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Variation du venin de la vipère à cornes et ses implications

Une étude révèle des différences dans le venin des vipères à cornes selon les régions, ce qui influence les traitements.

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Les venins des serpents se sont formés au fil de millions d'années en s'adaptant à leur environnement. Les adders souffleurs, un serpent commun dans certaines parties de l'Afrique, ont un venin qui peut causer de graves dommages aux humains. Ce venin peut endommager les tissus et provoquer des réactions sévères dans le corps. Chaque type d’adder souffleur peut avoir un venin un peu différent, ce qui peut affecter son danger et l’efficacité des traitements.

Qu'est-ce que le venin d'adder souffleur ?

L'adder souffleur, qu'on trouve dans de nombreuses régions d'Afrique, est connu pour son venin nocif. Quand quelqu'un se fait mordre, le venin peut provoquer une douleur intense, un gonflement et la mort des tissus. Le venin attaque non seulement la zone de la morsure mais peut aussi affecter tout le corps, provoquant une chute de la pression artérielle et des problèmes de saignement. Chaque année, beaucoup de gens se font mordre par des adders souffleurs, ce qui entraîne un grand nombre de cas d'urgence.

Importance d'étudier le venin

Comprendre le contenu du venin d'adder souffleur est crucial pour les pros de la santé. Le venin contient différents types de toxines qui agissent de diverses manières. Ça peut inclure des enzymes qui décomposent les tissus ou interfèrent avec la coagulation du sang. Avoir des infos sur les toxines spécifiques dans différents adders souffleurs peut aider à développer de meilleurs traitements pour les victimes de morsures de serpents.

Variation géographique du venin

Les adders souffleurs se trouvent dans de nombreux pays, et leur venin peut différer selon leur habitat. Par exemple, les adders souffleurs du Nigeria peuvent avoir des propriétés de venin différentes de celles de ceux de Tanzanie ou d'Afrique du Sud. Des études montrent que ces différences peuvent être significatives, impactant leur dangerosité et l’efficacité des antivenins (les traitements utilisés contre les morsures de serpents).

Composants clés du venin d'adder souffleur

  1. Types de toxines : Le venin contient plusieurs toxines, y compris :

    • Métalloprotéinases : Ce sont des enzymes qui peuvent endommager les tissus.
    • Protéinases de sérine : Elles peuvent affecter la coagulation du sang.
    • Phospholipases : Elles peuvent perturber les membranes cellulaires.
    • Lectines : Elles peuvent jouer un rôle dans la régulation de la glycémie.
  2. Effet sur les cellules humaines : Le venin peut entraîner la mort cellulaire, causant des blessures graves et des problèmes de santé pour la victime.

  3. Risques d'infection : Après une morsure de serpent, le tissu endommagé peut s'infecter, entraînant plus de complications si ce n’est pas traité vite.

Comprendre la variation du venin

Des recherches ont montré que même des serpents de la même espèce peuvent avoir des différences importantes dans leur venin selon leur localisation géographique. Une étude a révélé que les adders souffleurs du Nigeria et de Tanzanie avaient différents niveaux d'activité pour leurs toxines. Ces résultats suggèrent que les traitements pourraient devoir être ajustés selon d'où vient le serpent.

Comment le venin est étudié

Pour examiner les différences dans le venin, les scientifiques regardent plusieurs facteurs :

  1. Analyses transcriptomiques : Cela implique d'étudier les gènes actifs dans les glandes venimeuses. En comprenant quels gènes sont activés, les chercheurs peuvent déduire quels types de toxines sont produits.

  2. Techniques chromatographiques : Des techniques comme RP-HPLC (chromatographie en phase inversée à haute performance) aident à séparer et quantifier les différents composants du venin.

  3. Essais fonctionnels : Ces tests mesurent l’activité des composants du venin. Par exemple, les scientifiques peuvent voir à quel point une toxine spécifique décompose des protéines.

  4. Tests de cytotoxicité : Cela implique de voir comment le venin affecte les cellules vivantes, aidant à comprendre les effets nocifs du venin.

L'étude du venin d'adder souffleur

Dans une étude récente, des adders souffleurs du Nigeria, de Tanzanie et d'Afrique du Sud ont été examinés pour voir comment leurs venins différaient. Les chercheurs ont extrait le venin et étudié les gènes des toxines, les protéines produites et comment ces venins agissaient sur les cellules humaines. Ils ont également vérifié l’efficacité des différents antivenins à neutraliser les effets du venin.

Composition du venin

L'étude a révélé que le venin d'adder souffleur de chaque lieu avait son propre profil unique de toxines. Par exemple, les adders souffleurs nigérians avaient plus de certains types de toxines que ceux de Tanzanie ou d'Afrique du Sud.

