Neurotoxicidade na peçonha laquetica

Resumindo, o que posso dizer sobre a neurotoxicidade em Lachesis é o seguinte:


As enzimas giroxina (Gx) e fosfolipase A2 (PLA2), ambas presentes na peçonha laquetica, induzem a efeitos neurologicos em modelos experimentais, como bloqueio neuromuscular irreversivel (PLA2, em experimento com veneno bruto) e 'rotação em barril' em cobaias inoculadas (Gx, em experimento purificado). Como nenhuma destas enzimas atravessa diretamente a barreira hemato-encefalica, busca-se no presente momento compreender qual subproduto desta atividade enzimatica estaria atuando sobre qual substrato endogeno inativo, eventualmente causando alguns dos sinais e sintomas observados nos acidentados, como a incapacidade de deglutir por exemplo.

 
Um fio da meada: entender porque os acidentados não conseguem engolir logo nos primeiros minutos da picada. Teríamos aqui indicio da verdadeira neurotoxicidade - paralisias - no acidente laquético ?

Confira abaixo o acidente quase fatal de TUREBA, em suas próprias palavras: 

https://www.youtube.com/watch?v=sw6PtYMUpXM&list=UUQiylqUbRXfrNGO3bm3mOXA


É tanto sintoma mais exuberante: dôr, vomito, hipotensão, que a disfagia passou despercebida. Paralisia de decimo par de nervo craniano, responsável pela deglutição, o Vago ? E tantos outros sintomas com potencial neurótoxico: ataxia (marcha prejudicada, 'andar de bêbado'), cegueira, alterações visuais e auditivas. 

Confira abaixo o acidente quase fatal de ROSENVALDO, em suas próprias palavras:

https://www.youtube.com/watch?v=KCxdpowxwLQ&list=UUQiylqUbRXfrNGO3bm3mOXA


Considerar como contraponto à hipotese neurotoxica, que até as fosfolipases miotóxicas da peçonha de Bothrops, sabidamente não neurotóxica, podem causar bloqueios neuromusculares como o observado por Daniela Damico em trabalhos recentes, que apontam para ação neurotóxica em experimentos in vitro, com veneno bruto de Lachesis.

Uma boa pergunta inicial para um trabalho sobre neurotoxicidade na peçonha de Lachesis muta rhombeata seria: Lachesis é mais próxima filogeneticamente falando, de Bothrops ou Crotalus ?

Brattstrom em 1964 sugeriu que Agkistrodon, Lachesis, Crotalus e Sistrurus pertenceriam a um mesmo ramo evolutivo.

Vital Brasil em 1909 relatou que o veneno de Lachesis se afastava do botrópico e se aproximava do crotálico, baseado em observações de inoculações endovenosas de peçonha laquética, que pouco congestionavam órgãos internos.

A busca de relações evolutivas com base na bioquímica profunda do veneno levou da Silva et al, em 1989, a buscar crotoxina no veneno de Lachesis, não encontrando, mas chegando a toxina análoga, a giroxina.

Já nas arvores mais recentes, como a de Castoe em Journal of Biogeography (J. Biogeogr.) (2009) 36, 88-103, Lachesis aparece mais próxima de Ophryacus e Bothriechis, sendo portanto, filogeneticamente mais próxima a Bothrops.

Um trabalho importante para quem quiser aprofundar, abaixo:

CONTRIBUTION TO THE STUDY OF GYROXINS (THROMBIN-LIKE ENZYMES)

FROM BRAZILIAN SNAKES VENOMS OF LACHESIS MUTA MUTA AND

CROTALUS DURISSUS TERRIFICUS VENOMS

Maria Aparecida P. Camillo

ABSTRACT

The study of animal toxins has brought important contribution to the Biosciences. The use of different and selective toxins in biological systems has increased the knowledge on physiological processes, keeping the interest in those researches.

The gyroxin, a thrombin-like enzyme, is one of the most important toxin from

Lachesis muta muta venom, which is also found in Crotaius duhssus terrificus venom.

The gyroxin has enzymatic activities, such as amidase, sterasic and fibronogenolitic, capable of inducing  the "barrel rotation syndrome", characterized by the progressive hypoactivity, followed by a loss of the righting reflex and rotation around the long axis of the body.

This study has been carried out with the purpose of better understanding of gyroxin, including the possible neurotoxical action, the toxicokinetics and the elimination pathways.

Both gyroxins, of Lachesis and Crotaius were obtained through the venoms fractionation using gel filtration and affinity chromatographies. During the enzimatic and in vivo assays, the gyroxins resulted active. In the neurotoxicity test (method of release tritiated neurotransmitter in vitro) there was no change in the control release profile for [^H]dopamine and [^H]acetylcholine and no evidence was shown for crossing the blood-brain barrier, strengthening the hypothesis of an indirect action on the central nervous system.

