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Articulo de referencia

Veneno de serpiente

Vipera berus - Aparato de administración de veneno El veneno de serpiente es una saliva altamente tóxica [ 1 ] que contiene zootoxinas y facilita la inmovilización y digestión d...

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Vipera berus - Aparato de administración de veneno

El veneno de serpiente es una saliva altamente tóxica [ 1 ] que contiene zootoxinas y facilita la inmovilización y digestión de la presa . Esto también proporciona defensa contra amenazas. El veneno de serpiente generalmente se inyecta mediante colmillos únicos durante una mordedura , aunque algunas especies también pueden escupirlo . [ 2 ]

Las glándulas venenosas que secretan zootoxinas son una modificación de las glándulas salivales parótidas presentes en otros vertebrados y generalmente se ubican a cada lado de la cabeza, debajo y detrás del ojo, y están encerradas en una vaina muscular. El veneno se almacena en grandes glándulas llamadas alvéolos antes de ser transportado por un conducto hasta la base de colmillos tubulares o canalizados, a través de los cuales es expulsado. [ 3 ] [ 4 ]

El veneno contiene más de 20 compuestos diferentes, que son principalmente proteínas y polipéptidos . [ 3 ] [ 5 ] La compleja mezcla de proteínas, enzimas y otras sustancias tiene propiedades tóxicas y letales. [ 2 ] El veneno sirve para inmovilizar a la presa. [ 6 ] Las enzimas del veneno desempeñan un papel importante en la digestión de la presa, [ 4 ] y otras sustancias son responsables de efectos biológicos importantes pero no letales. [ 2 ] Algunas de las proteínas del veneno de serpiente tienen efectos muy específicos en diversas funciones biológicas, como la coagulación sanguínea, la regulación de la presión arterial y la transmisión de impulsos nerviosos o musculares. Estos venenos se han estudiado y desarrollado para su uso como herramientas farmacológicas o de diagnóstico, e incluso como medicamentos. [ 2 ] [ 5 ]

Química

Las proteínas constituyen el 90-95% del peso seco del veneno y son responsables de casi todos sus efectos biológicos. [ 5 ] [ 7 ] Los cientos, incluso miles, de proteínas que se encuentran en el veneno incluyen toxinas, neurotoxinas en particular, así como proteínas no tóxicas (que también tienen propiedades farmacológicas) y muchas enzimas, especialmente hidrolíticas . [ 2 ] Las enzimas ( peso molecular 13-150 KDa) constituyen el 80-90% de los venenos de víboras y el 25-70% de los venenos de elápidos , incluyendo hidrolasas digestivas , L-aminoácido oxidasa , fosfolipasas , procoagulante similar a la trombina y serina proteasas similares a la calicreína y metaloproteinasas (hemorraginas), que dañan el endotelio vascular . Las toxinas polipeptídicas (peso molecular 5-10 KDa) incluyen citotoxinas , cardiotoxinas y neurotoxinas postsinápticas (como α-bungarotoxina y α-cobratoxina ), que se unen a los receptores de acetilcolina en las uniones neuromusculares. Los compuestos con bajo peso molecular (hasta 1,5 KDa) incluyen metales, péptidos, lípidos, nucleósidos , carbohidratos, aminas y oligopéptidos , que inhiben la enzima convertidora de angiotensina (ECA) y potencian la bradicinina (BPP). La variación inter e intraespecífica en la composición química del veneno es geográfica y ontogénica. [ 3 ] Las fosfodiesterasas interfieren con el sistema cardíaco de la presa, principalmente para disminuir la presión arterial . La fosfolipasa A2 causa hemólisis al lisar las membranas celulares fosfolipídicas de los glóbulos rojos . [ 8 ] Las aminoácido oxidasas y proteasas se utilizan para la digestión. La aminoácido oxidasa también activa otras enzimas y es responsable del color amarillo del veneno de algunas especies. La hialuronidasa aumenta la permeabilidad tisular para acelerar la absorción de otras enzimas en los tejidos. Algunos venenos de serpiente contienen fasciculinas , como las mambas ( Dendroaspis ), que inhiben la colinesterasa para hacer que la presa pierda el control muscular.9 ]

Las toxinas de las serpientes varían enormemente en sus funciones. Las dos grandes clases de toxinas presentes en los venenos de serpiente son las neurotoxinas (principalmente en los elápidos) y las hemotoxinas (principalmente en los víboros). Sin embargo, existen excepciones: el veneno de la cobra escupidora de cuello negro ( Naja nigricollis ), un elápido, se compone principalmente de citotoxinas , mientras que el de la serpiente de cascabel de Mojave ( Crotalus scutulatus ), un víboro, es principalmente neurotóxico. Tanto los elápidos como los víboros pueden portar muchos otros tipos de toxinas.

Toxinas

Neurotoxinas

El inicio de un nuevo impulso nervioso se produce de la siguiente manera:

  1. El intercambio de iones (átomos cargados) a través de la membrana de la célula nerviosa envía una corriente despolarizante hacia el extremo de la célula nerviosa (terminal celular).
  2. Cuando la corriente despolarizante llega al terminal de la célula nerviosa, el neurotransmisor acetilcolina (ACh), que se encuentra en vesículas , se libera en el espacio entre las dos neuronas (sinapsis). A través de la sinapsis, se desplaza hacia los receptores postsinápticos.
  3. La ACh se une a los receptores y transmite la señal a la célula diana, y tras un breve periodo de tiempo, es degradada por la acetilcolinesterasa.

