ABSTRACT
Background: Scorpions are widely known for the neurotoxic effects of their venoms, which contain peptides affecting ionic channels. Although Colombia is recognized for its scorpion diversity, only a few studies are available describing the venom content. Methods: In this descriptive study, we analyzed the MS/MS sequence, electrophoretic and chromatographic profile linked to a bioinformatics analysis of the scorpions Chactas reticulatus (Chactidae), Opisthacanthus elatus (Hormuridae), Centruroides edwardsii (Buthidae) and Tityus asthenes (Buthidae) from Colombia. Results: Each scorpion showed a specific electrophoretic and chromatographic profile. The electrophoretic profiles indicate the presence of high molecular mass compounds in all venoms, with a predominance of low molecular mass compounds in the Buthidae species. Chromatographic profiles showed a similar pattern as the electrophoretic profiles. From the MS/MS analysis of the chromatographic collected fractions, we obtained internal peptide sequences corresponding to proteins reported in scorpions from the respective family of the analyzed samples. Some of these proteins correspond to neurotoxins affecting ionic channels, antimicrobial peptides and metalloproteinase-like fragments. In the venom of Tityus asthenes, the MSn analysis allowed the detection of two toxins affecting sodium channels covering 50% and 84% of the sequence respectively, showing 100% sequence similarity. Two sequences from Tityus asthenes showed sequence similarity with a phospholipase from Opisthacanthus cayaporum indicating the presence of this type of toxin in this species for the first time. One sequence matching a hypothetical secreted protein from Hottentotta judaicus was found in three of the studied venoms. We found that this protein is common in the Buthidae family whereas it has been reported in other families - such as Scorpionidae - and may be part of the evolutionary puzzle of venoms in these arachnids. Conclusion: Buthidae venoms from Colombia can be considered an important source of peptides similar to toxins affecting ionic channels. An interesting predicted antimicrobial peptide was detected in three of the analyzed venoms.(AU)
Subject(s)
Animals , Scorpion Venoms , Sodium/analysis , Computational Biology , NeurotoxinsABSTRACT
Se reporta la distribución de Centruroides edwardsii (Gervais, 1843) para el departamento de Antioquia, y el área urbana de su capital político-administrativa, la ciudad de Medellín, Colombia, con base a material depositado en la colección del Serpentario de la Universidad de Antioquia (SUA). Se estableció dimorfismo sexual en C. edwardsii, mediante análisis de escalamiento multidimensional y el modelo ANOSIM, encontrando que los machos son más grandes que las hembras. Se reporta para el área zona centro y nor-oriental de Medellín una importante colonia de este escorpión, hecho de gran relevancia debido a la importancia clínica de este escorpión. Se amplía además el rango de distribución desde el nivel del mar hasta los 2200 m s.n.m.
We report the distribution of the Centruroides edwardsii (Gervais, 1843) in the Antioquia province, and the urban area of the capital, Medellín, Colombia, based in the material examined in the collection of the Universidad de Antioquia Serpentarium (SUA). A sexual dimporphism were established in C. edwardsii when a multidimensional analysis and using for the statistical significance the ANOSIM model were performed founding higher sizes in males. An important colony of this scorpion is reported in the central and nor-oriental zone of Medellín, aspect that is very relevant since this scorpion is considered clinically relevante. The species distribution rank is also expanded from the sea level, up to 2200 m a.s.l.
ABSTRACT
Con el objetivo de determinar las características toxinológicas, clínicas y epidemiológicas del envenenamiento producido por el escorpión T. fuhrmanni, se realizó durante un año un estudio prospectivo en un sector de la ciudad de Medellín (cerro El Volador y los barrios aledaños San Germán y El Volador), en una muestra del 9,6 por ciento de las casas (180) y del 9,4 por ciento de la población del área (719 habitantes). Se incluyó también la recolección de especímenes vivos (128) y de veneno para la parte experimental. La dispersión de escorpiones para el área de estudio fue del 100 por ciento, con alta infestación domiciliaria en las viviendas del cerro y del barrio San Germán (100 por ciento y 32,3 porciento, respectivamente). Durante todo el estudio se detectaron 32 accidentes por T. fuhrmanni, 7 (21,9 por ciento) en niños, 15 en el cerro y 10 en el barrio San Germán, con tasas de ataque del 83 por ciento y del 3,9 porciento, respectivamente. Dieciocho (56,3 por ciento) accidentes ocurrieron en el interior de las viviendas, principalmente en las manos (31,3 por ciento), la cabeza y el cuello (18,8 por ciento) y durante la noche o en las primeras horas de la mañana (62,5 por ciento). El 90,6 por ciento de los casos fueron leves y el 9,4 por ciento (3 niños) tuvieron envenenamiento moderado con signos sistémicos (sudoración generalizada, dolor abdominal). No hubo casos graves y los pacientes no requirieron hospitalización. Tityus fuhrmanni produjo 0,56+/-0,27 mg de veneno por ordeño, y su DL50 (i.p.) en ratones (18-20 g) fue 79,2 ug (3,9 mg veneno/kg). Los animales presentaron sialorrea, piloerección, somnolencia, sudoración generalizada, taquipnea, cianosis, ataxia y convulsiones antes de morir. La rápida aparición (10-15 min) de los signos de envenenamiento en los ratones y su pronta desaparición (2 horas) en los sobrevivientes, permiten concluir que el veneno es de rápida absorción, distribución y eliminación
Subject(s)
Epidemiology , Poisons , ScorpionsABSTRACT
Los escorpiones son artrópodos quelicerados distribuidos en las regiones tropicales y subtropicales del mundo. Su veneno es una mezcla bioquímica compleja, formada principalmente por proteínas neurotóxicas de bajo peso molecular que ejercen su acción sobre los canales iónicos, ocasionando efectos nocivos en sus víctimas. En algunos países como Argelia, Túnez, Irán, Méjico y Brasil, el escorpionismo es un problema de salud pública. Las investigaciones encaminadas a contrarrestar tales efectos se han dirigido a la purificación de estas toxinas, a determinar las secuencia nucleotídicas de los genes que las codifican y a entender los mecanismos asociados con la regulación y expresión de los genes. A su vez, a establecer si hay reacción cruzada entre los venenos de diferentes especies de escorpiones, a determinar la acción farmacológica del veneno, las manifestaciones clínicas del envenenamiento y el uso de antivenenos como protocolo de tratamiento. Estas toxinas tambien han sido herramientas invaluables en la identificación, purificación, mapeo estructural y caracterización funcional de los canales iónicos. Este artículo de revisión presenta varios aspectos sobre el conocimiento actual de los escorpiones, tanto en sus caracteres ecológicos y biológicos, como e la composición y mecanismos de acción de su veneno