Tityus zulianus and Tityus discrepans venoms induced massive autonomic stimulation in mice

ABSTRACT

Venezuelan scorpion envenomation is a public health problem produced by Tityus discrepans (TD) and Tityus zulianus (TZ) species. Patients-envenomend by TD developed gastrointestinal and pacreatic disorders and scorpion accidents involving TZ are associated with high mortality rate, which showed cardiopulmonary clinical disorders may be associated to the high levels of plasma catecholamines levels. This distinctive clinical output seems to be associated to a toxin repertoire diversity, which has been previously demonstrated. Trying to mimic the human-envenomation, some toxinological studies have been performed using TD and TZ venoms in several biomedels such as mice and anesthetized rams. The purpose of this study was to evaluate, in vivo using biomodels (mice), the role of autonomic nervous system (sympathetic) stimulation producing some of the clinical signs, via the catecholamines release, on the patho-physiology of the TZ and TD induced envenomation. Thus, a clinical signs here reported during a period of 1 hr, after a single intra-peritoneal injection of sub-lethal doses of TZ or TD venom, which are related with diarrhea, diaphoresis, intense salivation, dehydratation, dyspnea and spasticity in hind limbs. However, these animals did not exhibit vomiting, which is the most frequent human-envenomed TD patients. All animals inoculated with (TD or TZ) venoms develped diarrhea being more pronounced in TD group. Diaphoresis, sialorrhea and dehydratation were mainly observed in TD group. Dyspnea and the hind limb spasticity were only developed in TZ mice. These clinical manifestations (diarrhea, sialorrhea, dehydratation and intense salivation) are related to an activation of autonomic nervous system, via an intense release of their related neurotransmitters. Thus, autonomic stimulation (sympathetic) was evaluated following the catecholamine (Nor-Epinephrine) (NE) plasma levels in a function of envenomation time. We found a significant increments at 1 hr,...

RESUMEN

El escorpionismo en Venezuela es un problema actual de salud pública producido por las especies de Tityus discrepans (TD) y Tityus zulianus (TZ). Los pacientes que presentan escorpionismo producido por TD desarrollan trastornos gastrointestinales y pancreáticos mientras que los afectados por TZ presentan una alta mortalidad y muestran una sintomatología relacionada a desordenes cardiopulmonares, los cuales parecen estar asociados a niveles elevados de las catecolaminas plasmáticas. Esta clínica diferente parece estar asociada a una composición distinta de toxinas de dichos venenos, lo cual ha sido previamente demostrado. En un intento de mimetizar o reproducir el escorpionismo en humanos se han realizado estudios toxinológicos con los venenos de TZ y TD utilizando varios biomodelos como son ratones y carneros anestesiados. El propósito de este trabajo fue evaluar, “in vivo” usando un Biomodelo (ratones), el papel de la estimulación del sistema nervioso autónomo (simpático) para producir algunos signos clínicos, vía la liberación de catecolaminas, en la fisiopatología del escorpionismo producido por TZ y TD. Así, los signos clínicos aquí descritos y observados durante 1 hr., después de la inyección de una dosis sub-letal de los venenos de TZ y TD, fueron la presencia de diarrea, diaforesis, salivación intensa, deshidratación, disnea y parálisis en las extremidades posteriores. Sin embargo, estos animales no presentaron vómitos, el cual es uno de los signos más frecuentemente observado en los pacientes con accidentes escorpiónicos por TD. Todos los animales inyectados con los venenos de TD y TZ presentaron diarrea especialmente en grupo TD. La disnea y la parálisis en los miembros posteriores fueron sólo observadas en el grupo de ratones inyectados con TZ. Las manifestaciones clínicas como son diarrea, diaforesis y la salivación intensa están asociadas a una activación del sistema nervioso autónomo...