Fasciculinas

Estas toxinas atacan las neuronas colinérgicas (las que utilizan la acetilcolina como neurotransmisor) al destruir la acetilcolinesterasa (AChE). Por lo tanto, la acetilcolina no puede degradarse y permanece en el receptor. Esto provoca tetania (contracción muscular involuntaria), que puede causar la muerte. Estas toxinas se denominan fasciculinas, ya que, tras su inyección en ratones , provocan fasciculaciones (contracciones musculares rápidas) graves, generalizadas y de larga duración (5-7 h).
Ejemplo de serpiente: se encuentra principalmente en el veneno de las mambas ( Dendroaspis spp.) y algunas serpientes de cascabel ( Crotalus spp.).

Dendrotoxinas

Las dendrotoxinas inhiben la neurotransmisión al bloquear el intercambio de iones positivos y negativos a través de la membrana neuronal, lo que provoca la ausencia de impulsos nerviosos y, por lo tanto, la parálisis de los nervios.
Ejemplo de serpiente: mambas

α-neurotoxinas

Las α-neurotoxinas constituyen un grupo numeroso; se han identificado y secuenciado más de 100 neurotoxinas postsinápticas. [ 12 ] Las α-neurotoxinas atacan los receptores nicotínicos de acetilcolina de las neuronas colinérgicas. Imitan la forma de la molécula de acetilcolina y, por lo tanto, se ajustan a los receptores, donde bloquean el flujo de ACh, lo que produce una sensación de entumecimiento y parálisis.
Ejemplos de serpientes: cobra real ( Ophiophagus hannah ) (conocida como hannahtoxina que contiene α-neurotoxinas), [ 13 ] serpientes marinas (Hydrophiinae) (conocida como erabutoxina), krait de muchas bandas ( Bungarus multicinctus ) (conocida como α-bungarotoxina ) y cobras ( Naja spp.) (conocida como cobratoxina )

Citotoxinas

Membrana totalmente funcional
Membrana destruida

Fosfolipasas

La fosfolipasa es una enzima que transforma la molécula de fosfolípido en un lisofosfolípido (jabón). Esta nueva molécula atrae y se une a la grasa, rompiendo así las membranas celulares. La fosfolipasa A2 es un tipo específico de fosfolipasa presente en el veneno de serpiente.
Ejemplo de serpiente: Habu de Okinawa ( Trimeresurus flavoviridis )

Cardiotoxinas / Citotoxinas

Las cardiotoxinas son componentes específicamente tóxicos para el corazón. Se unen a sitios específicos en la superficie de las células musculares y provocan despolarización, impidiendo así la contracción muscular. Estas toxinas pueden causar arritmias o incluso la parada cardíaca, provocando la muerte. Un ejemplo es la cardiotoxina III de tres dedos de la cobra china , perteneciente a la familia de las cardiotoxinas de tres dedos ( InterPro : IPR003572 ). 
Ejemplo de serpiente: mambas y algunas especies de Naja.

Hemotoxinas

Las hemotoxinas causan hemólisis, la destrucción de los glóbulos rojos (eritrocitos), o inducen la coagulación sanguínea (por ejemplo, la mucrocetina ). Una familia común de hemotoxinas incluye las metaloproteinasas del veneno de serpiente, como la mucrolisina . [ 11 ] [ 14 ]
Ejemplos de serpientes: la mayoría de las víboras y muchas especies de cobras : La serpiente de cascabel tropical Crotalus durissus produce convulxina , un coagulante. [ 15 ]

Miotoxinas

Estructura terciaria de la crotamina ( PDB : 1H5O )

Las miotoxinas son péptidos pequeños y básicos que se encuentran en los venenos de serpientes de cascabel [ 16 ] [ 17 ] y lagartos (por ejemplo, el lagarto de cuentas mexicano ) [ 18 ] . Esto implica un mecanismo no enzimático que conduce a una necrosis severa del músculo esquelético . Estos péptidos actúan muy rápidamente, causando parálisis instantánea para impedir que la presa escape y, finalmente, la muerte debido a la parálisis diafragmática .

La primera miotoxina identificada y aislada fue la crotamina , descubierta en la década de 1950 por el científico brasileño José Moura Gonçalves a partir del veneno de la serpiente de cascabel tropical sudamericana Crotalus durissus terrificus . Sus acciones biológicas, estructura molecular y el gen responsable de su síntesis se dilucidaron en las últimas dos décadas.

Determinación de la toxicidad del veneno ( DL50 )

La toxicidad del veneno de serpiente se evalúa mediante una prueba toxicológica denominada dosis letal media (DL50 ) , que determina la concentración de toxina necesaria para matar a la mitad de los individuos de una población analizada. La potencia del veneno de serpiente silvestre varía considerablemente debido a diversas influencias, como el entorno biofísico , el estado fisiológico, las variables ecológicas , la variación genética ( adaptativa o incidental) y otros factores evolutivos moleculares y ecológicos. Esto se aplica incluso a individuos de una misma especie. Dicha variación es menor en poblaciones en cautiverio en entornos de laboratorio, aunque no se puede eliminar por completo. Por lo tanto, los estudios para determinar la potencia del veneno de serpiente deben diseñarse para minimizar la variabilidad.

