Single-step purification of crotapotin and crotactine from Crotalus durissus terrificus venom using preparative isoelectric focusing

We describe the isolation of crotoxin, a presynaptic B-neurotoxin, as well as its subunits B (crotactine) and A (crotapotin) from lyophilized Crotalus durissus terrificus venom by a single-step preparative isoelectric focusing procedure. From 98 mg of dried venom protein 20.1 mg of crotactine and 13.1 mg of crotapotin were recovered in the first step of focalization and 4.2 mg in a second run. These values correspond to 35.7% of the total venom protein applied. Crotactine separated in the 9.3-7.0 pH range (tubes 1-6) and crotapotin in the 1.8-2.8 pH range (tubes 15-19) and both were homogeneous by SDS-PAGE and N-terminal amino acid analysis. Crotactine, a 12-kDa protein, presented hemolytic and phospholipase A2 activity. Thus, using isoelectric focusing we simultaneously purified both toxins in high yields. This method can be used as an alternative for the purification and characterization of proteins from other snake venoms under conditions in which biological activity is retained

Crotoxin, the major toxin from the rattlesnake Crotalus durissus terrificus, inhibits ³H-choline uptake in guinea pig ileum

We examined the effect of crotoxin, the neurotoxic complex from the venom of the South American rattlesnake Crotalus durissus terrificus, on the uptake of ³H-choline in minces of smooth muscle myenteric plexus from guinea pig ileum. In the concentration range used (0.03-1 µM) and up to 10 min of treatment, crotoxin decreased ³H-choline uptake by 50-75% compared to control. This inhibition was time dependent and did not seem to be associated with the disruption of the neuronal membrane, because at least for the first 20 min of tissue exposure to the toxin (up to 1 µM) the levels of lactate dehydrogenase (LDH) released into the supernatant were similar to those of controls. Higher concentrations of crotoxin or more extensive incubation times with this toxin resulted in elevation of LDH activity detected in the assay supernatant. The inhibitory effect of crotoxin on ³H-choline uptake seems to be associated with its phospholipase activity since the equimolar substitution of Sr2+ for Ca2+ in the incubation medium or the modification of the toxin with p-bromophenacyl bromide substantially decreased this effect. Our results show that crotoxin inhibits ³H-choline uptake with high affinity (EC25 = 10 ± 5 nM). We suggest that this inhibition could explain, at least in part, the blocking effect of crotoxin on neurotransmission.

Actions of Crotalus durissus terrificus venom and crotoxin on the isolated rat kidney

Many studies have reported the occurrence of lethal acute renal failure after snakebites. The aim of the present investigation was to determine alterations in renal function produced by Crotalus durissus terrificus venom and crotoxin as well as the histological alterations induced by these venoms. Isolated kidneys from Wistar rats weighing 240 to 280 g were perfused with Krebs-Henseleit solution containing 6 g% of previously dialyzed bovine serum albumin. The effects of Crotalus durissus terrificus venom and crotoxin were studied on glomerular filtration rate (GFR), urinary flow (UF), perfusion pressure (PP) and percentage sodium tubular transport (%TNa+). The infusion of Crotalus durissus terrificus venom (10 µg/ml) and crotoxin (10 µg/ml) increased GFR (control80 = 0.78 ± 0.07, venom80 = 1.1 ± 0.07, crotoxin80 = 2.0 ± 0.05 ml g-1 min-1, P<0.05) and UF (control80 = 0.20 ± 0.02, venom80 = 0.32 ± 0.03, crotoxin80 = 0.70 ± 0.05 ml g-1 min-1, P<0.05), and decreased %TNa+ (control100 = 75.0 ± 2.3, venom100 = 62.9 ± 1.0, crotoxin80 = 69.0 ± 1.0 ml g-1 min-1, P<0.05). The infusion of crude venom tended to reduce PP, although the effect was not significant, whereas with crotoxin PP remained stable during the 100 min of perfusion. The kidneys perfused with crude venom and crotoxin showed abundant protein material in the urinary space and tubules. We conclude that Crotalus durissus terrificus venom and crotoxin, its major component, cause acute nephrotoxicity in the isolated rat kidney. The current experiments demonstrate a direct effect of venom and crotoxin on the perfused isolated kidney.

