Aspectos bioquímicos y funcionales de la acción tóxica de proteasas del veneno de la serpiente tigra mariposa (Bothrops venezuelensis) sobre las estructuras anatómicas Del pez cebra (Danio rerio) | Biochemical and functional aspects of the toxic action of proteases from the venom of venezuelan lancehead snake (Bothrops venezuelensis) on the zebrafish (Danio rerio) anatomical structures

Joan Raventos, Raquel Torres, Mascos Álvarez, María E. Guiron, Lourdes Perdomo, Alexis Rodríguez Acosta

Resumen


Los accidentes ofídicos en Venezuela son ocasionados en un 80% por serpientes del género Bothrops,especialmente en las áreas rurales, siendo los trabajadores agrícolas los más afectados. La evaluación de este veneno en el modelo del pez cebra (Danio rerio) demostró, que tanto el veneno crudo como la fracción FI posee una evidente actividad metaloproteasas, la cual se comprobó con la hidrólisis de la placa de gelatina y la alteración in vivo de la microvasculatura del globo ocular del pez cebra. Esta fracción FI compromete el sistema cardiovascular del pez, lo cual se refleja en el incremento de la frecuencia y gasto cardiaco. La fracción FII tuvo actividad coagulante, la cual se demostró con la formación de una malla de fibrina, al ser expuesto plasma de humano pobre en plaquetas a esta fracción, con la observación de un coágulo en el corazón del modelo animal. Además, la FII comprometió al sistema cardiaco, con disminución de la frecuencia y gasto cardiaco. Igualmente implicó al sistema nervioso, con desarrollo de movimientos convulsivos de la larva y la alteración de los melanóforos tras la exposición al veneno. Las enzimas fueron sensibles a los inhibidores EDTA o benzamidina.

Palabras claves: Fosfolipasas, metaloproteasas, serino proteasas.

ABSTRACT

Snake accidents in Venezuela are caused 80% by Bothrops snakes, especially in rural areas, being agricultural workers mostly affected. The evaluation of this venom in the zebrafish model (Danio rerio) showed that both the crude venom and the FI fraction possessed an evident metalloprotease activity, which was verified with the hydrolysis of the gelatine plate and in vivo microvasculature alteration of the Zebrafish eyeball. This FI fraction compromised the fish's cardiovascular system, which was reflected in the increase in heart rate and cardiac output. The FII fraction had coagulant activity, which was demonstrated through the formation of a fibrin mesh, upon exposure of platelet-poor human plasma to this fraction, and also by the observation of a clot in the heart of the animal model. In addition, FII compromised the cardiac system, which was evidenced by the decrease in the heart rate and cardiac output. It also implied the nervous system, since it could be demonstrated by the larva convulsive movement manifestations and the melanophores alterations after venom exposure. Enzymes were sensitive to EDTA or benzamidine inhibitors.

Key words: Phospholipases, metalloproteases, serine proteases.


Referencias


BOADAS J, MATOS M, BÓNOLI S, BORGES A, VÁSQUEZ-SUÁREZ A, SERRANO L, QUIJADA N, VILLALBA R, PÉREZ Y, CHADEE-BURGOS R, DE SOUSA L. 2012. Perfil eco-epidemiológico de los accidentes por ofidios en Monagas, Venezuela (2002-2006). Bol. Malariol. Salud Amb. 52(1):107-120.

BUTLER MG, GORE AV, WEINSTEIN BM. 2011. Zebrafish as a model for hemorrhagic stroke. Methods Cell Biol. 105:137-161.

ENYEDI B, KALA S, NIKOLICH-ZUGICH T, NIETHAMMER P. 2013. Tissue damage detection by osmotic surveillance. Nat. Cell. Biol. 15(9):1123-1130.

DE SOUSA L, BASTOURI-CARRASCO J, MATOS M, BORGES A, BÓNOLI S, VÁSQUEZ-SUÁREZ A, GUERRERO B, RODRÍGUEZ-ACOSTA A. 2013. Epidemiology of ophidism in Venezuela (1996-2004). Invest. Clin. 54(2):123-137.

