A new approach of immunotherapy against Crotalus snakes envenoming: ostrich (Struthio camelus) egg yolk antibodies (IgY-technology).

Un nuevo enfoque de inmunoterapia contra el envenenamiento de serpientes Crotalus: anticuerpos de yema de huevo de avestruz (Struthio camelus) (tecnología IgY).

Palabras clave: antiveneno, avestruz Crotalus, IgY, Struthio camelus, veneno

Resumen

El envenenamiento por crotálidos es un problema de salud colectiva desatendido, que involucra a muchos países del continente americano, los cuales necesitan tratamientos seguros y económicos. En este trabajo, se obtuvieron títulos altos de anticuerpos (IgY) producidos en yema de huevo de avestruz (Struthio camelus) mediante la inmunización con el veneno de serpientes venezolanas del genero Crotalus. Se inmunizaron avestruces con una colección de veneno de serpientes de cascabel común (Crotalus durissus cumanensis), cascabel de Uracoa (Crotalus vegrandis), cascabel de Guayana (Crotalus durissus ruruima) y cascabel negra (Crotalus pifanorum). Los anticuerpos anti-veneno de serpiente se prepararon a partir de yema de huevo por el método de dilución en agua, enriquecidos mediante la adición de ácido caprílico (CA), seguido de una precipitación con sulfato de amonio al 30% (P/V). La pureza y masa molecular de los anticuerpos (IgY) se definieron mediante ensayos de SDS-PAGE nativos y las masas moleculares se establecieron electroforéticamente, obteniéndose una única banda de IgY de ∼ 175 kDa. El análisis de inmunotransferencia mostró la unión específica del antiveneno con la mayoría de las proteínas del veneno. La DL 50 fue de 16,5 μg/ratón (825 μg / kg de peso corporal); Se mostraron títulos altos de IgY contra el veneno de Crot / pool mediante ELISA. La dosis mediana efectiva (DE 50 ) fue de 19,66 mg/2 LD 50 . Los anticuerpos IgY neutralizaron eficazmente la letalidad del veneno de Crot / pool. Hasta donde sabemos, se trata del primer antídoto de serpiente producido en avestruces, lo que podría abaratar la producción de este tratamiento en países del tercer mundo. Ya que es probable que se obtengan alrededor de 2-4 g de IgY por huevo de avestruz. Por lo tanto, se podrían purificar casi 400 g de IgY de un solo avestruz durante un año. Asimismo, debido a las enormes diferencias en el costo de inversión en el mantenimiento de los caballos desde el punto de vista de infraestructura, alimentación y atención veterinaria, en los que el costo puede llegar a los 100 USD por día, frente a los 146 USD por mes de mantenimiento de la producción de aves. Estos resultados abren un campo terapéutico, para la fabricación de otros antivenenos contra un amplio espectro de toxinas y también como probables herramientas de diagnóstico.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor/a

Carlos Bello, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela.

Biotecfar C.A, Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela.

Fátima Torrico, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela.

Biotecfar C.A, Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela.

Juan C. Jiménez, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela.

Biotecfar C.A, Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela.

Mariana V. Cepeda, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela.

Biotecfar C.A, Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela.

Miguel A. López, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela.

Biotecfar C.A, Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela.

Alexis Rodríguez-Acosta, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela

Laboratorio de Inmunoquímica y Ultraestructura, Instituto Anatómico, Universidad Central de Venezuela, Caracas, República Bolivariana de Venezuela

Citas

Rengifo C, Rodríguez-Acosta A. Serpientes, Veneno y Tratamiento Médico en Venezuela. Caracas: Universidad Central de Venezuela, 2019; 1-272.

Aguilar I, Sánchez EE, Girón ME, Estrella A, Guerrero B. Rodríguez-Acosta A. Coral snake antivenom produced in chickens (Gallus domesticus). Rev Inst Med Trop Sao Paulo 2014; 56: 61-66.

Almeida CM, Kanashiro MM, Rangel-Filho FB, Mata MF, Kipnis TL, da Silva WD. Development of snake antivenom antibodies in chickens and their purification from yolk. Vet Rec 1998; 143: 579–584.

NIH, Principles of laboratory animal care. National Institute of Health of United States of America, Pub. 85-23, Maryland; 1985; 1–112.

McLaren RD, Prosser CG, Grieve RC, Borissenko M. The use of caprylic acid for the extraction of the immunoglobulin fraction from egg yolk of chickens immunised with ovine alpha-lactalbumin. J Immunol Methods 1994; 177:175-184.

