas de acuerdo a su uso en la medicina tradicional por parte de las comunidades campesinas de la Sierra Nevada de Santa Marta, fueron, Aristolochia máxima, Cissampelospareira, Equisetumbogotense, Mucunacfpruriens y una especie de la familia Asteraceae. La planta E. bogotense mostró los mayores porcentaje de inhibición contra la actividad de las fosfolipasas A2 (42,29 %), así como la mayor precipitación de las proteínas en un rango de masas moleculares de 28,2 y 94,43 KDa. Al fraccionar el extracto de E. bogotense se obtuvieron cinco fracciones, las cuales presentaron un porcentaje de inhibición de 36,6 ± 1,07 a 46,1 ± 13,6. Adicionalmente se detectaron por métodos cualitativos núcleos como, alcaloides, esteroides y/o triterpenos, taninos, cumarinas y leucoantocianidinas. En estudio se reporta la actividad antiofídica en ensayos in vitro de la especie E. bogotense contra el veneno de la especie B.asper. (DUAZARY 2012 No. 2, 140 - 150).

Efectos inhibitorios de compuestos fenólicos de plantas sobre la actividad enzimática y citotoxica inducida por una fosfolipasa A2 de veneno de serpiente / Inhibitory effects of plant phenolic compounds on enzymatic and cytotoxic activities induced by a snake venom phospholipase A2

Los compuestos fenólicos han mostrado inhibir los efectos tóxicos inducidos por proteínas de veneno de serpiente. En éste trabajo, nosotros demostramos que el ácido gálico, el ácido ferúlico, el ácido cafeico, el propilgalato y el epigalocatequingalato inhiben la actividad enzimática de una fosfolipasa A2 (PLA2) usando yema de huevo como sustrato. Los valores de IC50 están entre 0,38 – 3,93 mM. Los compuestos mencionados también inhiben la actividad enzimática cuando un sustrato sintético es usado. Además, estos compuestos polifenólicos disminuyen el efecto citotóxico inducido por la fosfolipasa A2 miotóxica, el epigalocatequingalato exhibe la mejor capacidad inhibitoria con 90,92 ± 0,82%, mientras que el ácido ferúlico muestra la menor actividad inhibitoria con 30,96 ± 1,42%. Con el fin de determinar los posibles mecanismos de acción de los compuestos fenólicos, realizamos estudios de modelamiento molecular. Todos los polifenoles muestran puentes de hidrogeno con el sitio activo de la enzima; además el epigalocatequingalato presenta una unión más fuerte con la PLA2 que los otros compuestos. Adicionalmente, un análisis preliminar de relación estructura actividad muestra una correlación entre los valores de IC50 y el área superficial polar topológica (p = 0,0491, r = -0,8079 (-0,9878 a -0,2593)), la cual indica el área superficial requerida por cada molécula para unirse a la enzima. Además, nuestros resultados muestran al propilgalato y el epigalocatequingalato como dos nuevos productos naturales con potencial antimiotóxico. La aplicación tópica de estos polifenoles en el sitio de mordedura podría llevar a la prevención de la miotoxicidad; sin embargo, posteriores investigaciones in vivo serían necesarias para confirmar los resultados in vitro.

Correlation of the inhibitory activity of phospholipase A2 snake venom and the antioxidant activity of Colombian plant extracts

Snakebite continues to be a significant health problem in many countries of Latin America. Even though, there has been an improvement in the antivenom therapy, the local effects caused by myotoxic phospholipases A2 (PLA2) present in the venoms, still persist. In search for alternatives to antagonize the PLA2 activity of Bothrops asper's venom, 36 extracts belonging to seventeen families of vascular plants and bryophytes were screened. A significant inhibition of the enzymatic activity of PLA2 present in B. asper's whole venom was seen in eleven of these extracts. In addition, the antioxidant activity of all the extracts was evaluated. The results evidenced a significant statistical correlation between extracts with an inhibitory effect against PLA2 and those with an antioxidant activity. Moreover, the amount of phenols was quantified finding a relationship between the bioactivity and the presence of these compounds. Nine extracts were screened against a fraction of the venom rich in basic PLA2 (Fx-V B. asper), exhibiting an inhibitory effect on PLA2 activity of this fraction in a range from 30-80 percent. This activity was supported by the inhibition that these extracts presented on the cytotoxicity caused by Fx-V B. asper on murine skeletal muscle C2C12 myoblasts. The results obtained, could point to minimize efforts in the search of PLA2 inhibitors by focusing in samples with known antioxidant properties.

