Toxicological, enzymatic, and immunochemical characterization of Bothrops asper (Serpentes: Viperidae) reference venom from Panama / Caracterización toxicológica, enzimática e inmunoquímica del veneno de referencia de Bothrops asper (Serpentes: Viperidae) de Panamá

Introduction: It is estimated that 2 000 snakebites occur in Panama every year, 70 % of which are inflicted by Bothrops asper. Objective: To determine the biochemical and toxicologic effects and to assess the immunochemical characteristics of a reference pool of B. asper venom representative of Panama. Methods: The reference venom was prepared as a homogeneous mixture of the venoms obtained from 78 adult snakes collected in four geographic areas of Panama. Enzymatic and toxicological activities were assessed. The electrophoretic pattern was studied by SDS-PAGE. Immunoreactivity of various antivenoms was analyzed by Western blot. Results: B. asper reference venom has lethal, hemorrhagic, myotoxic, edema-forming, coagulant, defibrinating, proteinase and phospholipase A2 activities. SDS-PAGE showed the presence of protein bands with molecular weights ranging from 8 to 70 kDa, with the presence of predominant bands at ≈ 15 kDa and ≈ 30 to 66 kDa, which likely correspond to phospholipases A2 and metalloproteinases, respectively. Immunoblotting showed a high degree of recognition by various antivenoms, especially by antivenoms from Colombia and Costa Rica. Conclusions: Following recommendations by the World Health Organization, this reference venom of B. asper of Panama will become a useful tool for the preclinical evaluation of antivenoms distributed in this country.

Introducción: Se estima que 2 000 mordeduras de serpiente ocurren en Panamá cada año, el 70 % de las cuales son infligidas por Bothrops asper. Objetivo: Determinar los efectos bioquímicos y toxicológicos y evaluar las características inmunoquímicas del veneno de referencia de B. asper representativo de Panamá. Métodos: El veneno de referencia se preparó como una mezcla homogénea de los venenos obtenidos de 78 serpientes adultas recolectadas en cuatro áreas geográficas de Panamá. Se evaluaron las actividades enzimáticas y toxicológicas. El patrón electroforético se estudió mediante SDS-PAGE. La inmunoreactividad de varios antivenenos se analizó mediante transferencia de Western. Resultados: El veneno de referencia de B. asper tiene actividades letales, hemorrágicas, miotóxicas, formadoras de edema, coagulantes, desfibrinante, proteolítica y de fosfolipasa A2. El análisis de SDS-PAGE mostró la presencia de bandas de proteínas con pesos moleculares que varían de 8 a 70 kDa, con la presencia de bandas predominantes a ≈ 15 kDa y ≈ 30 a 66 kDa, que probablemente corresponden a fosfolipasas A2 y metaloproteinasas, respectivamente. La inmunotransferencia mostró un alto grado de reconocimiento por varios antivenenos, especialmente por antivenenos de Colombia y de Costa Rica. Conclusiones: Siguiendo las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud, este veneno de referencia de B. asper de Panamá se convertirá en una herramienta útil para la evaluación preclínica de antivenenos distribuidos en este país.

Preclinical efficacy against toxic activities of medically relevant Bothrops sp. (Serpentes: Viperidae) snake venoms by a polyspecific antivenom produced in Mexico / Eficacia de un antiveneno poliespecífico producido en México para neutralizar, a nivel preclínico, las actividades tóxicas de venenos de Bothrops sp (Serpentes: Viperidae) de importancia médica

Abstract:The assessment of the preclinical neutralizing ability of antivenoms in Latin America is necessary to determine their scope of efficacy. This study was aimed at analyzing the neutralizing efficacy of a polyspecific bothropic-crotalic antivenom manufactured by BIRMEX in Mexico against lethal, hemorrhagic, defibrinogenating and in vitro coagulant activities of the venoms of Bothrops jararaca (Brazil), B. atrox (Perú and Colombia), B. diporus (Argentina), B. mattogrossensis (Bolivia), and B. asper (Costa Rica). Standard laboratory tests to determine these activities were used. In agreement with previous studies with bothropic antivenoms in Latin America, a pattern of cross-neutralization of heterologous venoms was observed. However, the antivenom had low neutralizing potency against defibrinogenating effect of the venoms of B. atrox (Colombia) and B. asper (Costa Rica), and failed to neutralize the in vitro coagulant activity of the venom of B. asper (Costa Rica) at the highest antivenom/venom ratio tested. It is concluded that, with the exception of coagulant and defibrinogenating activities of B. asper (Costa Rica) venom, this antivenom neutralizes toxic effects of various Bothrops sp venoms. Future studies are necessary to assess the efficacy of this antivenom against other viperid venoms. Rev. Biol. Trop. 65 (1): 345-350. Epub 2017 March 01.

ResumenEs necesario estudiar a nivel preclínico la capacidad neutralizante de los antivenenos producidos en América Latina, para conocer su espectro de cobertura. En este estudio se analizó la eficacia preclínica de un antiveneno poliespecífico botrópico-crotálico producido por BIRMEX, en México, para neutralizar los efectos letal, hemorrágico, desfibrinogenante y coagulante in vitro de los venenos de Bothrops jararaca (Brasil), B. atrox (Perú y Colombia), B. diporus (Argentina), B. mattogrossensis (Bolivia) y B. asper (Costa Rica). Se emplearon metodologías de laboratorio estándar en los análisis. En consonancia con estudios anteriores con diversos antivenenos botrópicos en América Latina, se observó un amplio patrón de neutralización de estos venenos heterólogos en la mayoría de los efectos estudiados. Sin embargo, el antiveneno mostró una baja capacidad neutralizante contra el efecto desfibrinogenante de los venenos de B. atrox (Colombia) y B. asper (Costa Rica) y no neutralizó la actividad coagulante in vitro del veneno de B. asper (Costa Rica) a la máxima razón antiveneno/ veneno empleada.