O que tem no veneno das serpentes?

Hoje, com o homem invadindo cada vez mais as área de mata e vida selvagem, com a construção de casas, os acidentes ofídicos têm se tornado cada vez mais frequentes. A maioria desses acidentes ocorrem com serpentes do gênero Bothrops,  as conhecidas jararacas e cruzeiras.

Mas o que poucos sabem é que as  serpentes também contribuem muito para salvar vidas, pois em seus venenos são encontradas substâncias com grandes potencial farmacológicos, isto é, que podem ser utilizadas como remédios. Por exemplo, o Captopril, um famoso anti-hipertensivo, foi isolado do veneno de uma serpente do gênero Bothrops jararaca na década de 60, e é amplamente utilizado hoje em dia salvando muitas vidas. Então é importante conservar a vida desses animais, não só pelo fato de poderem se obter fármacos de seus venenos, mas também porque esses animais são importante para o equilíbrio da vida no planeta.

Você sabe a diferença entre uma cobra e uma serpente?

Tudo o que se conhece por “cobras” são na verdade serpentes. Então, tudo o que encontramos pela natureza são na verdade serpentes e não cobras. As famosas jararacas e cascavéis são na verdade serpentes e apenas o gênero denominado Naja, que habita os continentes da Ásia e da África, pode ser chamado de cobra. Cobra é uma classificação usada para a Naja, e para membros da família Elapidae, ou seja, as cobras somente pertencem a essa família, porém nem todos pertencentes a família são cobras, somente os animais que possuem o “capuz” no pescoço. Já as serpentes, são pertencentes a diversas famílias, como Viperidae, Colubridae, etc.

Serpentes no Brasil

Filo Chordata, Classe Reptilia e Ordem Squamata

• 9 famílias de serpentes no Brasil
• Apenas duas famílias de serpentes são peçonhentas: Viperidae e Elapidae.

Gêneros: Bothrops – Jararaca; Crotalus – Cascavel; Lachesis – Surucucu; Micrurus – Coral

Figura 1: Micrurus corallinus. (Coral – Verdadeira)

Figura 2 e 3: Bothrops jararaca e Bothrops alternatus.

(Jararaca e Cruzeira)

Figura 4: Bothrops jararacussu.

• O Brasil tem uma das faunas mais ricas do planeta;
• Importância médica em virtude da grande frequência e gravidade;
• Cerca de 85% dos acidentes ofídicos são causados por serpentes peçonhentas;
• Cerca de 26 a 28 mil acidentes por ano; 90% são de acidentes botrópicos.

Veneno e sua ação

Quando somos picados por uma serpente peçonhenta o quadro de envenenamento será resultante da inoculação das toxinas do veneno por meio do aparelho inoculador (presas) da serpente, que injeta o conteúdo das suas glândulas venenosas em sua vítima.

Figura 5: Detalhe das presas de serpentes venenosas

O veneno é descrito como secreções tóxicas produzidas por glândulas especializadas conectadas às presas por dutos. Sua composição é uma mistura complexa de moléculas de diferentes naturezas bioquímicas, com predominância de proteínas, em sua grande maioria com capacidade enzimática. Demais componentes são carboidratos, lipídios, metais, aminas biogênicas, nucleotídeos e aminoácidos livres.

Mas como afinal o veneno age sobre nosso organismo? 

Os venenos em geral possuem algumas atividades importantes quando em contato com a corrente sanguínea. As serpentes do gênero Bothrops possuem três ações características com importantes atividades fisiopatológicas: ação proteolítica, coagulante e hemorrágica.

1. Ação proteolítica: ação inflamatória aguda. Caracteriza-se por lesões locais e destruição tecidual (necrose);

2.Ação Coagulante: alteram o tempo de coagulação sanguínea (TC); Consumo do fibrinogênio e transformação em fibrina formando microtrombos (pequenos coágulos).

3.Ação Hemorrágica: caracteriza-se por induzir morte em células endoteliais vasculares; as células que formam as paredes de nossas veias e artérias. A atividade hemorrágica é determinada através da avaliação do tamanho do halo hemorrágico expresso em milímetros quadrados.

Figura 6: Acidente Botrópico. A) edema e inchaço ocasionado pela inoculação do veneno no tecido. B) Incoagulabilidade sanguínea e hemorragia observada pela presença de hematomas.

