Antineoplastic properties and pharmacological applications of Crotalus durissus terrificus snake venom

ABSTRACT Snake toxins are widely studied owing to their importance in snakebite accidents, a serious public health issue in tropical countries, and their broad therapeutic potential. Isolated fractions from venom produced by snakes of the genus Crotalus sp. present a wide variety of pharmacological uses such as antifungal, antiviral, antibacterial, and antitumor properties, among other therapeutic potentialities. Given the direct effect of this venom on tumor cells, isolation of its compounds is important for the characterization of its anticarcinogenic actions. Crotalus durissus terrificus venom and its toxins have been widely evaluated as potential candidates for the development of new antineoplastic therapies that are efficient against different tumor lines and cellular targets. This review highlights the venom toxins of this species, with a focus on their antineoplastic properties.

A novel activity on thymocytes cells exerted by the rattlesnake (Crotalus durissus cumanensis) venom / Nueva actividad de los timocitos estimulada por el veneno de la serpiente de cascabel (Crotalus durissus cumanensis)

Abstract. Introduction: The thymus is active mainly during the neonatal and pre-adolescent periods. Objective: To test naïve thymocytes proliferation and monocytes stimulation. Materials and methods: We collected fresh thymus tissue from neonate mice after surgery. Suspension cells were coated onto Ficoll-Hypaque support. The obtained cells (thymocytes) were cultured measuring the proliferation of naïve T cells stimulated by Crotalus durissus cumanensis (Cdc) venom at sub-lethal doses (20 ng). Then, we supplemented the wells with AlamarBlue™ and incubated them for 5 h to test their proliferation. Mononuclear cells from mice peripheral blood were collected and layered onto the support of the Ficoll-Hypaque solution. We added the thymocytes actively dividing (25 x 105 cells) from cultures stimulated with Cdc venom at 20 ng/well to cultured monocytes freshly obtained from the Ficoll-Hypaque separation. Both cell populations were incubated for 36 h until monocytes matured to macrophages. Results: The naïve thymocytes rapidly proliferated after stimulation with the Cdc venom (NTCdc) and these successively induced the maturation and function of monocytes progenitor cells to mature macrophages, which ingested Chinese ink. Conclusions: The naïve thymocytes proliferated by stimulation with the Cdc venom and subsequently the NT/Cdc induced the rapid maturation and function of monocytes progenitor cells becoming mature macrophages with their phenotypic characteristics.

Resumen. Introducción. El timo es activo principalmente durante los períodos neonatal y preadolescente. Objetivo. Probar la proliferación de los timocitos tempranos y la estimulación de monocitos que producen. Materiales y métodos. Se recogió tejido de timo fresco después de la cirugía de ratones recién nacidos. La suspensión de células se colocó sobre un soporte de Ficoll-Hypaque. Las células obtenidas (timocitos) se cultivaron y se midió la proliferación de células T vírgenes estimuladas por el veneno de Crotalus durissus cumanensis (Cdc) en dosis subletales (20 ng). A continuación, se agregó AlamarBlue™ a los pocillos y se incubaron durante 5 horas para evaluar la proliferación. Se recogieron células mononucleares de sangre periférica de ratones y se colocaron sobre un soporte de solución de Ficoll-Hypaque. Los timocitos que se dividieron activamente (25 x 105 células) a partir de los cultivos estimulados con veneno de Cdc (20 ng/pocillo) y se agregaron a los cultivos de monocitos recién obtenidos de la separación en la solución de Ficoll-Hypaque. Ambas poblaciones celulares se incubaron durante 36 horas hasta que los monocitos maduraron a macrófagos. Resultados Los timocitos tempranos experimentaron una rápida proliferación estimulada por el veneno de Cdc (NTCdc) y, posteriormente, indujeron la maduración y la función de las células progenitoras de monocitos, los cuales maduraron a macrófagos, que se tiñeron con tinta china. Conclusiones. Los timocitos tempranos proliferaron con la estimulación del veneno de Cdc y, posteriormente, el NT/Cdc indujo la maduración rápida y la función de las células progenitoras de monocitos, transformándose en macrófagos con sus características fenotípicas.

