Bothrops fonsecai snake venom biological effects and the use of commercial bothropic antivenom as pharmacological tool

Venenos de serpentes botrópicas são caracterizados pela indução de extenso dano local associado a feitos sistêmicos. Bothrops fonsecai é uma serpente de distribuição geográfica restrita das regiões montanhosas de Mata Atlântica cujo veneno é pobremente estudado. Recente estudo proteômico identificou que esse veneno possui principalmente metaloproteases, fosfolipases A2, Lectinas tipo C e serinoproteases. Ensaios experimentais utilizando antiveneno botrópico comercial para neutralizar as atividades biológicas de venenos botrópicos possibilitam não somente respostas de cunho clínico (tratamento de acidentes), mas também se constitui em uma valiosa ferramenta farmacológica para avaliar a existência de diferenças na composição dos diversos venenos através da reatividade cruzada entre veneno e antiveneno. Levando em consideração esses fatos, este trabalho teve como objetivo estudar a toxicidade do veneno de B. fonsecai através da atividade bloqueadora sobre a junção neuromuscular, atividade miotóxica, hemorrágica, edematogênica e coagulante assim como a sua caracterização bioquímica. A neutralização dessas atividades por antiveneno botrópico comercial e a comparação das ligações antígeno:anticorpo (veneno:antiveneno) entre B. fonsecai e os antivenenos botrópico comercial e específico usando SE-HPLC e immunoblotting também foram avaliadas. O veneno de B. fonsecai apresentou atividade fosfolipásica, sendo essa provavelmente a maior responsável pelo bloqueio neuromuscular e miotoxicidade, além de ser uma das mediadoras da atividade edematogênica; a inibição parcial dessa atividade pelo antiveneno comercial corrobora com a neutralização parcial dos efeitos na junção neuromuscular e redução da atividade edematogênica, já a neutralização total da atividade miotóxica demonstra que as PLA2 catalíticas podem não ser as principais responsáveis pela miotoxicidade. Embora o veneno apresente metaloproteinases P-I e P-III, a atividade proteolítica não demonstrou-se marcante in vitro, diferente do ensaio de atividade hemorrágica (induzida principalmente por essas enzimas e que foi completamente inibida pelo antiveneno comercial) o que leva a crer que o ensaio enzimático esteja subestimando essa atividade. O veneno exibiu atividades esterásica e coagulante que são normalmente causadas por serinoproteases e ambas foram inibidas pelo antiveneno botrópico comercial, em menor grau na proporção 5:1 (recomendada pelo fabricante) que a obtida em 5:2. O antiveneno botrópico comercial apresentou reatividade-cruzada em todas as atividades testadas, porém sua afinidade com o veneno de B. fonsecai demonstrou-se baixa ressaltando que o veneno de B. fonsecai possui composição diferente do veneno das serpentes utilizadas na produção do antiveneno comercial, em especial as fosfolipases catalíticas, metaloproteinases P-I e serinoproteases.Bothropic snake venoms are characterized for a marked local damage associated to systemic effects. Bothrops fonsecai is a Brazilian pit viper of restrict distribution (Atlantic Forest at high altitude regions) and its venom has been poorly studied but is known it has phospholipases A2, metalloproteases (P-I and P-III) and serine proteases. Experimental assays using commercial bothropic antivenom to neutralize the bothropic venom activities allows clinical responses (snakebites treatment) and also is a pharmacological tool to evaluate different venoms composition through venom:antivenom cross-reactivity. Thinking in all this, the aim of this work were the B. fonsecai venom toxicity analysis through the in vitro neuromuscular junction action, the myotoxic, hemorrhagic, edema-forming and coagulant activities, as well its biochemical characterization. The neutralization of those activities by the commercial bothropic antivenom and the comparison of venom:antivenom bindings (Bothrops fonsecai venom : Commercial and specific antivenoms) by SE-HPLC and immunoblotting were also evaluated. B. fonsecai venom had a high phospholipasic activity and this probably is the major responsible for neuromuscular blockade and miotoxicity caused by this venom. This activity is also one of edema-forming activity mediator (with metalloproteases P-I). The partial inhibition of this activity with both proportions (5:1 and 5:2) corroborates the partial neuromuscular blockade and edema neutralization; in contrast total the inhibition of miotoxicity allows us to suppose that the catalytic PLA2 are not the major responsible for the miotoxicity. The venom also showed a low metalloprotease activity (caused principally by P-I once is more abundant on this venom) and was not significantly inhibited by commercial bothropic antivenom at both proportions; these enzymes (especially P-III) also induced hemorrhage totally inhibited by commercial bothropic antivenom. The esterase and coagulant activities of this venom are caused mainly by serine-proteases; the commercial antivenom neutralization was more potent at 5:2 than 5:1 proportion. The commercial antivenom presented cross-reactivity in all tested activities but its low affinity with B. fonsecai venom indicates that the venom composition is a quite different than the composition of snake venoms used to produce the commercial antivenom, specially catalytic phospholipases, metalloproteases P-I and serine proteases