Quais as enzimas que podemos encontrar no veneno de cobras do gênero Bothrops? 

1.Fosfolipases

• Superfamília de enzimas (A1, A2, B, C e D) – hidrolisam fosfofolipídeos; Ca2+-dependentes;
• Fosfolipases A2 secretadas (sPLA2s): diversos efeitos biológicos, tais como neurotoxicidade, cardiotoxicidade, miotoxicidade (promovem intensa mionecrose local), indução ou inibição de agregação plaquetária, atividade hemolítica, anticoagulante, convulsivante e hipotensora;
• PLA2s Bothrops: reação inflamatória intensa, com liberação de citocinas e eicosanóides;
• Produtos liberados: lisofosfolipídios e ácidos graxos livres (Ácido araquidônico) – mediador de processos inflamatórios;
• As classes de toxinas mais abundantes nos venenos de serpentes desse gênero, ex: Bothrops asper: 29% a 45% de fosfolipases A2.

Figura 7: Esquema da distribuição em grupos das fosfolipases A2 (PLA2s) de acordo com os ancestrais genéticos comuns. PLA2s das linhas verdes evoluíram para adquirir funções não tóxicas e das linhas vermelhas funções tóxicas (adaptado de LOMONTE; RANGEL, 2012).

2.Metaloproteinases

• 50% do veneno;
• Contém zinco no sítio ativo;
• Causa hemorragia: patofisiologia mais relevante;
• Afeta migração e sinalização celular na permeabilidade de membranas;
• Diminuem tempo de coagulação (TC) cascata de coagulação;
• Degradam membrana basal dos vasos capilares.

Pr rhexis – células endoteliais danificadas.

Diapedese – alargamento das junções entre células.

3.Serino Proteases

• Proteases: grupo de enzimas que catalisam a hidrólise de ligações peptídicas;
• Classe de enzimas proteolíticas;
• Resíduo de serina no sítio catalítico;
• Representa 14% dos componentes do veneno;
• Afetam o sistema de coagulação sanguínea (Serrano & Maroun, 2005).

Tabela 1: Serino proteinases isoladas do veneno de Bothrops jararaca.

4. Serino Peptidases

• Afetam a cascata de coagulação através da ativação de componentes envolvidos

no processo de coagulação, fibrinólise e agregação plaquetária;

•  Apresentam variadas funções;
• As mais citadas nos venenos de Bothrops são “Thrombin Like Enzymes”.

5. L-aminoácido oxidase

•  São flavoenzimas;
• L-Aminoácido —-> α-cetoácido;
• Bactérias, fungos, algas verdes e veneno de serpentes;
• FMN e FAD como co-fatores;
• Indução de apoptose, citotoxicidade, hemólise, agregação plaquetária, hemorragia, edema e atividades bactericidas, anti-HIV.

Figura 8: Deaminação estereoespecífica oxidativa de um substrato L-aminoácido catalisado por uma LAAO.

6.Lectinas

• São Proteínas ou glicoproteínas de origem não imune que possuem pelo menos um sítio não-catalítico, o qual se liga reversivelmente a mono ou oligossacarídeos específicos (Peumans & Van Damme, 1995, 1998;Peumans et al, 2001);

• As Lectinas dos venenos de Bothrops tem Atividade hemaglutinante.
• Classificação das Lectinas:

-Lectinas Tipo C Verdadeiras (CTL’s): Lectinas que possuem CRD completos.

-Proteínas Relacionadas ao Tipo C (CRLPs): Lectinas que possuem CRD incompletos.

 Como é feito o tratamento quando somos picados por uma serpente?

Quando acontece um acidente ofídico, é necessário que a pessoa acidentada vá para um hospital, o mais rápido possível, para receber o soro antiofídico. O soro antiofídico funciona como um remédio curativo e necessita ser aplicado em um curto intervalo de tempo.

Logo após a picada, é necessário mantê-la limpa e com sangue circulante. Um ponto crucial para o tratamento ser efetivo, é ter conhecimento de qual serpente foi a picada, pois os soros são específicos para cada espécie.

Como é feito o soro antiofídico para casos de acidentes com serpentes?