Thalidomide and pentoxifylline block the renal effects of supernatants of macrophages activated with Crotalus durissus cascavella venom

Because thalidomide and pentoxifylline inhibit the synthesis and release of tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha), we determined the effect of these drugs on the renal damage induced by supernatants of macrophages activated with Crotalus durissus cascavella venom in order to identify the role of TNF-alpha in the process. Rat peritoneal macrophages were collected with RPMI medium and stimulated in vitro with C.d. cascavella venom (10 µg/ml) in the absence and presence of thalidomide (15 µM) or pentoxifylline (500 µM) for 1 h and washed and kept in culture for 2 h. Supernatant (1 ml) was tested on an isolated perfused rat kidney (N = 6 for each group). The first 30 min of each experiment were used as control. The supernatant was added to the perfusion system. All experiments lasted 120 min. The toxic effect of the preparation of venom-stimulated macrophages on renal parameters was determined. At 120 min, thalidomide (Thalid) and pentoxifylline (Ptx) inhibited (P < 0.05) the increase in perfusion pressure caused by the venom (control = 114.0 ± 1.3; venom = 137.1 ± 1.5; Thalid = 121.0 ± 2.5; Ptx = 121.4 ± 4.0 mmHg), renal vascular resistance (control = 4.5 ± 0.2; venom = 7.3 ± 0.6; Thalid = 4.5 ± 0.9; Ptx = 4.8 ± 0.6 mmHg/ml g-1 min-1), urinary flow (control = 0.23 ± 0.001; venom = 0.44 ± 0.01; Thalid = 0.22 ± 0.007; Ptx = 0.21 ± 0.009 ml g-1 min-1), glomerular filtration rate (control = 0.72 ± 0.06; venom = 1.91 ± 0.11; Thalid = 0.75 ± 0.04; Ptx = 0.77 ± 0.05 ml g-1 min-1) and the decrease in percent tubular sodium transport (control = 77.0 ± 0.9; venom = 73.9 ± 0.66; Thalid = 76.6 ± 1.1; Ptx = 81.8 ± 2.0%), percent tubular chloride transport (control = 77.1 ± 1.2; venom = 71.4 ± 1.1; Thalid = 77.6 ± 1.7; Ptx = 76.8 ± 1.2%), and percent tubular potassium transport (control = 72.7 ± 1.1; venom = 63.0 ± 1.1; Thalid = 72.6 ± 1.0; Ptx = 74.8 ± 1.0%), 30 min before and during the stimulation of macrophages with C.d. cascavella venom. These data suggest the participation of TNF-alpha in the renal effects induced by supernatant of macrophages activated with C.d. cascavella venom.

cDNA and deduced primary structure of basic phospholipase A2 with neurotoxic activity from the venom secretion of the Crotalus durissus collilineatus rattlesnake

To illustrate the construction of precursor complementary DNAs, we isolated mRNAs from whole venom samples. After reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), we amplified the cDNA coding for a neurotoxic protein, phospholipase A2 D49 (PLA2 D49), from the venom of Crotalus durissus collilineatus (Cdc PLA2). The cDNA encoding Cdc PLA2 from whole venom was sequenced. The deduced amino acid sequence of this cDNA has high overall sequence identity with the group II PLA2 protein family. Cdc PLA2 has 14 cysteine residues capable of forming seven disulfide bonds that characterize this group of PLA2 enzymes. Cdc PLA2 was isolated using conventional Sephadex G75 column chromatography and reverse-phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC). The molecular mass was estimated using matrix-assisted laser desorption ionization-time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry. We tested the neuromuscular blocking activities on chick biventer cervicis neuromuscular tissue. Phylogenetic analysis of Cdc PLA2 showed the existence of two lines of N6-PLA2, denominated F24 and S24. Apparently, the sequences of the New World’s N6-F24-PLA2 are similar to those of the agkistrodotoxin from the Asian genus Gloydius. The sequences of N6-S24-PLA2 are similar to the sequence of trimucrotoxin from the genus Protobothrops, found in the Old World.