Towbin H, Stachelin T, Gordon J. Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proc. Natl Acad Sci USA 1979; 76: 4350–4354.

Spearman- Kärber R. Alternative methods of analysis for quantal responses. In: Finney D, editor. Statistical method in biological assay. London, Charles Griffin; 1978; 1– 78.

Bagcchi S. Experts call for snakebite to be re-established as a neglected tropical disease. BMJ. 2015; 351: h5313.

Larsson A, Balow RM, Lindahl TL, Forsberg PO. Chicken antibodies: taking advantage of evolution. A Rev Poultry Sci 1993; 72: 1807-1812.

Adachi K, Handharyani E, Sari DK, Takama K, Fukuda K, Endo I, Yamamoto R, Sawa M, Tanaka M, Konishi I, Tsukamoto Y. Development of neutralization antibodies against highly pathogenic H5N1 avian influenza virus using ostrich (Struthio camelus) yolk. Mol Med Rep 2008;1:203–209.

Larsson A, Mellstedt H. Chicken antibodies: a tool to avoid interference by human anti-mouse antibodies in ELISA after in vivo treatment with murine monoclonal antibodies. Hybridoma 1992; 11: 33–39.

Schade R, Calzado EG, Sarmiento R, Chacana PA, Porankiewicz-Asplund J, Terzolo HR. Chicken egg yolk antibodies (IgY-technology): a review of progress in production and use in research and human and veterinary medicine. Altern Lab Anim 2005;33:129-154.

Thallay BS, Carroll SB. Rattle snake and scorpion antivenoms from the egg yolks of immunized hens. Biotechniques (NY) 1990; 8: 934–938.

Huang T, Zhang M, Wei Z, Wang P, Sun Y, Hu X, Ren L, Meng Q, Zhang R, Guo Y, Hammarstrom L, Li N, Zhao Y. Analysis of immunoglobulin transcripts in the ostrich (Struthio camelus), a primitive avian species. PLoS ONE 2012; 7: e34346.

Morimoto J, Sarkar M, Kenrick S, Kodadek T. Dextran as a generally applicable multivalent scaffold for improving immunoglobulin-binding affinities of peptide and peptidomimetic ligands. Bioconjug Chem 2014; 25:1479‐1491.

Parrilla P, Navarrete LF, Girón M.E, Aguilar I, Rodríguez-Acosta A. Use of chicken egg yolk-derived immunoglobulin against Scolopendra venom as an alternative to treat scolopendrism. Rev Cient FCV-LUZ 2008; 18: 385-392.

Leiva CL, Cangelosi A, Mariconda V, Farace M, Geoghegan P, Brero L, Fernández-Miyakawa M, Chacana P. IgY-based antivenom against Bothrops alternatus: Production and neutralization efficacy. Toxicon 2019; 163: 84-92.

Dos Santos MC, D’imperio-Lima MR, Furtado GC, Colletto GM, Kipnis TL, Dias da Silva W. Purification of F(ab’)2 anti-snake venom by caprylic acid: a fast method for obtaining IgG fragments with large neutralization activity, purity and yield. Toxicon 1989; 27: 297-303.

Rojas G, Jimenez JM, Gutierrez JM. Caprylic acid fractionation of hyper immune horse plasma: description of a simple procedure for antivenom production. Toxicon 1994; 32: 351-363.

Sutherland SK. Serum reactions. An analysis of commercial antivenoms and the possible role of anticomplementary activity in de-novo reactions to antivenoms and anti- toxins. Med J Aust. 1977; 1: 613–615.

Lee CH, Liu CI, Leu SJ, Lee YC, Chiang JR, Chiang LC, Mao YC, Tsai BY, Hung CS, Chen CC, Yang YY. Chicken antibodies against venom proteins of Trimeresurus stejnegeri in Taiwan. J Venom Anim Toxins Incl Trop Dis 2020; 26: e20200056.

Carbajo E. Produccion de avestruces: Una industria ya establecida. Rev Cien Vet 2007; 23: 3-5.
Publicado
2022-03-21
Cómo citar
Bello, C., Torrico, F., Jiménez, J. C., Cepeda, M. V., López, M. A., & Rodríguez-Acosta, A. (2022). A new approach of immunotherapy against Crotalus snakes envenoming: ostrich (Struthio camelus) egg yolk antibodies (IgY-technology).: Un nuevo enfoque de inmunoterapia contra el envenenamiento de serpientes Crotalus: anticuerpos de yema de huevo de avestruz (Struthio camelus) (tecnología IgY). Investigación Clínica, 63(1), 57-69. https://doi.org/10.54817/IC.v63n1a05
Sección
Trabajos Originales