In order to obtain the toxicokinetics analysis, ^^^1 radioiodinated toxins were used. The toxins presented fast distribution adjusted by the two-compartimental model and elimination through urine.

CONCLUSÕES

Da análise dos resultados que obtivemos, nas condições e pelas metodologias

utilizadas podemos concluir que:


- as giroxinas dos venenos de Lachesis muta muta e de Crotaius durissus
terrifícus foram obtidas com rendimento e pureza adequados para os ensaios de
neurotoxicidade e toxicocinética, via de eliminação e passagem pela barreira
hematoencefálica e com suas propriedades físico-químicas e biológicas.

- o método de liberação in vitro de f H]acetilcolina ou f H]dopamina respondeu

à presença e ausência de cálcio e os resultados foram compatíveis com os

mecanismos de ação de fármacos, o que permite concluir que processos

neurofisiológicos podem ser acessados neste ensaio,

- o método de liberação in vitro de [^H]acetilcolina ou [^H]dopamina mostrou

sensibilidade a toxinas conhecidas, com diferentes estruturas químicas e pesos

moleculares, portanto, podendo ser utilizado para estudos com neurotoxinas.

- as giroxinas laquética e crotálica não agiram sobre as liberações, basal ou

estimulada, de acetilcolina ou dopamina do estriato de ratos,

- a giroxina crotálica na forma radioiodada foi obtida com bom rendimento e

95% de pureza, tendo suas atividades enzimáticas e biológica preservadas,

- a giroxina crotálica foi rapidamente distribuída, segundo um modelo

bicompartimental, eliminada pela via urinária e forneceu evidências de não atravessar a barreira hematoencefálica.

Atenção a uma observação da pg 53:

Embora o rolamento em barril e todos os sintomas neurotóxicos envolvidos

tenham sido descritos em 1961 por BARRIO, quando descobriu a giroxina no veneno de Crotaius duríssus terríficus, apenas em 1975, COHN & COHN o introduziram nas neurociências, após observação deste efeito por administração intracerebroventrincular de altas doses de somatostatina. Foi classificado como um efeito motor não usual, severo, associado á ação intracerebral de neuropeptídeos.

KRUSE et al.(1977) observaram o mesmo efeito com a administração intra cérebro ventricular de arginina-vasopressina, o que motivou os autores a realizarem alguns estudos para entender melhor este quadro patológico e tentar definir seu local e mecanismo de ação. No entanto, embora muitas das características tenham sido descritas, o objetivo finai ainda não foi alcançado pois todo o processo desta síndrome não está totalmente elucidado.


A rotação em barril tem sido descrita como um aumento repentino e assimétrico

no tônus do músculo esquelético, acompanhado por opistótono, distorções

espasmódicas e rotação ao longo do eixo do corpo (KRUSE et al.,1977), no

sentido horário e anti-horário, sendo que o mesmo rato gira para o mesmo lado com 3% de exceções (WURPEL et al.,1986).

Os rolamentos se alternam com períodos de prostração, e estímulos por ruídos ou por pinçar a cauda, aumentam o comportamento rotacional (COHN & COHN, 1975).

Alguns ratos morrem, em geral por dificuldades respiratórias, enquanto outros ficam completamente assintomáticos em aproximadamente 1 hora.

Muitos ratos que não desenvolveram a rotação em barril apresentam um ou mais sintomas, tais como imobilidade, alguns graus de ataxia, extensão dos membros posteriores e limpeza.

Outras características importantes do rolamento em barril são:

- é um fenômeno tudo ou nada, não apresentando relação dose x resposta

(WURPEL et al., 1986a)

- sofre sensibilização - uma segunda injeção de arginina-vasopressina intra cérebro-ventricular, induziu o rolamento em barril em um número maior de ratos e causou uma diminuição do tempo de latência em relação ao primeiro dia (WURPEL et al.,1986b; WILLCOX et al.,1992).

- ocorre degeneração do sistema nervoso: análises histológicas do hipocampo

de ratos após injeções locais de giroxina crotálica foram caracterizadas pelo

aparecimento de danos neuronais presentes tanto no local da injeção quanto em áreas distantes do sítio de aplicação (MOREIRA, 1993). Efeitos tóxicos semelhantes foram observados após injeção intracerebroventricular de somatostatina (BALABAN et al.,1988); e endotelina-3, que produziu alterações necróticas por constrição das arteríolas cerebrais (KANNAN et al.,1994). As injeções de arginina-vasopressina não produzem estas alterações patológicas no tecido (BALABAN et al.,1988).

Tomando como premissa que o rolamento em barril está associado à ação intracerebral de neuropeptídeos e que as giroxinas não tem uma ação direta sobre o tecido nervoso, duas hipóteses para o mecanismo de ação destas toxinas podem ser avaliadas. A primeira supõe que ocorra a liberação de formas ativas como produtos da atividade enzimática da giroxina sobre substratos endógenos inativos e a segunda, que haja ativação de processos fisiológicos com liberação de vasopressina.