Se han diseñado varias técnicas para este fin. Un enfoque es usar albúmina de suero bovino al 0,1% (también conocida como "fracción V" en el proceso de Cohn ) como diluyente para determinar los valores de LD50 . Esto da como resultado determinaciones de LD50 más precisas y consistentes que usar solución salina al 0,1% como diluyente. Por ejemplo, la fracción V produce aproximadamente un 95% de albúmina purificada (veneno crudo seco). La solución salina como diluyente produce consistentemente resultados de LD50 muy variables para casi todas las serpientes venenosas. Produce una variación impredecible en la pureza del precipitado (35-60%). [ 19 ] La fracción V es estructuralmente estable porque tiene diecisiete enlaces disulfuro ; es única porque tiene la mayor solubilidad y el punto isoeléctrico más bajo de las principales proteínas plasmáticas. Esto la convierte en la fracción final que se precipita de su solución. La albúmina sérica bovina se encuentra en la fracción V. La precipitación de la albúmina se realiza reduciendo el pH a 4,8, cercano al pH de las proteínas, y manteniendo la concentración de etanol al 40%, con una concentración de proteínas del 1%. Por lo tanto, solo el 1% del plasma original permanece en la quinta fracción. [ 20 ]

Cuando el objetivo final del procesamiento del plasma es un componente de plasma purificado para inyección o transfusión , dicho componente debe ser altamente puro. El primer método práctico a gran escala de fraccionamiento de plasma sanguíneo fue desarrollado por Edwin J. Cohn durante la Segunda Guerra Mundial . Se conoce como el proceso Cohn (o método Cohn). Este proceso también se conoce como fraccionamiento con etanol frío, ya que implica aumentar gradualmente la concentración de etanol en la solución a 5  °C y 3  °C. [ 21 ] El proceso Cohn aprovecha las diferencias en las propiedades de las proteínas plasmáticas, específicamente, la alta solubilidad y el bajo pI de la albúmina. A medida que la concentración de etanol aumenta en etapas de 0 a 40 %, el pH disminuye de neutro (pH ~ 7) a aproximadamente 4,8, que está cerca del pI de la albúmina. [ 21 ] En cada etapa, las proteínas se precipitan de la solución y se eliminan. El precipitado final es albúmina purificada. Existen varias variaciones de este proceso, incluyendo un método adaptado por Nitschmann y Kistler que utiliza menos pasos y reemplaza la centrifugación y la congelación masiva con filtración y diafiltración. [ 21 ] [ 22 ] Algunos métodos más recientes de purificación de albúmina agregan pasos de purificación adicionales al proceso de Cohn y sus variaciones. El procesamiento cromatográfico de albúmina surgió en la década de 1980; sin embargo, no se adoptó ampliamente hasta más tarde debido a la escasez de equipos de cromatografía a gran escala . Los métodos que incorporan cromatografía generalmente comienzan con plasma criodepletado sometido a intercambio de tampón mediante diafiltración o cromatografía de intercambio de tampón, para preparar el plasma para los pasos posteriores de cromatografía de intercambio iónico . Después del intercambio iónico, generalmente se realizan pasos de purificación e intercambio de tampón. [ 21 ]

Sin embargo, los métodos cromatográficos comenzaron a adoptarse en la década de 1980. Los avances continuaron entre el surgimiento del fraccionamiento de Cohn en 1946 y la aparición de la cromatografía en 1983. En 1962, se creó el proceso de Kistler y Nistchmann como una derivación del proceso de Cohn. En la década de 1990, se crearon los procesos Zenalb y CSL Albumex, que incorporaban la cromatografía con variaciones. El enfoque general para el uso de la cromatografía en el fraccionamiento de plasma para albúmina es: recuperación del sobrenadante I, deslipidación, cromatografía de intercambio aniónico , cromatografía de intercambio catiónico y cromatografía de filtración en gel. El material purificado recuperado se formula con combinaciones de octanoato de sodio y N-acetil triptofanato de sodio y luego se somete a procedimientos de inactivación viral, incluida la pasteurización a 60 °C. Esta es una alternativa más eficiente que el proceso de Cohn porque: 

  • Se necesitaba una automatización fluida y una planta relativamente económica.
  • Es más fácil esterilizar los equipos y mantener un buen entorno de fabricación.
  • Los procesos cromatográficos son menos dañinos para la proteína albúmina.
  • Se puede lograr un resultado de albúmina más satisfactorio.

En comparación con el proceso Cohn, la pureza de la albúmina aumentó de aproximadamente el 95 % al 98 % mediante cromatografía, y el rendimiento se incrementó de aproximadamente el 65 % al 85 %. Pequeños aumentos porcentuales marcan la diferencia en mediciones sensibles como la pureza. El principal inconveniente radica en el aspecto económico. Si bien el método ofrecido era eficiente, adquirir el equipo necesario resultaba difícil. Se requiere maquinaria de gran tamaño y, durante mucho tiempo, la falta de disponibilidad de equipos limitó su uso generalizado.