1.O primeiro passo para se produzir o soro é extrair o veneno de uma serpente ou de um grupo delas do mesmo gênero, se o objetivo for uma vacina “multiuso”. Para coletar o veneno das glândulas que secretam a substância, basta pressioná-las com as mãos ou aplicar um pequeno choque. Em pouco tempo, a serpente sintetiza novos compostos químicos em suas glândulas de veneno e repõe sua peçonha.

2.Um cavalo recebe o veneno em pequenas e sucessivas doses, que não prejudicam a sua saúde. Ele então começa a produzir anticorpos contra a peçonha. O veneno poderia ser aplicado em qualquer outro animal para obtenção de anticorpos, mas normalmente utiliza-se cavalos por serem animais domesticados e por produzirem um grande quantidade de anticorpos para a composição do soro antiofídico.

3.Após dez dias, amostras de sangue são retiradas do cavalo até se constatar que já há anticorpos suficientes no corpo do animal o que leva, em média, 15 dias. Quando isso ocorre, até 16 litros de sangue são colhidos. Então, separa-se o plasma, parte do sangue onde ficam os anticorpos. O restante do sangue é reintroduzido no animal.

4.O plasma do sangue é purificado em reatores e diluído. Aí o soro já está pronto. Quando uma pessoa é picada por um cobra peçonhenta, precisa receber o soro (a substância salvadora ) o mais rápido possível. No organismo da vítima, os anticorpos do soro se misturam com o veneno, neutralizando sua ação pouco a pouco. Em geral, o paciente se restabelece após um dia de tratamento.

Figura 9:  Etapas da formação do soro antiofídico

 Vídeo Sobre o Serpentário da FZB

Autores:

Ana Paula Ferrero

Bettina Rubin de Souza

Jeison Ferreira

Jéssica Fraga

Mariana Schimit

Referências:

– NUNES, Erika dos Santos. Purificação, Caracterização Estrutural e Funcional da Lectina do Veneno de Bothrops leucurus: Modulação de eventos citotóxicos após a irradiação gamma. Recife, 2011.

-SANTOS, Gustavo Justen. Epidemiologia dos acidentes causados por serpentes peçonhentas no estado do Rio Grande do Sul no período de 2007 a 2010. Brasil. Rio Grande do Sul, 2012.

– MOURA, Andréa Augsburger. Isolamento e caracterização bioquímica de Fosfolipases A2 Miotóxicas do Veneno de Bothrops mattogrossensis com Atividade ANTI- Leishmania e Antitumoral. Dissertação do Programa de Pós-Graduação em Biologia Experimental do Núcleo de Saúde da Universidade Federal de Rondônia para obtenção do título de Mestre. Porto Velho, 2013.

– SARTIM, Marco Aurélio. Isolamento, Caracterização Bioquímica e Funcional in vitro e in vivo, de uma Metaloprotease Isolada da Peçonha de Bothrops moojeni Envolvida no Processo de Ativação de Fatores da Cascata de Coagulação. Tese de Doutorado, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto – USP. Ribeirão Preto,  2014.

– KUNIYOSHI, Alexandre Kazuo. Eficácia do soro antibotrópico produzido no Instituto Butantan: neutralização de diferentes classes de enzimas proteolíticas do veneno total de Bothrops jararaca. São Paulo, 2013.

– PENAFORTE, Cláudia Lopes. REAÇÃO IMUNOENZIMÁTICA NO DIAGNÓSTICO E CONTROLE DO ENVENENAMENTO PELA PICADA DE SERPENTES PEÇONHENTAS BRASILEIRAS. Dissertação de Mestrado – Departamento de Bioquímica e Imunologia do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte, 1995

– Como é feito e como age o soro antiofídico. Disponível em: http://mundoestranho.abril.com.br/saude/como-e-feito-e-como-age-o-soro-antiofidico/

– CURTI, B.; RONCHI, S.; SIMONETTA, P.M. D- and L-amino acid oxidases. In: Mueller, F. Chemistry and Biochemistry of Flavoenzyme, v.3, Ed. CRC Press, Boca Roton, p. 69-94, 1992.

– KOMMOJU, P. R.; MACHEROUX, P.; GHISLA, S. Molecular cloning, expression  and purification  of L-amino acid oxidase from the Malayan pit  viper Calloselasma rhodostoma Protein Expression and Purification. Article in press (2007).