Veneno de cobra continua a ser um problema importante de saúde em muitos países da América Latina. Apesar dos avanços na terapia antiveneno, os efeitos locais causados por fosfolipases A2 miotóxica (PLA2) presentes no veneno, ainda persistem. Em busca de alternativas para antagonizar a atividade da PLA2 do veneno de Bothrops asper, foram selecionados 36 extratos pertencentes a dezessete famílias de plantas vasculares e briófitas. Uma inibição significativa da atividade enzimática de PLA2 presente no veneno de B. asper foi observada em onze extratos. Além disso, a atividade antioxidante dos extratos foi avaliada. Os resultados evidenciaram uma correlação estatisticamente significativa entre os extratos com ação inibitória contra a PLA2 e aqueles com atividade antioxidante. Também, a quantidade de fenóis foi avaliada e foi encontrada uma relação entre a atividade biológica e a presença dessas substâncias. Nove extratos foram testados contra uma fração do veneno rico em PLA2 básica (Fx-V B. asper), resultando em um efeito inibitório na atividade desta fração da PLA2 na faixa de 30-80 por cento. Esta atividade foi apoiada pela inibição que esses extratos apresentaram na citotoxicidade causada pelo Fx-V B. asper sobre mioblastos C2C12 de músculo esquelético de murino. Os resultados podem indicar a minimização dos esforços na busca de inibidores da PLA2, com foco nas amostras com propriedades antioxidantes conhecidas.

Actividad inhibitoria de Murraya paniculata contra fosfolipasas A2 miotóxicas / Inhibitory activity of Murraya paniculata against myotoxic phospholipases A2

Los envenenamientos causados por serpientes del género Bothrops constituyen un problema de salud en algunos países tropicales, no solamente por la mortalidad sino por el alto porcentaje de incapacidades físicas que ocasionan. Las fosfolipasas A₂(PLA₂) son componentes abundantes en los venenos bothrópicos y crotálicos, y se caracterizan por inducir daños irreversibles en el músculo. Considerando el aporte de las plantas en el tratamiento ofídico, este trabajo se enfocó en la búsqueda de inhibidores de las fosfolipasas, bien sea como alternativa terapéutica o como coadyuvante del tratamiento ofídico. De un tamizaje de 37 especies de plantas vasculares y briofitos contra las PLA₂, se seleccionó la especie Murraya paniculata por su promisoria actividad preliminar. Se siguió con el fraccionamiento biodirigido por la evaluación de la actividad inhibitoria de la PLA₂ y de la fracción con mayor actividad inhibitoria, por medio de cromatografía de gases acoplada a masas se identificaron metabolitos responsables de la actividad, para proponer un modelo de inhibición enzima-sustrato. Los resultados de este proyecto pretenden contribuir en la búsqueda de moléculas inhibitorias de las PLA₂en plantas vasculares, como la especie M. paniculata, que podrían llegar a ser una herramienta en el desarrollo de nuevos productos para mejorar el pronóstico del accidente ofídico.

Envenomation by snakes of the genus Bothrops are a health problem in some tropical countries, not only because of the mortality but given the high percentage of physical disabilities it causes. Phospholipases A2 (PLA2) are abundant constituents in bothropic and crotalic venoms, characterized by inducing irreversible muscle damage. Due to the contribution of plants in the snakebite treatment, we focus on the search of phospholipases inhibitors, either as an alternative treatment or as a therapeutic adjuvant of the current treatments. From a screening of 37 vascular plants and bryophytes in the search for such inhibitors, the species Murraya paniculata was selected due to its promising preliminary activity. Starting from this point further work consisting of bioassay-guided fractionation followed by the evaluation of the inhibitory activity of PLA2, the metabolites responsible for the activity were detected through a tandem of gas chromatography - mass spectrometry in the most active fraction, to propose substrate-enzyme inhibition model. The aims of this project was the search of promising compounds with an inhibitory activity of the PLA2 in vascular plants such as M. paniculata, that could become tools for developing new products to improve the prognosis of the snakebite.