Análise histológica e da aplicabilidade do adesivo cirúrgico derivado do veneno de cobra em feridas de animais diabéticos / Histological analysis and applicability of the surgical adhesive derived from snake venom in wounds of diabetic animals

Considerando que os dados epidemiológicos apontam uma elevação alarmante na incidência de diabetes na população mundial, muitos estudos vêm sendo realizados buscando estabelecer propostas preventivas e terapêuticas para esta patologia e suas complicações, principalmente em relação a cicatrização de feridas. A maneira convencional de unir os tecidos e as margens de feridas, utilizando suturas pode causar problemas como fístula e formação de granulomas, devido a uma incompatibilidade do tecido com os materiais de sutura, deiscência quando os materiais de sutura absorvível mostram desintegração precoce e isquemia tecidual com conseqüente necrose de borda da ferida quando uma sutura é muito apertada. Dentre os novos meios de adesão tecidual que têm sido idealizados, um deles é o adesivo biológico, tendo como objetivo selar tecidos e feridas sem produzir qualquer tipo de trauma O adesivo cirúrgico derivado do veneno de serpente é um produto biológico e biodegradável que não produz reações adversas, não contém produtos derivados do sangue humano, portanto não favorece transmissão de doenças infecciosas, tem uma capacidade de bom adesivo, e pode ser usado como coadjuvante nos procedimentos de sutura convencional. Este trabalho analisou, portanto, em feridas cirúrgicas feitas no dorso de ratos Wistar machos de três meses de idade diabéticos e não diabéticos três materiais utilizados como coadjuvantes na cicatrização de feridas cirúrgicas: sutura de nylon 5.0, a cola de fibrina comercial Tissucol® e o adesivo cirúrgico do veneno de serpente. Os animais foram eutanasiados nos períodos de três e sete dias do pós-operatório e as áreas das feridas foram analisadas microscopicamente através das colorações de Hematoxilina & Eosina e Tricrômio de Mallory. No experimento realizado constatamos que a reepitelização no grupo controle foi favorecida pelo material Tissucol®. A presença de infiltrado inflamatório mononuclear foi significativamente proeminente pelo uso do adesivo...

Whereas epidemiological data point to an alarming increase in the incidence of diabetes in the world population, many studies have been conducted to establish preventive and therapeutic proposals for this disease and its complications, especially in relation to wound healing. The conventional way of joining tissue and wound edges, using sutures may cause problems such as fistulas and granulomas due to incompatibility with the materials of the fabric of suture dehiscence when the absorbable suture materials show premature disintegration and tissue ischemia with subsequent necrosis of the wound edge when a suture is too tight. Among the new means of tissue adhesion that have been devised, one of them is the biological adhesive, aiming to "paste" and injured tissues without producing any kind of trauma. The surgical adhesive derived from snake venom is a biological product that is not biodegradable and produce adverse reactions, it does not contain human blood therefore does not favor the transmission of infectious diseases, have a good adhesive ability , and can be used as an adjunct to conventional suturing procedures. This study therefore considered in surgical wounds made in the back of male Wistar rats three months old diabetic and non-diabetic three materials used as adjuvants in the healing of surgical wounds: 5.0 nylon suture, the commercial fibrin seletante Tissucol® and surgical adhesive snake venom. The animals were sacrificed at three and seven days after surgery and wound areas were analyzed microscopically by staining with hematoxylin & eosin and Mallory trichrome . In the experiment we found that re-epithelialization in the control group was favored by the material Tissucol®. The presence of mononuclear cell infiltration was prominent significantly by the use of surgical adhesive derived from snake venom. Additionally, vascular proliferation was significantly enhanced by the use of surgical adhesive derived from snake venom...

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

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.

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.