Evolución

El veneno evolucionó una sola vez entre todos los Toxicofera hace unos 170 millones de años, y luego se diversificó en la enorme diversidad de venenos que se observa hoy. [ 23 ] El veneno original de los toxicoferos era un conjunto muy simple de proteínas que se ensamblaban en un par de glándulas. Posteriormente, este conjunto de proteínas evolucionó de forma independiente en los diversos linajes de toxicoferos, incluidos Serpentes , Anguimorpha e Iguania . [ 24 ] Varios linajes de serpientes han perdido desde entonces la capacidad de producir veneno, a menudo debido a un cambio en la dieta o en las tácticas de depredación. [ 23 ] Además de esto, la potencia y la composición del veneno han cambiado debido a cambios en las presas de ciertas especies de serpientes. Por ejemplo, el veneno de la serpiente marina jaspeada ( Aipysurus eydouxii ) se volvió significativamente menos tóxico después de que la dieta de esta especie cambiara de peces a exclusivamente huevos de peces. [ 23 ] Se cree que la evolución del veneno es responsable de la enorme expansión de las serpientes en todo el mundo. [ 23 ] [ 25 ]

El mecanismo de evolución en la mayoría de los casos ha sido la duplicación genética en tejidos no relacionados con el veneno. [ 24 ] Las proteínas salivales preexistentes son los probables ancestros de la mayoría de los genes de toxinas del veneno. [ 26 ] La expresión de la nueva proteína en la glándula venenosa siguió a la duplicación. [ 24 ] Luego procedió la selección natural de rasgos adaptativos siguiendo el modelo de nacimiento y muerte, donde la duplicación es seguida por la diversificación funcional, lo que resulta en la creación de proteínas estructuralmente relacionadas que tienen funciones ligeramente diferentes. [ 23 ] [ 24 ] [ 27 ] El estudio de la evolución del veneno ha sido una alta prioridad para los científicos en términos de investigación científica, debido a la relevancia médica del veneno de serpiente, en términos de la elaboración de antiveneno y la investigación del cáncer. Conocer más sobre la composición del veneno y las formas en que puede evolucionar potencialmente es muy beneficioso. Se han estudiado detenidamente tres factores principales que afectan la evolución del veneno: los depredadores de la serpiente que son resistentes al veneno, las presas que se encuentran en una carrera armamentística evolutiva con las serpientes y las dietas específicas que afectan la evolución intraespecífica del veneno. [ 23 ] [ 28 ] Los venenos continúan evolucionando como toxinas específicas y se modifican para atacar a una presa específica, y se ha descubierto que las toxinas varían según la dieta en algunas especies. [ 29 ] [ 30 ]

La rápida evolución del veneno también puede explicarse por la carrera armamentística entre las moléculas objetivo del veneno en depredadores resistentes, como la zarigüeya , y el veneno de serpiente que ataca dichas moléculas. Los científicos realizaron experimentos con zarigüeyas y descubrieron que múltiples ensayos mostraron sustituciones silenciosas en el gen del factor de von Willebrand ( vWf ), que codifica una proteína hemostática sanguínea dirigida al veneno. Se cree que estas sustituciones debilitan la conexión entre el vWf y un ligando tóxico del veneno de serpiente (botrocetina), lo que modifica la carga neta y la hidrofobicidad. Estos resultados son significativos para la evolución del veneno, ya que constituyen la primera mención de una rápida evolución en una molécula objetivo del veneno. Esto demuestra que podría estar ocurriendo una carrera armamentística evolutiva con fines defensivos. Hipótesis alternativas sugieren que la evolución del veneno se debe a la adaptación trófica, mientras que estos científicos creen que, en este caso, la selección se produciría sobre rasgos que favorecen la supervivencia de la presa en términos de evolución del veneno, en lugar de sobre el éxito de la depredación. Otros depredadores de la víbora de foseta (mangostas y erizos) muestran el mismo tipo de relación con las serpientes, lo que respalda la hipótesis de que el veneno cumple una función defensiva muy importante, además de una función trófica. Esto, a su vez, apoya la idea de que la depredación sobre las serpientes puede ser la carrera armamentística que produce la evolución del veneno de serpiente. [ 31 ]

Algunas de las diversas adaptaciones producidas por este proceso incluyen veneno más tóxico para presas específicas en varios linajes, [ 30 ] [ 32 ] [ 33 ] proteínas que predigieren la presa, [ 34 ] así como un método para rastrear presas después de una mordedura. [ 35 ] Aunque la función del veneno ha evolucionado para ser específica para la clase de presa (por ejemplo, efectos coagulantes particulares), [ 36 ] la evolución de efectos toxicológicos amplios (por ejemplo, neurotoxicidad o coagulotoxicidad) no parece estar ampliamente afectada por el tipo de presa. [ 37 ] La presencia de enzimas digestivas en el veneno de serpiente se creía una vez que era una adaptación para ayudar a la digestión. Sin embargo, estudios de la serpiente de cascabel diamantina occidental ( Crotalus atrox ), una serpiente con veneno altamente proteolítico , muestran que el veneno no tiene impacto en el tiempo requerido para que el alimento pase por el intestino . [ 38 ] Estas diversas adaptaciones del veneno también han dado lugar a un considerable debate sobre la definición de veneno y serpientes venenosas. [ 23 ]