Inhibición de las actividades proteolítica, coagulante y hemolítica indirecta inducidas por el veneno de Bothrops asper por extractos etanólicos de tres especies de heliconias / Inhibition of proteolitic, coagulant and indirect hemolytic activity induced by Bothrops asper venom for ethanolic extracts from three species of Heliconias

En Colombia Bothrops asper (mapaná) es la especie causante del 70 al 90 por ciento de los cerca de 3.000 accidentes ofídicos informados cada año. Durante varios siglos, la medicina tradicional ha utilizado plantas para el tratamiento de la mordedura de serpiente. En nuestro país, el 60 por ciento de las mordeduras son atendidas inicialmente por curanderos o chamanes, que usan al menos 100 especies de plantas medicinales en diferentes formas, de acuerdo al estado clínico del paciente. En este estudio se evaluó la capacidad inhibitoria de tres especies de la familia Heliconiaceae, H. latispatha Benth, H. wagneriana Petersen y H. curtispatha Petersen, sobre los efectos proteolítico, coagulante y hemolítico indirecto inducido por el veneno de Botrhops asper. La primera indujo un mayor porcentaje de inhibición del efecto hemolítico indirecto del veneno de B. asper que la Heliconia wagneriana, así como una reducción en la intensidad en las proteínas del veneno con masa molecular de 14 KDa, mientras que el extracto de la segunda planta mostró una mayor inhibición del efecto proteolítico inducido por el veneno de B. asper, así como mayores cambios en las bandas de proteína del veneno con masas moleculares entre 95 y 110 KDa. El extracto de Heliconia curtispatha, mostró la mayor capacidad inhibitoria de los efectos hemolítico, proteolítico y coagulante; además indujo una degradación de todas las proteínas del veneno completo de B. asper, como había sido reportado previamente

Structural and functional characterization of myotoxin I, a Lys49 phospholipase A2 homologue from the venom of the snake Bothrops atrox.

A new myotoxin was isolated from the venom of Bothrops atrox from Colombia. B. atrox myotoxin I is a homodimer, with a subunit molecular mass of 13,826, and a pI of 8.9. Its complete nucleotide sequence was obtained by cDNA cloning, indicating a mature product of 122 residues that belongs to the family of Lys49 phospholipase A(2) (PLA(2)) homologues, a subgroup of catalytically inactive proteins within the group IIA. Accordingly, the toxin was devoid of phospholipase and anticoagulant activities, in vitro. In mice, it induced conspicuous local myonecrosis, edema, and a systemic interleukin-6 response. In vitro, it was cytolytic upon myoblasts, and weakly bactericidal. The toxin showed highest homology with other Lys49 PLA(2)s, both in its primary and three-dimensional modeled structure, although with an evident difference in the C-terminal region. Unlike Lys49 proteins of American crotalids having 121 residues, this toxin presents an insertion (Asn) between positions 118 and 119. Despite several substitutions within the C-terminal region 115-129 between B. atrox myotoxin I and B. asper myotoxin II, antibodies against synthetic peptide 115-129 of the latter were strongly cross-reactive to the former, indicating the antigenic conservation of this site, known to be critical for the membrane-damaging activities of Lys49 myotoxins.

Aspectos toxinológicos e inmunoquímicos del veneno del escorpión Tityus pachyurus Pocock de Colombia: capacidad neutralizante de antivenenos producidos en Latinoamérica / Toxicological and immunological aspects of scorpion venom ( Tytius pachyurus): neutralizing capacity of antivenoms produced in Latin America

Este trabajo se realizó con el objetivo de determinar la toxicidad y las características inmunoquímicas del veneno del escorpión Tityus pachyurus y su neutralización por tres antivenenos antiescorpión producidos en Latinoamérica: Alacramyn® del Instituto Bioclón de México; el suero antiescorpiónico del Instituto Butantán de São Paulo, Brasil, y el suero antiescorpiónico del Centro de Biotecnología de la Universidad Central de Venezuela, Caracas, Venezuela. Este escorpión produjo 0,68±0,20 mg (promedio ± DE) de veneno por estimulación manual, el cual presentó una dosis letal 50% (DL50) en ratones de 4,8 myg/kg (91,3 myg/ratón de 18-20 g). Los signos de envenenamiento predominantes en los ratones fueron: sialorrea, dificultad respiratoria, sudoración generalizada, ataxia, alteraciones del comportamiento (excitabilidad, somnolencia) e hiperglicemia 3 y 24 horas después de la inyección 0,5 DL50 del veneno por vía subcutánea. Para los antivenenos de México y Brasil, la dosis efectiva 50% neutralizante del efecto letal fue de 330 y 292 myg de veneno por ml de antiveneno, respectivamente. El antiveneno de Venezuela no neutralizó este efecto. Por electroforesis (SDS-PAGE) se demostró que el veneno contiene proteínas desde menos de 14 kd hasta 97 kd. Los Western blot indicaron reactividad inmunológica de los tres antivenenos con los diversos componentes del veneno, incluso las proteínas de baja masa molecular (<14 kd). Los resultados permiten concluir que el veneno de T. pachyurus es neutralizado eficientemente por los antivenenos contra picaduras de escorpiones producidos en México y Brasil.