INCARDONA JP, SCHOLZ NL. 2016. The influence of heart developmental anatomy on cardiotoxicity-based adverse outcome pathways in fish. Aquat. Toxicol. 177:515-525.

JENSEN BH. 2016. Zebrafish melanophores: A model for teaching second messenger systems. Zebrafish. 13(4):305-309.

JUNG S, KIM Y, LEE Y, KIM J. 2016. High glucose-induced changes in hyaloid-retinal vessels during early ocular development of zebrafish: a short-term animal model of diabetic retinopathy. Bri. J. Pharmacol. 173(1):15-26.

KLÜVER N, KÖNIG M, ORTMANN J, MASSEI R, PASCHKE A, KÜHNE R, SCHOLZ S. 2015. Fish embryo toxicity test: identification of compounds with weak toxicity and analysis of behavioral effects to improve prediction of acute toxicity for neurotoxic compounds. Environ. Sci. Technol. 49(11):7002-7011.

KORNALIK F. 1990. Toxins affecting blood coagulation and fibrinolysis. Handbook of Toxicology, Marcel Dekker, New York, USA, pp. 697-709.

LEE L, GENGE CE, CUA M, SHENG X, RAYANI K, BEG MF, SARUNIC MV, TIBBITS GF. 2016. Functional assessment of cardiac responses of adult Zebrafish (Danio rerio) to acute and chronic temperature change using High-Resolution Echocardiography. PLoS One. 11(1):e0145163.

LOWRY OH, ROSENBROUGH NJ, FARR AL, RANDALL RJ. 1951. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 193(1): 265-275.

MACRAE CA. 2013. Recent advances in in vivo screening for antiarrhythmic drugs. Expert. Opin. Drug. Discov. 8(2):131-141.

MARCUSSI S, STÁBELI RG, SANTOS-FILHO NA, MENALDO DL, SILVA PEREIRA LL, ZULIANI JP, CALDERON LA, DA SILVA SL, ANTUNES LM, SOARES AM. 2013. Genotoxic effect of Bothrops snake venoms and isolated toxins on human lymphocyte DNA. Toxicon. 65:9-14.

MPPS (MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA SALUD). 2016. Disponible en línea en: http://www.mpps.gob.ve. (Acceso 07.08.2016).

RAMÍREZ MS, SÁNCHEZ EE, GARCÍA-PRIETO C, PÉREZ JC, CHAPA GR, MCKELLER MR, RAMÍREZ R, DE ANDA Y. 1999. Screening for fibrinolytic activity in eight Viperid venoms. Comp. Biochem. Physiol. C Pharmacol. Toxicol. Endocrinol. 124(1):91-98.

RENGIFO C, RODRÍGUEZ-ACOSTA A. 2004. Serpientes, Veneno y Tratamiento Médico en Venezuela. Universidad Central de Venezuela, Fondo Editorial de la Facultad de Medicina, Caracas, Venezuela, pp. 1-106.

RODRÍGUEZ-ACOSTA A, MONDOLFI A, ORIHUELA A, AGUILAR M. 1995 ¿Qué hacer frente a un accidente ofídico? Editorial Venediciones, Caracas, Venezuela, pp. 1-46.

ROST MS, GRZEGORSKI SJ, SHAVIT JA. 2016. Quantitative methods for studying hemostasis in zebrafish larvae. Methods Cell. Biol. 134:377-389.

SÁNCHEZ EE, GIRÓN ME, UZCÁTEGUI NL, GUERRERO B, SAUCEDO M, CUEVAS E, RODRÍGUEZ-ACOSTA A. 2014. Biochemical and biological characterisation of lancehead (Bothrops venezuelensis Sandner 1952) snake venom from the Venezuelan Central Coastal range. Bol. Mal. Salud. Amb. 54(2):138-149.

WESTERFIELD M. 1995. The Zebrafish Book. A Guide for the Laboratory Use of Zebrafish (Danio rerio), University of Oregon Press, USA, pp. 1-385.


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