Aspectos clínico-patológicos e laboratoriais do envenenamento crotálico experimental em equinos

Descrevem-se os quadros clínico-patológicos e laboratoriais de equinos inoculados experimentalmente com a peçonha de Caudisona durissa terrificus (Crotalus durissus terrificus na antiga nomenclatura), com a finalidade de fornecer subsídios que favoreçam a compreensão desse tipo de acidente ofídico em equinos. O veneno liofilizado foi diluído em 1ml de solução salina a 0,9% e inoculado por via subcutânea em cinco equinos, nas doses de 0,12mg/kg (um animal), 0,066mg/kg (dois animais) e 0,03mg/kg (dois animais). O veneno causou a morte do equino que recebeu a dose de 0,12mg/kg e de um dos dois que receberam a dose de 0,066mg/kg, com evolução de 27h27min e 52h29min, respectivamente. O segundo animal que recebeu a dose de 0,066mg/kg também adoeceu, mas recuperou-se após 12 dias da inoculação. A dose de 0,03mg/kg determinou quadros não fatais do envenenamento, com período de evolução que variou entre 6 e 10 dias. O quadro clínico caracterizou-se por considerável aumento de volume no local de inoculação (escápula) que se estendeu por todo o membro, apatia e cabeça baixa, alterações locomotoras evidenciadas pelo arrastar das pinças no solo, decúbito e dificuldade para levantar, redução dos reflexos auricular, palatal, do lábio superior e de ameaça, e aumento das frequências cardíaca e respiratória. Os exames laboratoriais revelaram leucocitose por neutrofilia e linfocitose em apenas dois animais. Houve aumento das enzimas creatina quinase (CK), dehidrogenase láctica (DHL) e da ureia, e também redução nos níveis séricos de cálcio, fósforo e magnésio. O tempo de tromboplastina parcial ativada (TTPA) aumentou nos equinos que morreram. Os achados de necropsia foram edema do tecido subcutâneo em todo o membro em que foi aplicado o veneno, sufusões no epicárdio dos ventrículos cardíacos esquerdo e direito, e bexiga com áreas hemorrágicas em grande parte da mucosa. Ao exame histopatológico observaram-se fígado com moderada vacuolização difusa, afetando mais a zona intermediária do lóbulo hepático, leve dilatação dos sinusoides hepáticos em algumas áreas e rim com leve dilatação dos túbulos uriníferos, principalmente no córtex.

Novo método de dosagem de soros antipeçonhentos em camundongos lactentes: I - dosagem do soro anticrotálico

A atividade biológica dos soros antipeçonhentos pode ser determinada "in vivo" em pombos, coelhos, cobaios e camundongos adultos, não existindo, entretanto, nenhum método que possa ser recomendado internacionalmente. Estudou-se comparativamente aos métodos tradicionais de dosagem de soros em pombos e camundongos adultos, a validade do uso de camundongos lactentes de 6 a 7 dias, pesando 4 a 5g, inoculados pela via subcutânea. Inicialmente foi determinada a toxidez do veneno de Crotalus durissus terríficus através do estudo da sintomatologia do envenenamento e da atividade letal. O estudo comparativo dos três métodos forneceu maior concordância de resultados em DE100 entre as dosagens realizadas com camundongos lactentes e adultos. A DE100 e DL50 determinadas em camundongos lactentes forneceu resultados mais constantes que os dos métodos de camundongos adultos e pombos. O uso deste novo método permite eliminar a dificuldade de obtenção do atual animal de prova; a utilização de um maior número de animais por ponto de avaliação biológica, possibilitando uma maior precisão e conseguindo-se uma uniformidade nas características exigidas neste tipo de dosagem como peso, idade e linhagem, visando a reprodução sistemática dos resultados.