Inyección

Víboras

En las víboras , que poseen el aparato de administración de veneno más desarrollado, la glándula venenosa es muy grande y está rodeada por el músculo masetero o temporal , que consta de dos bandas: la superior, que nace detrás del ojo, y la inferior, que se extiende desde la glándula hasta la mandíbula. Un conducto transporta el veneno desde la glándula hasta el colmillo. En las víboras y los elápidos, este surco está completamente cerrado, formando un tubo hipodérmico similar a una aguja. En otras especies, los surcos no están cubiertos o solo lo están parcialmente. Desde el extremo anterior de la glándula, el conducto pasa por debajo del ojo y por encima del hueso maxilar , hasta el orificio basal del colmillo venenoso, que está envuelto en un grueso pliegue de membrana mucosa . Mediante el hueso maxilar móvil, articulado al hueso prefrontal y conectado al hueso transverso, que es empujado hacia adelante por los músculos que se activan al abrir la boca, el colmillo se erige y el veneno se descarga a través del orificio distal. Cuando la serpiente muerde, las mandíbulas se cierran y los músculos que rodean la glándula se contraen, lo que provoca que el veneno sea expulsado a través de los colmillos.

Elápidos

En los elápidos proteroglifos , los colmillos son tubulares, pero cortos y no poseen la movilidad que se observa en las víboras.

Colúbridos

Los colúbridos opistoglifos poseen dientes agrandados y acanalados situados en el extremo posterior del maxilar , donde una pequeña porción posterior de la glándula labial o salival superior produce veneno.

Mecánica de la mordida

Víbora europea ( Vipera berus ), un colmillo con una pequeña mancha de veneno en el guante, el otro todavía en su lugar.

Varios géneros, entre ellos las serpientes coralinas asiáticas ( Calliophis ), las víboras excavadoras ( Atractaspis ) y las víboras nocturnas ( Causus ), se caracterizan por tener glándulas venenosas excepcionalmente largas, que se extienden a lo largo de cada lado del cuerpo y, en algunos casos, llegan hasta el corazón. En lugar de que los músculos de la región temporal expulsen el veneno hacia el conducto, esta acción la realizan los músculos del costado del cuerpo.

Se observa una considerable variabilidad en el comportamiento de mordida entre las serpientes. Al morder, las víboras suelen atacar rápidamente, inyectando veneno al penetrar la piel con sus colmillos, para luego soltarlos inmediatamente. En cambio, como en el caso de una respuesta de alimentación, algunas víboras (por ejemplo, Lachesis ) muerden y sujetan firmemente. Una serpiente proteroglifa u opistoglifa puede cerrar sus mandíbulas y morder o masticar con firmeza durante un tiempo considerable.

Las diferencias en la longitud de los colmillos entre las distintas serpientes venenosas probablemente se deban a la evolución de diferentes estrategias de ataque. [ 39 ] Además, se ha demostrado que los colmillos de diferentes especies de serpientes venenosas tienen diferentes tamaños y formas dependiendo de las propiedades biomecánicas de la presa de la serpiente. [ 40 ]

Mecánica de escupir

Las cobras escupidoras de los géneros Naja y Hemachatus , cuando se irritan o se sienten amenazadas, pueden expulsar chorros o una ráfaga de veneno a una distancia de 1,2 a 2,4 metros . Los colmillos de estas serpientes se han modificado para escupir; en su interior, el canal forma una curva de 90° hacia la parte inferior frontal del colmillo. Las cobras escupidoras pueden escupir repetidamente y aun así infligir una mordedura mortal.  

Escupir es únicamente una reacción defensiva. Las serpientes suelen apuntar a los ojos de lo que perciben como una amenaza. Un impacto directo puede causar shock temporal y ceguera debido a una inflamación grave de la córnea y la conjuntiva . Si bien generalmente no se presentan síntomas graves si el veneno se elimina inmediatamente con abundante agua, la ceguera puede volverse permanente si no se trata. El contacto breve con la piel no es peligroso de inmediato, pero las heridas abiertas pueden ser vías de envenenamiento.

Efectos fisiológicos

Los cuatro tipos distintos de veneno actúan de manera diferente en el cuerpo:

Serpientes proteroglifas

El efecto del veneno de las serpientes proteroglifas ( serpientes marinas , kraits , mambas , serpientes negras , serpientes tigre y víboras de la muerte ) se centra principalmente en el sistema nervioso , produciendo rápidamente parálisis respiratoria al entrar en contacto con el mecanismo nervioso central que controla la respiración; el dolor y la hinchazón local que siguen a la mordedura no suelen ser graves. La mordedura de todos los elápidos proteroglifos, incluso de los más pequeños y dóciles, como las serpientes coralinas , es, hasta donde se sabe, mortal para los humanos. Sin embargo, aún existen algunos elápidos con veneno leve, como las serpientes encapuchadas ( Parasuta ), las serpientes bandy-bandies ( Vermicella ), etc.

