Caracterización de la enzima similar a trombina del veneno de Bothrops pictus "jergón de costa" / Characterization of thrombin like enzyme from Bothrops pictus venom

Realizar una caracterización bioquímica y molecular del principio coagulante del veneno de Bothrops pictus. Materiales y métodos. Se realizó la amplificación del gen a partir de cDNA, se analizó la homología de la secuencia nucleotídica y de la proteína deducida. Se procedió a purificar la enzima para los análisis de secuenciación directa N terminal de los primeros 20 aminoácidos y los ensayos de coagulación sobre plasma humano y fibrinógeno humano, por otro lado, se evaluó el patrón de corte del fibrinógeno por medio de PAGE SDS y la actividad defibrinogenante en roedores albinos (18-22 g). Se determinó el contenido de carbohidratos asociados, el efecto de inhibidores clásicos de proteasas y el efecto de iones bajo la forma de cloruros. Resultados. La enzima mostró homología en la estructura primaria con otras TLEs reportadas para la familia Viperidae, la dosis coagulante mínima (DCM) sobre plasma y fibrinógeno humano fue de 18 y 6 ug respectivamente y su potencia coagulante fue de 131,1 NHI unidades de trombina. La enzima se mostró estable a condiciones fisiológicas y prescinde de iones para su actividad. Los carbohidratos asociados detectados fueron hexosas (25,76%), hexosaminas (13,1%) y ácido siálico (0,76%). Los agentes fluoruro de fenil metil sulfonil floruro (PMSF) ditiotreitol (DTT) fueron los principales inhibidores de la actividad enzimática en tanto que la heparina no tuvo efecto inhibidor. Conclusiones. El principio coagulante del veneno de Bothrops pictus es una enzima similar a trombina...

To perform a biochemical and molecular characterization of the coagulant principle from Bothrops pictus venom. Materials and methods. We amplified the genetic sequence of this enzyme from cDNA and analyzed the homology of its nucleotide sequence and its deduced protein. This enzyme was also purified for N-terminal sequencing of first 20 amino acids and for coagulation assays using human plasma and human fibrinogen. Furthermore, cleavage pattern on fibrinogen was evaluated using SDS-PAGE and defibrinogenant activity on white mice (18-22 g). Finally, associated carbohydrate content, effect of protease inhibitors and chloride ions on its enzymatic activity were analyzed. Results. The Thrombin-like Enzyme from Bothrops pictus showed homology at primary level of structure with other previously reported TLEs from Viperidae family. Minimum Coagulant Dosis (MCD) on plasma and human fibrinogen were 18 and 6 ug, respectively, and its coagulant potency was 131.1 NHI Thrombin units. This TLE was stable under physiological conditions and chloride ions are not necessary for its activity. Detected associated carbohydrates were hexoses (25.76%), hexosamines (13.12%) and sialic acid (0.76%). Phenyl methyl sulphonyl fluoride (PMSF) and dithiothreitol (DTT) were the main inhibitors of its enzymatic activity, but heparin had no inhibitor effect. Conclusions. The coagulant principle of Bothrops pictus venom is a Thrombin-like enzyme...

Variaciones en las actividades enzimáticas del veneno de la serpiente Bothrops atrox "jergón", de tres zonas geográficas del Perú / Variation of the enzymatic activity of Bothrops atrox "jergon" snake venom from three geographic regions, Peru

Objetivos. Estudiar la variabilidad en la composición y actividades enzimáticas entre venenos de ejemplares adultos de Bothrops atrox. Materiales y métodos. Se emplearon venenos de serpientes adultas procedentes de Amazonas, Junín y Ucayali. A cada una de las muestras se les realizó el análisis del contenido proteico y del número de bandas por PAGESDS, así como las actividades de fosfolipasa A2, hemolítica indirecta, amidolítica, coagulante, hemorrágica y proteolítica sobre caseína y mediante zimograma; además, se hicieron ensayos de inmunodifusión y neutralización in vitro con el suero antibotrópico polivalente del Instituto Nacional de Salud de Perú. Resultados. Las actividades amidolítica, coagulante, hemorrágica, proteolítica mediante zimograma, fosfolipasa A2 y hemolítica indirecta fueron variables, evidenciándose en las tres últimas una mayor actividad en los venenos de Amazonas, mientras que en la cantidad de proteína, bandas electroforéticas y actividad proteolítica sobre caseína no se observaron diferencias. Con respecto a las pruebas de neutralización, 0,5 dosis del antiveneno fueron suficientes para neutralizar con eficacia (más del 50%) la actividad coagulante y fosfolipasa A2 de todas las muestras analizadas. Conclusiones. Algunas propiedades biológicas del veneno de ejemplares adultos de Bothrops atrox de Perú son variables, sin que ello afecte la neutralización in vitro por parte del suero antibotrópico polivalente sobre las actividades coagulante y fosfolipasa A2 del veneno.