Activité enzymatique

La recherche a inclus des tests pour mesurer l'activité des enzymes du venin :

  • Activité SVMP : Le venin d'adder souffleur tanzanien avait la plus haute activité enzymatique, ce qui le rend potentiellement plus dangereux.
  • Activité PLA2 : Encore une fois, les adders souffleurs nigérians ont montré des niveaux d'activité plus élevés, suggérant une forte capacité à causer des dommages.

Effets cytotoxiques

Des tests de viabilité cellulaire ont montré que le venin d'adder souffleur tanzanien était le plus toxique pour les cellules de la peau humaine. Cette découverte met en lumière les différences potentielles de danger posées par les morsures de serpent provenant de différentes régions.

Efficacité des antivenins

Trois types d'antivenin différents ont été testés contre les trois variétés géographiques de venin d'adder souffleur. Les résultats ont montré que les trois antivenins pouvaient réduire l'activité des toxines du venin. Cependant, l’efficacité variait, indiquant que les antivenins pourraient être mieux adaptés à certains types de venin.

Conclusion

Les recherches sur le venin d'adder souffleur mettent en évidence la nature complexe des venins de serpent et l'importance de considérer la variation géographique. Comprendre comment différentes populations d'adders souffleurs produisent un venin varié peut mener à de meilleurs traitements pour les victimes de morsures de serpent. D'autres études sont nécessaires pour explorer les implications cliniques de ces résultats et affiner les thérapies d'antivenin pour améliorer leur efficacité dans différentes régions.

Source originale

Titre: Intraspecific venom variation in the medically important puff adder (Bitis arietans): comparative venom gland transcriptomics, in vitro venom activity and immunological recognition by antivenom

Résumé: BackgroundVariation in snake venoms is well documented, both between and within species, with intraspecific venom variation often correlated with geographically distinct populations. The puff adder, Bitis arietans, is found widely distributed across sub-Saharan Africa and into the Arabian Peninsula where it is considered a leading cause of the [~]310,000 annual snakebites across the region, with its venom capable of causing substantial morbidity and mortality. Despite its medical importance and wide geographic distribution, there is little known about venom variation between different B. arietans populations and the potential implications of this variation on antivenom efficacy. MethodologyWe applied a range of analyses, including venom gland transcriptomics, in vitro enzymatic assays and reverse phase chromatography to comparatively analyse B. arietans venoms originating from Nigeria, Tanzania, and South Africa. Immunological assays and in vitro enzymatic neutralisation assays were then applied to investigate the impact of venom variation on the potential efficacy of three antivenom products; SAIMR Polyvalent, EchiTAb-Plus and Fav-Afrique. FindingsThrough the first comparison of venom gland transcriptomes of B. arietans from three geographically distinct regions (Nigeria, Tanzania, and South Africa), we identified substantial variation in toxin expression. Findings of venom variation were further supported by chromatographic venom profiling, and the application of enzymatic assays to quantify the activity of three pathologically relevant toxin families. However, the use of western blotting, ELISA, and in vitro enzymatic inhibition assays revealed that variation within B. arietans venom does not appear to substantially impact upon the efficacy of three African polyvalent antivenoms. ConclusionsThe large distribution and medical importance of B. arietans makes this species ideal for understanding venom variation and the impact this has on therapeutic efficacy. The findings in this study highlight the likelihood for considerable venom toxin variation across the range of B. arietans, but that this may not dramatically impact upon the utility of treatment available in the region. Author SummaryThe puff adder (Bitis arietans) is found across sub-Saharan Africa and the Arabian Peninsula and is capable of causing life threatening pathology due to its potent venom. The extensive range of B. arietans exposes populations to different ecological pressures which may impact upon the composition of venom toxins. In this study, we examined the venom composition of B. arietans from three countries separated by large geographic distance: Nigeria, Tanzanian and South Africa. By integrating venom gland transcriptomes, venom chromatography, and in vitro functional assays to profile B. arietans venom composition, we uncovered extensive variation between the three locales. Given that venom variation can have a significant impact on the efficacy of antivenom treatment, we also investigated the ability of three African antivenoms to recognise and inhibit in vitro venom activity. Through these analyses, we were able to determine that venom variation did not have a substantial impact on the neutralising effect of selected antivenoms. This study has highlighted the potentially extensive venom variation found across the range of B. arietans and initiated valuable investigations into the efficacy of African antivenoms to protect human populations vulnerable to snakebite envenoming.

Auteurs: Charlotte A Dawson, K. E. Bartlett, M. C. Wilkinson, S. Ainsworth, L.-O. Albulescu, T. Kazandjian, S. R. Hall, A. Westhorpe, R. H. Clare, S. Wagstaff, C. M. Modahl, R. A. Harrison, N. R. Casewell

Dernière mise à jour: 2024-03-14 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.13.584772

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.13.584772.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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