Víboras

El veneno de las víboras ( víbora de Russell , víboras de escamas aserradas , serpientes de cascabel y serpientes de cascabel ) actúa principalmente sobre el sistema vascular, provocando la coagulación de la sangre y la obstrucción de las arterias pulmonares; su acción sobre el sistema nervioso no es significativa, no parece afectar a ningún grupo específico de células nerviosas , y el efecto sobre la respiración no es tan directo; la influencia sobre la circulación explica la gran depresión, síntoma característico del envenenamiento por víboras. El dolor de la herida es intenso y se acompaña rápidamente de hinchazón y decoloración. Los síntomas producidos por la mordedura de las víboras europeas son descritos así por Martin y Lamb: [ 41 ]

La picadura va seguida inmediatamente de un dolor local de tipo urente; la extremidad pronto se hincha y cambia de color, y en una o tres horas se produce una gran postración, acompañada de vómitos y, a menudo , diarrea . Es habitual la transpiración fría y pegajosa. El pulso se vuelve extremadamente débil y puede observarse una leve disnea e inquietud. En casos graves, que se dan principalmente en niños, el pulso puede volverse imperceptible y las extremidades frías; el paciente puede entrar en coma . En doce o veinticuatro horas, estos graves síntomas constitucionales suelen remitir; pero mientras tanto, la hinchazón y la decoloración se han extendido enormemente. La extremidad se vuelve flemosa y, ocasionalmente, supura. En pocos días, la recuperación suele producirse de forma algo repentina, pero la muerte puede ser consecuencia de la grave depresión o de los efectos secundarios de la supuración . En el último capítulo de esta Introducción se menciona que los casos de muerte, tanto en adultos como en niños, no son infrecuentes en algunas partes del continente.

Los vipéridos difieren mucho entre sí en la toxicidad de sus venenos. Algunos, como la víbora de Russell india ( Daboia russelli ) y la víbora de escamas aserradas ( E. carinatus ); las serpientes de cascabel americanas ( Crotalus spp.), las serpientes de cascabel de los matorrales ( Lachesis spp.) y las serpientes de cabeza de lanza ( Bothrops spp.); y las víboras africanas ( Bitis spp.), las víboras nocturnas ( Causus spp.) y las víboras cornudas ( Cerastes spp.), causan resultados fatales a menos que se aplique un remedio rápidamente. La mordedura de las víboras europeas más grandes puede ser muy peligrosa y tener consecuencias fatales, especialmente en niños, al menos en las zonas más cálidas del continente; mientras que la pequeña víbora de pradera ( Vipera ursinii ), que casi nunca muerde a menos que se la manipule bruscamente, no parece poseer un veneno muy virulento y, aunque es muy común en algunas partes de Austria y Hungría , no se sabe que haya causado nunca un accidente grave.

Colúbridos opistoglifos

Los biólogos sabían desde hacía tiempo que algunas serpientes tenían colmillos posteriores, mecanismos de inyección de veneno "inferiores" que podían inmovilizar a sus presas; aunque se registraron algunos casos mortales, hasta 1957, la posibilidad de que tales serpientes fueran letales para los humanos parecía, en el mejor de los casos, remota. La muerte de dos herpetólogos prominentes, Robert Mertens y Karl Schmidt , por mordeduras de colúbridos africanos, cambió esa percepción, y sucesos recientes revelan que varias otras especies de serpientes con colmillos posteriores poseen venenos potencialmente letales para grandes vertebrados.

Los venenos de la boomslang ( Dispholidus typus ) y la serpiente ramita ( Thelotornis spp.) son tóxicos para las células sanguíneas y provocan dilución de la sangre (hemotóxicos, hemorrágicos). Los primeros síntomas incluyen dolor de cabeza, náuseas, diarrea, letargo, desorientación mental, hematomas y sangrado en el lugar de la mordedura y en todos los orificios corporales. La exsanguinación es la principal causa de muerte por una mordedura de este tipo.

El veneno de la boomslang es el más potente de todas las serpientes con colmillos posteriores del mundo, según la LD50 . Aunque su veneno puede ser más potente que el de algunas víboras y elápidos, causa menos muertes debido a varios factores (por ejemplo, la efectividad de los colmillos no es alta en comparación con muchas otras serpientes, la dosis de veneno administrada es baja y las boomslangs son generalmente menos agresivas en comparación con otras serpientes venenosas como las cobras y las mambas). Los síntomas de una mordedura de estas serpientes incluyen náuseas y hemorragia interna, y una persona podría morir por una hemorragia cerebral y un colapso respiratorio .

Serpientes sin glifo

Los experimentos realizados con la secreción de la glándula parótida de Rhabdophis y Zamenis han demostrado que incluso las serpientes sin dientes no están completamente desprovistas de veneno, y apuntan a la conclusión de que la diferencia fisiológica entre las llamadas serpientes inofensivas y venenosas es solo una cuestión de grado, al igual que existen varios pasos en la transformación de una glándula parótida ordinaria en una glándula venenosa o de un diente sólido en un colmillo tubular o acanalado.

Uso de venenos de serpiente para tratar enfermedades

Dado que el veneno de serpiente contiene muchos ingredientes biológicamente activos, algunos pueden ser útiles para tratar enfermedades. [ 42 ]

Por ejemplo, se ha descubierto que las fosfolipasas tipo A2 (PLA2) de las víboras tunecinas Cerastes cerastes y Macrovipera lebetina tienen actividad antitumoral. [ 43 ] También se ha informado de actividad anticancerígena para otros compuestos en el veneno de serpiente. [ 44 ] [ 45 ] Las PLA2 hidrolizan fosfolípidos, por lo que podrían actuar sobre las superficies de las células bacterianas, proporcionando nuevas actividades antimicrobianas (antibióticas). [ 46 ]

La actividad analgésica (para aliviar el dolor) de muchas proteínas del veneno de serpiente se conoce desde hace mucho tiempo. [ 47 ] [ 48 ] Sin embargo, el principal desafío es cómo administrar la proteína a las células nerviosas: las proteínas generalmente no se pueden administrar en forma de píldoras.