Objectives. To study the variability in the composition and enzymatic activity of venom from adult Bothrops atrox specimens. Materials and methods. We used venoms from adult snakes from Amazonas, Junín and Ucayali. Each of the venom samples underwent analysis for protein and number of bands by pagesds. Phospholipase A2, hemolytic, amidolytic, coagulant, hemorrhagic activity were analyzed, also and proteolytic activity on casein and by zymogram. Additionally, immunodiffusion and neutralization assays in vitro were done with a polyvalent botropic serum from the national institute of health of Peru. Results. The amidolytic, coagulant, hemorrhagic, proteolytic by zymogram, phospholipase A2, and indirect hemolytic activity were variable, demonstrating increased activity in the venoms from Amazonas, regarding proteolytic by zymogram, phospholipase A2, and indirect hemolytic activity. While the amount of protein electrophoretic bands and proteolytic activity on casein did not demonstrated differences. Regarding neutralization tests, a 0.5 dose of antivenom was sufficient to effectively neutralize (>50%) the coagulant activity and phospholipase A2 of all samples analyzed. Conclusions. Some biological properties of the venom from adult Bothrops atrox of Peru are variable, without interference with the in vitro neutralization by the polyvalent botropic serum on coagulant and phospholipase A2 properties of the venom.

Eficacia experimental de anticuerpos IgY producidos en huevos, contra el veneno de la serpiente peruana Bothrops atrox / Experimental efficacy of IgY antibodies produced in eggs against the venom of the Peruvian snake Bothrops atrox

Objetivos. Desarrollar un protocolo de inmunización para producir inmunoglobulinas IgY de origen aviar contra el veneno de la serpiente peruana Bothrops atrox y evaluar la capacidad neutralizante. Materiales y métodos. Se inmunizaron seis gallinas de postura de la raza hy line brown con 500 μg/dosis de veneno de B. atrox en un periodo de dos meses. Cada semana, los huevos fueron colectados para el aislamiento de inmunoglobulinas IgY a partir de la yema, usando dos pasos consecutivos con αcido caprνlico y sulfato de amonio. La detecciσn de anticuerpos se realizσ por inmunodifusiσn doble mientras que el tνtulo y reactividad cruzada se determinaron por las técnicas de ELISA y Western blot. El cálculo de DL50 y de la DE50 del antiveneno IgY producido se realizó utilizando el método de Probits. Resultados. La masa de anticuerpos aislados fue de 8,5 ± 1,35 mg de IgY/mL de yema. Asimismo, la DE50 del antiveneno aviar fue calculada en 575 μL de antiveneno/mg de veneno. Adicionalmente, los ensayos de reactividad cruzada mostraron que el veneno de B. atrox comparte mas epνtopes comunes con el veneno de B. brazili (47%) que con otros veneno del mismo género, en tanto que los venenos de Lachesis muta (19%) y Crotalus durissus (12%) mostraron una baja reactividad cruzada. Conclusiones. Se ha obtenido IgY purificada contra el veneno de B. atrox con capacidad neutralizante y se ha demostrado su utilidad como herramienta inmunoanalítica para evaluar la reactividad cruzada con venenos de otras especies.

Objectives. To develop an immunization protocol in order to produce avian IgY immunoglobulins against Bothrops atrox Peruvian snake venom and to evaluate its neutralizing capacity. Materials and methods. Six Hy Line Brown hens were immunized each two weeks using 500μg/doses of B. atrox venom in a period of two months. Each week, eggs were collected for IgY isolation from yolk using two consecutive steps with caprilic acid and ammonium sulfate. Detection of IgY anti-B. atrox were performed by double immunodiffusion, whereas title and cross-reactivity were analyzed using ELISA and Western Blot technics, respectively. Furthermore, letal dose (DL50) and Medium Effective Dose (DE50) were obtained by Probit analysis. Results. As a result of this protocol, chicken IgY’s were obtained in a concentration of 8,5 ± 1,35 mg/yolk mL. DE50 from avian antivenom was 575 μL/venom mg. Cross-reactivity studies showed Bothrops atrox venom share more commom epitopes with Bothrops brazili (47%) than others Bothrops venoms showing Lachesis muta (19%) and Crotalus durissus (12%) venoms a low crossing reactivity, instead. Conclusions. Using this procedure, we could purify chicken IgY with a neutralizant capacity of B. atrox venom which is comparable to the antivenom of equine origin and demonstrate its capacity as a immunoanalitical tool to evaluate the cross reactivity with others peruvian snakes.

Características bioquímicas y evaluación preclínica de un antiveneno botrópico liofilizado contra el veneno de la serpiente Bothrops atrox / Biochemicals characteristics and pre-clinical testing of lyophilized bothropic antivenom against bothrops atrox snake venom

Se han estudiado las características bioquímicas y la capacidad neutralizante del antiveneno botrópico liofilizado producido por el Instituto Nacional de Salud (Lima, Perú), se encontró que posee 51,4 mg/mL de proteínas, las preparaciones liofilizadas se reconstituyen en un periodo de 10 min alcanzando valores de Abs600nm y pH de 0,091 y 7,0, respectivamente. Para el caso de las actividades tóxicas delveneno en estudio se obtuvieron valores de toxicidad DL50: 3,33 μg/g ratón, dosis hemorrágica mínima: 4,10 mas o menos 0,64 μg, dosis miotóxica mínima 30,2 mas o menos 2,5 μg, dosis coagulante mínima: 4,50 mas o menos 0,6 μg y dosis defibrinante mínima: 8 μg, y valores de dosis efectiva del antiveneno evaluado de 140,48 (120,09-164,33), 230,67 mas o menos11,78, 316,56 mas o menos 40,31, 105,5 mas o menos 4,2 y 500 μL antiveneno/mg veneno, respectivamente, lo cual indica que posee capacidad para neutralizar tales parámetros. Por estas razones se concluye que el producto biológico investigado cumple con los requerimientos de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para ser considerado un antiveneno neutralizante de las principales actividades biológicas antes señaladas.