A eficácia do antiveneno botrópico-crotálico na neutralização das principais atividades do veneno de Bothrops jararacussu

A mionecrose é um dos efeitos causados pelo veneno de Bothrops jararacussu. Uma miotoxina com homologia estrutural à fosfolipase A2 (PLA2), mas sem atividade enzimática, foi isolada desse veneno. O veneno de Crotalus durissus terrificus apresenta também atividade miotóxica, que vem sendo atribuída à crotoxina e à PLA2 (crotoxina B), o componente básico do complexo crotoxina. O veneno de Bothrops jararacussu apresenta três proteínas, que têm identidade imunológica com a PLA2 da crotoxina. O presente trabalho comparou a eficiência dos antivenenos polivalentes comerciais produzidos pelo Instituto Butantan - o antiveneno botrópico (AB) e o antiveneno botrópico-crotálico (AB/C) - na neutralização das atividades letal, hemorrágica, coagulante e miotóxica do veneno de B. jararacussu. Os dois antivenenos neutralizaram de maneira semelhante a atividade hemorrágica, mas o AB/C foi três vezes mais potente que o AB em neutralizar a ação miotóxica e duas vezes mais potente na neutralização da letalidade e na ação coagulante do veneno de B. jararacussu. Os dados sugerem que a utilização do AB/C pode ser vantajosa no tratamento de pacientes picados por serpentes dessa espécie

South american rattlesnake venom: its hemolytic power

The hemolytic power of rattlesnake venom (Crotalus durissus terrificus) was Studied. A high percentage of sample with negative hemolytic power was detected when sheep red blood cells were used. A large number of venoms with hemolytic power, though with a low hemolysis percentage, were detected when liquid, recently extracted venom was used. When crystallized venom was used under the same experimental conditions, a higher percentage ofpositivityfor hemolysis was obtained. When the results obtained on agar plates were compared to those obtained in test tubes, a large number of animals with a higher percentage of hemolysis were detected, though this value was not proportional to the number of animals showing positive plate hemolysis. When the hemolytic power of these venoms was tested on human red blood cells, a large percentage of animals with venoms having a low hemolytic power was also detected. Hemolytic power was much greater when human red blood cells were tested with crystallized venom. The preparation of red blood cells also had an important effect and the use of red blood cells from defibrinated blood is recommended. We conclude that rattlesnake venom has hemolytic power that increases when the venom is crystallized. Red blood cells should be properly preparedfor the lysis reactions. We suggest that the lytic power of the venom is related to venom concentration and to the purity of its fractions.

Acidente crotálico na infância: aspectos clínicos, laboratoriais, epidemiológicos e abordagem terapêutica

Foram atendidas no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto/USP, durante os anos de 1980 a 1989, 21 crianças vítimas de acidente crotálico, 16 das quais apresentaram sinais clínicos de envenenamento grave à admissão e 5, de envenenamento moderado. Quatro pacientes (20%) desenvolveram necrose tubular aguda, dois dos quais necessitaram métodos dialíticos. Um paciente (5%) foi a óbito no 13.° dia do acidente, após intercorrências graves, como hemorragia digestiva e insuficiência respiratória aguda. São apresentadas as características clínicas, laboratoriais e epidemiológicas do acidente crotálico nesses pacientes, enfatizando os conhecimentos atuais sobre a fisiopatologia do envenenamento por Crotalus durissus terrificus. Ao mesmo tempo, pretendeu-se contribuir para a correta abordagem terapêutica, no que diz respeito ao emprego adequado do soro antiveneno e à prevenção da necrose tubular aguda, a mais séria e grave complicação do acidente crotálico.

South American rattlesnake bite and soft-tissue infection: report of a case

The case of a man bitten by a South American rattlesnake (Crotalus durissus) and who developed an abscess at the site of the bite is reported. Abcesses are a rare complication of this type of envenoming, possibly due to the lack of a strong cytotoxic action of Crotalus durissus venom.

