Study of crotoxin on the induction of paralysis in extraocular muscle in animal model / Estudo da crotoxina na indução de paralisia da musculatura extraocular em modelo animal

ABSTRACT

PURPOSE: Crotoxin is the major toxin of the venom of the South American rattlesnake Crotalus durissus terrificus, capable of causing a blockade of the neurotransmitters at the neuromuscular junction. The objective of this study was to appraise the action and effectiveness of the crotoxin induced paralysis of the extraocular muscle and to compare its effects with the botulinum toxin type A (BT-A). METHODS: The crotoxin, with LD50 of 1.5 µg, was injected into the superior rectus muscle in ten New Zealand rabbits. The concentration variance was 0.015 up to 150 µg. Two rabbits received 2 units of botulinum toxin type A for comparative analysis. The evaluation of the paralysis was performed using serial electromyography. After the functional recovery of the muscles, which occurred after two months, six rabbits were sacrificed for anatomopathology study. RESULTS: The animals did not show any evidence of systemic toxicity. Transitory ptosis was observed in almost every animal and remained up to fourteen days. These toxins caused immediate blockade of the electrical potentials. The recovery was gradual in the average of one month with regeneration signs evident on the electromyography. The paralysis effect of the crotoxin on the muscle was proportional to its concentration. The changes with 1.5 µg crotoxin were similar to those produced by the botulinum toxin type A. The histopathology findings were localized to the site of the injection. No signs of muscle fiber's necrosis were seen in any sample. The alterations induced by crotoxin were also proportional to the concentration and similar to botulinum toxin type A in concentration of 1.5 µg. CONCLUSION: Crotoxin was able to induce transitory paralysis of the superior rectus muscle. This effect was characterized by reduction of action potentials and non-specific signs of fibrillation. Crotoxin, in concentration of 1.5 µg was able to induce similar effects as botulinum toxin type A.

RESUMO

OBJETIVO: A crotoxina é a principal toxina do veneno da cobra cascavel sul-americana Crotalus durissus terrificus e causa bloqueio da neurotransmissão na junção neuromuscular. O objetivo deste estudo foi avaliar a ação e aplicabilidade da crotoxina na indução de paralisia da musculatura extrínseca ocular, e comparar seus efeitos com os da toxina botulínica do tipo A (TB-A). MÉTODOS: A crotoxina, com DL50 de 1,5 µg, foi aplicada no músculo reto superior direito de dez coelhos da raça neozelandesa, em concentrações que variaram de 0,015 µg a 150 µg. Em dois coelhos, utilizou-se 2 unidades de toxina botulínica do tipo A para análise comparativa. A avaliação da paralisia foi realizada através de eletromiografia seriada. Após a recuperação, que ocorreu em dois meses, seis coelhos foram sacrificados para estudo anátomopatológico. RESULTADOS: Os animais não apresentaram sinais de intoxicação sistêmica. Ptose palpebral transitória foi observada em quase todos os animais e permaneceu por até 14 dias. As toxinas causaram um bloqueio imediato da captação dos potenciais elétricos. A recuperação foi gradativa no período aproximado de um mês, observando-se sinais evidentes de regeneração no registro eletromiográfico. Os efeitos da crotoxina na paralização do músculo injetado foram proporcionais à concentração. A crotoxina, na concentração de 1,5 µg, induziu alterações semelhantes às da toxina botulínica do tipo A. Os achados anátomo-patológicos foram localizados somente na região em que se aplicou as toxinas, não havendo necrose de fibras musculares em nenhuma amostra analisada. As alterações causadas pela crotoxina também foram proporcionais à concentração utilizada e similares a toxina botulínica do tipo A na concentração de 1,5 µg. CONCLUSÃO: A crotoxina foi capaz de induzir paralisia transitória do músculo reto superior. Este efeito foi caracterizado pela redução na amplitude dos potenciais de ação e sinais inespecíficos de fibrilação. Observou-se que a ação da crotoxina, em concentração de 1,5 µg, proporcionou efeito semelhante ao da toxina botulínica do tipo A.