Inmunidad

Entre serpientes

La cuestión de si las serpientes individuales son inmunes a su propio veneno aún no se ha resuelto definitivamente, aunque se conoce un ejemplo de una cobra que se autoinyectó veneno, lo que resultó en un gran absceso que requirió intervención quirúrgica, pero no mostró ninguno de los otros efectos que habrían resultado rápidamente letales en las especies de presa o en los humanos. [ 49 ] Además, ciertas especies inofensivas, como la serpiente real común norteamericana ( Lampropeltis getula ) y la mussurana centroamericana y sudamericana ( Clelia spp.), son inmunes al veneno de los crotalinos , que frecuentan los mismos distritos, y de los que son capaces de dominar y alimentarse. La serpiente gallina ( Spilotes pullatus ) es el enemigo de la fer-de-lance ( Bothrops caribbaeus ) en Santa Lucía, y en sus encuentros, la serpiente gallina es invariablemente la vencedora. Experimentos repetidos han demostrado que la culebra de collar europea ( Natrix natrix ) no se ve afectada por la mordedura de la víbora común europea ( Vipera berus ) ni de la víbora común europea ( Vipera aspis ), debido a la presencia, en la sangre de esta serpiente inofensiva, de principios tóxicos secretados por las glándulas parótidas y labiales, análogos a los del veneno de estas víboras. Varias especies norteamericanas de culebras ratoneras, así como culebras rey, han demostrado ser inmunes o altamente resistentes al veneno de las serpientes de cascabel. Se dice que la cobra real, que se alimenta de cobras, es inmune a su veneno.

Entre otros animales

El erizo (Erinaceidae), la mangosta (Herpestidae), el tejón melero ( Mellivora capensis ) y la zarigüeya son conocidos por su resistencia a una dosis de veneno de serpiente. Recientemente, se descubrió que el tejón melero y el cerdo doméstico han desarrollado convergentemente reemplazos de aminoácidos en su receptor nicotínico de acetilcolina, que se sabe que confieren resistencia a las alfa-neurotoxinas en los erizos. [ 50 ] Aún no se sabe con certeza si el cerdo puede considerarse inmune, aunque estudios iniciales muestran resistencia endógena en cerdos sometidos a pruebas contra neurotoxinas. [ 51 ] Si bien la capa de grasa subcutánea del cerdo puede protegerlo contra el veneno de serpiente, la mayoría de los venenos pasan fácilmente a través de las capas de grasa vascular, por lo que es poco probable que esto contribuya a su capacidad de resistir los venenos. El lirón de jardín ( Eliomys quercinus ) se ha añadido recientemente a la lista de animales refractarios al veneno de víbora. Algunas poblaciones de ardilla terrestre de California ( Otospermophilus beecheyi ) son al menos parcialmente inmunes al veneno de la serpiente de cascabel en su etapa adulta.

Entre los humanos

La adquisición de inmunidad humana contra el veneno de serpiente es antigua (desde alrededor del año 60 d. C., tribu Psylli ). [ 52 ] La investigación para el desarrollo de vacunas que conduzcan a la inmunidad continúa. Bill Haast , propietario y director del Miami Serpentarium, se inyectó veneno de serpiente durante la mayor parte de su vida adulta, en un esfuerzo por desarrollar inmunidad a una amplia gama de serpientes venenosas, en una práctica conocida como mitridatismo . Haast vivió hasta los 100 años y sobrevivió a 172 mordeduras de serpiente, según se informa. Donó su sangre para ser utilizada en el tratamiento de pacientes con mordeduras de serpiente cuando no había un antídoto adecuado disponible. Más de 20 personas tratadas de esta manera se recuperaron. [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] El investigador aficionado Tim Friede también deja que serpientes venenosas lo muerdan con la esperanza de que se desarrolle una vacuna contra el veneno de serpiente, y ha sobrevivido a más de 650 mordeduras de diferentes especies hasta mayo de 2025. Los investigadores informaron 856 autoinmunizaciones documentadas por él durante un período de 18 años. [ 56 ] Los científicos identificaron múltiples anticuerpos en la sangre de Friede que son capaces de neutralizar el veneno de múltiples especies de serpientes, y tienen la esperanza de que estos puedan usarse para producir un antídoto universal. [ 57 ]

Tratamientos tradicionales

La Organización Mundial de la Salud estima que el 80% de la población mundial depende de la medicina tradicional para sus necesidades básicas de atención médica. [ 58 ] Los métodos de tratamiento tradicionales para las mordeduras de serpiente, aunque de eficacia cuestionable y quizás incluso perjudiciales, siguen siendo relevantes.