Bilateral posterior circulation stroke secondary to a crotalid envenomation: case report

Snake bite envenoming is a disease with potential serious neurological complications. We report a case of an adolescent who was bitten by a rattlesnake and developed bilateral posterior circulation stroke. The rattlesnake was later identified as being Crotalus durissus terrificus. Stroke was probably due to toxic vasculitis or toxin-induced vascular spasm and endothelial damage.

Composition and ecological patterns of snake assemblages in an Amazon-Cerrado Transition Zone in Brazil

ABSTRACT The present study encompasses the species composition and ecological characteristics of the snake community in a Cerrado-Amazon transition zone in Midwest of Brazil (state of Mato Grosso). The data were collected during six excursions to the "Tanguro" (study area) by visual encounter survey, pitfall traps with drift fences and non-systematic sampling. We collected 194 specimens, distributed in 34 species, 26 genera, and eight families. The most abundant species were Crotalus durissus Linnaeus, 1758 (n = 50), Philodryas olfersii (Lichtenstein, 1823) (n = 15), Philodryas nattereri Steindachner, 1870 (n = 13), Xenodon rabdocephalus (Wied, 1824) (n = 12), Lachesis muta (Linnaeus, 1766) (n = 10) and Erythrolamprus almadensis (Wagler, 1824) (n = 10). The composition of species found here represents a combination of Cerrado and Amazonian savanna fauna.

A new serovar and a new serological variant belonging to Salmonella enterica subspecies diarizonae

Description of a new serovar (S. IIIb 16:k:e,n,x,z15) and a new serological variant (S. IIIb 42:z10:e,n,x,z15:z60 ) belonging to the genus Salmonella isolated from stool specimens of Brazilian snakes (Crotalus durissus).

Aspectos clínico-patológicos e laboratoriais do envenenamento crotálico experimental em bovinos

Reproduziu-se experimentalmente o envenenamento crotálico, através da inoculação, por via subcutânea, do veneno de Crotalus durissus terrificus (cascavel sul-americana) em dez bovinos mestiços. Dois animais foram utilizados como controle. O bovino que recebeu dose de 0,03mg/kg de peso corporal, morreu 7h40min após a inoculação. A dose de 0,015mg/kg causou a morte em quatro de sete bovinos inoculados, enquanto os dois animais que receberam 0,0075mg/kg adoeceram discretamente e se recuperaram. Os sintomas tiveram início entre 1h30min e 13h45min após a inoculação. A evolução oscilou entre 5h25min e 45h para os animais que morreram e entre 33h15min e 17 dias entre os animais que se recuperaram. Os principais sinais nervosos observados foram diminuição da resposta aos estímulos externos, reflexos hipotônicos, arrastar dos cascos no solo, aparente apatia, paralisia do globo ocular e da língua, decúbito esternal e lateral. Verificaram-se também adipsia e, por vezes, petéquias nas mucosas vaginal e conjuntival. Houve discreto a moderado aumento do tempo de sangramento e moderado aumento do tempo de tromboplastina parcial ativada. Houve moderada leucocitose com neutrofilia, linfopenia relativa, eosinopenia, monocitose e discreto aumento do número de bastões. Foi evidenciado significativo aumento dos níveis séricos de creatinaquinase, contudo, não foram observadas alterações significativas através da urinálise. À necropsia constataram-se edema quase imperceptível no local da inoculação, discretas petéquias e sufusões no epicárdio, omento, vesícula biliar e mucosa da bexiga em alguns dos animais envenenados experimentalmente. Os exames histopatológicos revelaram necrose (hialinização) de grupos de miócitos ou em miócitos isolados em dez diferentes músculos esqueléticos examinados, próximos ou distantes do local de inoculação em todos os animais necropsiados. Concluí-se que o envenenamento por Crotalus Sul-americanas em bovinos não cursa com mioglobinúria e que o quadro marcado de paralisia flácida mimetiza o observado no botulismo. Adicionalmente foram feitas observações sobre o diagnóstico do envenenamento crotálico e sua diferenciação com enfermidades que cursam com paralisia e necrose muscular em bovinos do Brasil.