Biochemical features and neutralizing capacity of lyophilized bothropic antivenom elaborated by the Peruvian National Health Institute (Lima, Peru). It was found that the antivenom protein contents is 51.4 mg/mL. Lyophilized preparations can be reconstituted in 10 minutes, reaching Abs600nm and pH values reported as 0.091 and 7.0, respectively. Regarding toxicity of the venom for mice, LD50 was 3.33 μg,minimal hemorrhagic dose was 4.10 more or less 0.64 μg, minimal myotoxic dose was 30.2 more or less 2.5 μg, minimal coagulant dose was 4.50 more or less 0.6 μg, and the minimal defibrinating dose was 8 μg; and the effective dose values of the antivenom for the aforementioned parameters were140.48 (120.09-164.33), 230.67 more or less 11.78, 316.56 more or less 40.31, 105.5 more or less 4.2, and 500 μL antivenom/mg venom, respectively, indicating that this preparation has the ability to neutralize each of the parameters tested. For these reasons we conclude that the investigated product complies with the World Health Organization (WHO) requirements to be considered an effective antivenom capable of neutralizing themain biological activities previously mentioned.

Efecto del antiveneno botrópico sobre las actividades de fosfolipasa A2, l-aminoácido oxidasa y hialuronidasa de los venenos de serpientes peruanas / Effect of polivalent bothropic antivenom on phospholipase a2, L- amino acid oxidase and hyaluronidase from peruvian snake venom

Las serpientes Bothrops sp. causan el mayor número de casos de ofidismo en el Perú, su veneno contiene enzimas que participan en la difusión de la ponzoña, así como en sus efectos miotóxicos, edemáticos y de alteración en la agregación plaquetaria. Objetivos. Evaluar el efecto del antiveneno botrópico polivalente al estado líquido producido por el Instituto Nacional de Salud (INS) sobre la fosfolipasaA2 (PLA2), L-aminoácido oxidasa (LAO) y hialuronidasa (HA) de los venenos de B. atrox, B. barnetti, B. brazili y B. pictus. Materiales y métodos. La PLA2 fue determinada por el retardo en el tiempo de coagulación de una emulsión lipoproteica al 45 por ciento, LAO usando Lleucina como substrato en presencia de O-dianisidina y HA empleando ácido hialurónico y el reactivo turbidimétrico BCTA, se usó para cada enzima ½, 1 y 2 dosis del antiveneno al estado natural o calentado a 37 °C durante cinco días ensayados por triplicado. Resultados. HA fue la enzima más neutralizada por el antiveneno, todos los venenos con excepción de B. brazili fueron totalmente inhibidos a cualquierdosis. Para LAO se tuvieron valores de inhibición de 68 a 100% usando dos dosis del antiveneno, mientras que PLA2 fue la menos inhibida (70 a 80 por ciento) a dos dosis. Con el antiveneno calentado se registró una disminución del efecto inhibitorio encontrado inicialmente. Conclusiones. La medición de la HA podría servir como indicador in vitro de la potencia del antiveneno, el antiveneno producido por el INS guarda las condiciones in vitro de inhibición de tres de las principales actividades de los venenos de serpientes peruanas.

Bothrops sp. snakes causing the largest number of cases of ophidism in Peru, their venom contain several enzymes related to poison spreading, miotoxic and platelet aggregation disturbances. Objectives. The inhibiting capacity of liquid polivalent bothropic antivenomfrom Instituto Nacional de Salud (INS) has been evaluated on phospholipase A2 (PLA2), L amino acid oxidase (LAO) and hyaluronidase activities using B. atrox, B. barnetti, B. brazili and B. pictus venoms. Material and methods. In each case on 45 per cent egg yolk lipoprotein, Lleucina and O-dianisidine, as well as hyaluronic acid as substrates respectively, using for each enzyme ½, 1 and 2 doses of either naturaland heated (37 °C during five days) antivenom, assayed in triplicate. Results. HA was more neutralized enzyme for antivenin, all venomswith the exception of B. brazili were totally inhibited at any dose. For LAO had values of inhibition of 68 to 100 per cent using two doses of the antivenin, PLA2 was the least inhibited (70 to 80 per cent) to two doses. With the heated antivenin was a decline of the inhibitory effect initially found. Conclusions. The measurement of the HA might serve as an indicator of the in vitro potency of antivenins, the bothropic antiveninproduced by INS keeping in vitro conditions for inhibition of three major activities of the Peruvian snake venoms.