En Trinidad y Tobago, las plantas utilizadas para tratar las mordeduras de serpiente se preparan en tinturas con alcohol o aceite de oliva y se guardan en frascos de ron llamados botellas de serpiente, que contienen diversas plantas y/o insectos. Entre las plantas utilizadas se encuentra la enredadera conocida como escalera de mono ( Bauhinia cumanensis o Bauhinia excisa , Fabaceae), que se machaca y se aplica sobre la mordedura. Alternativamente, se prepara una tintura con un trozo de la enredadera y se guarda en una botella de serpiente. Otras plantas utilizadas incluyen la raíz de estera ( Aristolochia rugosa ), la uña de gato ( Pithecellobim unguis-cati ), el tabaco ( Nicotiana tabacum ), el arbusto de serpiente ( Barleria lupulina ), la semilla de obie ( Cola nitida ) y la raíz de gri gri silvestre ( Acrocomia aculeata ). Algunas botellas de serpiente también contienen las orugas ( Battus polydamas , Papilionidae) que se alimentan de hojas de árboles ( Aristolochia trilobata ). Los remedios de emergencia para mordeduras de serpiente se obtienen masticando un trozo de tres pulgadas de la raíz de bois canôt ( Cecropia peltata ) y administrando esta solución de raíz masticada al sujeto mordido (generalmente un perro de caza). Esta es una planta nativa común de América Latina y el Caribe, lo que la hace apropiada como remedio de emergencia. Otra planta nativa utilizada es el mardi gras ( Renealmia alpinia ) (bayas), que se trituran junto con el jugo de caña silvestre ( Costus scaber ) y se le da al mordido. Los remedios rápidos han incluido la aplicación de tabaco masticado de cigarrillos, puros o pipas. [ 59 ] Se pensaba que hacer cortes alrededor de la punción o succionar el veneno era útil en el pasado, pero este curso de tratamiento ahora está fuertemente desaconsejado, debido al riesgo de autoenvenenamiento a través de cortes con cuchillo o cortes en la boca (se pueden usar ventosas de los kits para mordeduras de serpiente, pero la succión rara vez proporciona algún beneficio medible). [ 60 ] [ 61 ]

Sueroterapia

La seroterapia con antiveneno es un tratamiento común en la actualidad y se describió ya en 1913. [ nota 1 ] Tanto la inmunidad adaptativa como la seroterapia son específicas para cada tipo de serpiente; los venenos con acción fisiológica idéntica no se neutralizan de forma cruzada. Boulenger (1913) describe los siguientes casos:

Un europeo que se encontraba en Australia y que se había vuelto inmune al veneno de la mortal serpiente tigre australiana ( Notechis scutatus ), manipulando estas serpientes con impunidad, y que creía que su inmunidad se extendía también a otras especies, murió al día siguiente cuando fue mordido por una serpiente cabeza de cobre de las tierras bajas ( Austrelaps superbus ), un elapino emparentado.

En la India , se ha descubierto que el suero preparado con el veneno de la cobra monóculo Naja kaouthia no tiene efecto sobre el veneno de dos especies de kraits ( Bungarus ), la víbora de Russell ( Daboia russelli ), la víbora de escamas aserradas ( Echis carinatus ) y la víbora de foso de Pope ( Trimeresurus popeiorum ). El suero de la víbora de Russell no tiene efecto sobre los venenos de las colubrinas, ni sobre los de Echis y Trimeresurus .

En Brasil , el suero preparado con el veneno de las serpientes del género Bothrops no tiene efecto sobre el veneno de la serpiente de cascabel ( Crotalus spp .).

El tratamiento con antiveneno para la mordedura de serpiente debe coincidir con el tipo de envenenamiento ocurrido. En América, se dispone de antivenenos polivalentes eficaces contra las mordeduras de la mayoría de las víboras de foseta. Crofab es el antiveneno desarrollado para tratar la mordedura de las víboras de foseta norteamericanas. [ 62 ] Estos no son eficaces contra el envenenamiento por serpiente coral , que requiere un antiveneno específico para su veneno neurotóxico. La situación es aún más compleja en países como la India, con su rica mezcla de víboras (Viperidae) y cobras y kraits altamente neurotóxicos de la familia Elapidae.

Notas

  1. ↑ Esta sección se basa en el libro de 1913 Las serpientes de Europa , de G.A. Boulenger, que ahora es de dominio público en los Estados Unidos (y posiblemente en otros lugares). Debido a su antigüedad, el texto de este artículo no debe considerarse necesariamente como un reflejo del conocimiento actual sobre el veneno de serpiente.

Véase también

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Lecturas adicionales

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  • Una visión general de la diversidad y evolución de los colmillos de las serpientes.
  • Venenos de serpiente UMich Orientación de proteínas en membranas familias/superfamilia-55 - Orientaciones calculadas de las fosfolipasas A2 y miotoxinas del veneno de serpiente en la bicapa lipídica.
  • Un archivo bioquímico inexplorado en colecciones de historia natural : estudio de componentes de veneno para el desarrollo de nuevos fármacos. Bioarxiv , 22 de mayo de 2026. doi: https://doi.org/10.64898/2026.05.22.727068
  • LD50 para la mayoría de los venenos tóxicos.
  • Unidad Australiana de Investigación de Venenos. Archivado el 24 de febrero de 2015 en Wayback Machine , una fuente general de información sobre criaturas venenosas en Australia.
  • biomedcentral.com – Remedios medicinales y etnoveterinarios de los cazadores en Trinidad .
  • reptilis.net – Cómo funciona el veneno.
  • snakevenom.net – Secado y almacenamiento de veneno de serpiente.