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COMPARISON OF PHYLOGENY, VENOM COMPOSITION AND NEUTRALIZATION BY ANTIVENOM IN DIVERSE SPECIES OF BOTHROPS COMPLEX
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Instituto Butantan. Laboratório de Imunopatologia. São Paulo, SP, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo CruzI. Laboratório de Toxinologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil.
Universidade São Paulo. Instituto de Matemática e Estatística. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Laboratório de Imunopatologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil / Instituto Butantan. Laboratório de Fisiopatologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Laboratório de Imunopatologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil / Universidade Federal do Oeste do Pará. Santarém, Pará, Brasil.
Instituto Butantan. Laboratório de Imunopatologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil / Instituto Butantan. Laboratório de Fisiopatologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil / Faculdades Integradas do Tapajó. Santarém, Pará, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo CruzI. Laboratório de Toxinologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil.
nstituto Butantan. Laboratório de Imunopatologia. São Paulo, SP, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo CruzI. Laboratório de Toxinologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil.
Universidade São Paulo. Instituto de Matemática e Estatística. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Laboratório de Imunopatologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil / Instituto Butantan. Laboratório de Fisiopatologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Laboratório de Imunopatologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil / Universidade Federal do Oeste do Pará. Santarém, Pará, Brasil.
Instituto Butantan. Laboratório de Imunopatologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil / Instituto Butantan. Laboratório de Fisiopatologia. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil / Faculdades Integradas do Tapajó. Santarém, Pará, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo CruzI. Laboratório de Toxinologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil.
nstituto Butantan. Laboratório de Imunopatologia. São Paulo, SP, Brasil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxinas (INCTTox/CNPq). Brasil.
Abstract
In Latin America, Bothrops snakes account for most snake bites in humans, and the recommended treatment is
administration of multispecific Bothrops antivenom (SAB – soro antibotro´pico). However, Bothrops snakes are very diverse
with regard to their venom composition, which raises the issue of which venoms should be used as immunizing antigens for
the production of pan-specific Bothrops antivenoms. In this study, we simultaneously compared the composition and
reactivity with SAB of venoms collected from six species of snakes, distributed in pairs from three distinct phylogenetic
clades: Bothrops, Bothropoides and Rhinocerophis. We also evaluated the neutralization of Bothrops atrox venom, which is the
species responsible for most snake bites in the Amazon region, but not included in the immunization antigen mixture used
to produce SAB. Using mass spectrometric and chromatographic approaches, we observed a lack of similarity in protein
composition between the venoms from closely related snakes and a high similarity between the venoms of phylogenetically
more distant snakes, suggesting little connection between taxonomic position and venom composition. P-III snake venom
metalloproteinases (SVMPs) are the most antigenic toxins in the venoms of snakes from the Bothrops complex, whereas
class P-I SVMPs, snake venom serine proteinases and phospholipases A2 reacted with antibodies in lower levels. Low
molecular size toxins, such as disintegrins and bradykinin-potentiating peptides, were poorly antigenic. Toxins from the
same protein family showed antigenic cross-reactivity among venoms from different species; SAB was efficient in
neutralizing the B. atrox venom major toxins. Thus, we suggest that it is possible to obtain pan-specific effective antivenoms
for Bothrops envenomations through immunization with venoms from only a few species of snakes, if these venoms contain
protein classes that are representative of all species to which the antivenom is targeted.
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