The toxicity and immunochemical properties of Tityus pachyurus Pocock scorpion venom was characterized, as well as the neutralization capacity against it by three anti-scorpion antivenoms (Alacramyn®, Instituto Bioclón, México; Suero antiescorpiónico, Instituto Butantán, Sao Paulo, Brasil; and Suero antiescorpiónico, Centro de Biotecnología, Universidad Central de Venezuela, Caracas, Venezuela). The venom yield, obtained by manual milking, 680±20 mug venom, a 50% lethal dose in mice was 4.8 mug/kg (90 mug for an 18-20 g mouse). The most common symptoms of venom poisoning in mice were sialorrhea, respiratory distress, profuse sweating, ataxia, behavior alterations (restlessness, somnolence) and hyperglycemia at 3 and 24 hours after subcutaneous venom injection (0.5 LD50). The neutralizing capacity of Bioclón (México City) and Butantán (Sao Paulo) antivenoms (for a 50% effective dose) was 330 and 292 mug venom/ml antivenom, respectively. The Biotecnología (Caracas) antivenom did not neutralize the lethal effect of venom. By electrophoresis (SDS-PAGE) was demonstrated that the venom contains proteins from less than 14 kd to 97 kd. The Western blots indicated immunological reactivity of the three antivenoms with most of venom components, including proteins of low molecular mass (<14 kd). The results allow to conclude that T. pachyurus venom is neutralized efficiently by anti-scorpion antivenoms produced in México and Brasil.

Características bioquímicas y capacidad neutralizante de cuatro antivenenos polivalentes frente a los efectos farmacológicos y enzimáticos del veneno de Bothrops Asper y Porthidium Nasutum de Antioquia y Chocó / Biochemical characteristics and neutralizing capacity of four polyvalent antivenoms against the pharmacological and enzymatic effects of the venom of Bothrops Asper and Porthidium Nasutum from Antioquia and Chocó

En Colombia, el 90-95 por ciento de las 3000 mordeduras de serpientes informadas cada año, son ocasionadas por Bothrops sp, con una elevada mortalidad y secuelas. Siguiendo recomendaciones de la OMS, se evaluó la capacidad neutralizante de los efectos farmacológicos y enzimáticos de los venenos de Bothrops asper y Porthidium nasutum de Antioquia y Chocó por cuatro antivenenos; 2 de ellos de IgG completa (polivalente antibothrópico, anticrotálico del Instituto Nacional de Salud INS -Colombia; polivalente antibothrópico, anticrotálico, antilachésico de Laboratorios Probiol -Colombia) y 2 antivenenos de fragmentos F(ab')2 (polivalente antibothrópico, anticrotálico del Centro de Biotecnología de la Universidad Central de Venezuela; y el polivalente antibothrópico, anticrotálico Antivipmyn® del Instituto Bioclón -México). Se determinó la actividad letal, hemorrágica, desfibrinante, edematizante, mionecrosante y hemolítica indirecta de cada veneno, siguiendo métodos ya estandarizados. Las pruebas de neutralización in vitro e in vivo se realizaron por el método de preincubación a 370C de dosis fijas de veneno y dosis variables de antiveneno. Los antivenenos Antivipmyn® de México y polivalente INS de Colombia tuvieron la mayor potencia neutralizante de todos los efectos farmacológicos y enzimáticos del veneno de B. asper y P. nasutum. El antiveneno polivalente Probiol fue el de menor capacidad neutralizante y mayor concentración de proteínas. Los antivenenos de fragmentos F(ab')2 tuvieron más baja concentración de proteínas y solo cantidades menores de proteínas no inmunes por electroforesis.