A recombinant single-chain antibody fragment that neutralizes toxin II from the venom of the scorpion Androctonus australis hector

AbstractMonoclonal antibody 4C1 specifically binds to and neutralizes the most potent neurotoxin (AahII) of the scorpion Androctonus australis. The cDNAs encoding the variable regions of this antibody were isolated by PCR-mediated cloning. A single-chain Fv gene was engineered and expressed in Escherichia coli. The recombinant protein had neutralizing activity similar to that of the intact antibody in vitro and in vivo. We have thus neutralized the pharmacological and biological properties of a scorpion neurotoxin with a single-chain Fv, which opens new perspectives for the treatment of envenomizations

Reappraisal of Vipera aspis Venom Neurotoxicity

BACKGROUND: The variation of venom composition with geography is an important aspect of intraspecific variability in the Vipera genus, although causes of this variability remain unclear. The diversity of snake venom is important both for our understanding of venomous snake evolution and for the preparation of relevant antivenoms to treat envenomations. A geographic intraspecific variation in snake venom composition was recently reported for Vipera aspis aspis venom in France. Since 1992, cases of human envenomation after Vipera aspis aspis bites in south-east France involving unexpected neurological signs were regularly reported. The presence of genes encoding PLA(2) neurotoxins in the Vaa snake genome led us to investigate any neurological symptom associated with snake bites in other regions of France and in neighboring countries. In parallel, we used several approaches to characterize the venom PLA(2) composition of the snakes captured in the same areas. [br/] METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: We conducted an epidemiological survey of snake bites in various regions of France. In parallel, we carried out the analysis of the genes and the transcripts encoding venom PLA(2)s. We used SELDI technology to study the diversity of PLA(2) in various venom samples. Neurological signs (mainly cranial nerve disturbances) were reported after snake bites in three regions of France: Languedoc-Roussillon, Midi-Pyrénées and Provence-Alpes-Côte d'Azur. Genomes of Vipera aspis snakes from south-east France were shown to contain ammodytoxin isoforms never described in the genome of Vipera aspis from other French regions. Surprisingly, transcripts encoding venom neurotoxic PLA(2)s were found in snakes of Massif Central region. Accordingly, SELDI analysis of PLA(2) venom composition confirmed the existence of population of neurotoxic Vipera aspis snakes in the west part of the Massif Central mountains. [br/] CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: The association of epidemiological studies to genetic, biochemical and immunochemical analyses of snake venoms allowed a good evaluation of the potential neurotoxicity of snake bites. A correlation was found between the expression of neurological symptoms in humans and the intensity of the cross-reaction of venoms with anti-ammodytoxin antibodies, which is correlated with the level of neurotoxin (vaspin and/or ammodytoxin) expression in the venom. The origin of the two recently identified neurotoxic snake populations is discussed according to venom PLA(2) genome and transcriptome data

Scorpions: A Presentation

Scorpions, at least the species of the family Buthidæ whose venoms are better known, appear as animals that have evolved very little over time. The composition of their venoms is relatively simple as most toxins have a common structural motif that is found in other venoms from primitive species. Moreover, all the scorpion venom toxins principally act on membrane ionic channels of excitable cells. The results of recent works lead to the conclusion that in scorpions there is a close relationship between venomous function and innate immune function both remarkably efficient

L'immunothérapie passive aujourd'hui : bref historique

Bref rappel de l'histoire de l'immunothérapie passive et de son importance actuelle

Ingénierie d'anticorps anti-toxines (Applications au diagnostic et au traitement des envenimations scorpioniques)

Les anticorps monoclonaux murins IgG 9C2 et IgG 4C1 reconnaissent les trois neurotoxines AahI, AahIII et AahII responsables de la toxicité du venin du scorpion androctonus australis hector chez les mammifères. Les ADNc de ces anticorps, ont été clonés puis assemblés en gènes qui codent pour des fragments monospécifiques (Fab, scFv, diabody) ou bispécifiques (scFv en tandem). Les protéines recombinantes conservent les propriétés des anticorps parents et neutralisent les neurotoxines. Le diabody a une activité protectrice quand il est injecté par voie intrapéritonéale à des souris expérimentalement envenimées avec la toxine AahI.Un immunoconjugué recombinant a également été conçu afin de détecter de façon rapide et sensible la toxine AahI (0,6 ng/ml). Les anticorps recombinants ouvrent ainsi de nouvelles perspectives pour le diagnostique et le traitement des envenimations9C2 and 4C1 are murine monoclonal IgG that participate in the neutralization of androctonus australis hector scorpion venom. They recognize AahI, AahIII and AahII, three main neurotoxins responsible for almost all the toxicity of the venom when injected into mammals. We cloned the antibody variable region coding genes from 9C2 and 4C1 hybridoma cells and constructed genes encoding monospecific fragments (Fab, scFv (single-chain Fragment variable), diabody) or bispecific fragments (Tandem scFv). The antibody fragments reproduce the properties of the parent antibody and neutralize the scorpion neurotoxins. The diabody demonstrated protective activity when injected intraperitonally in mice experimentally envenomed with toxin AahI. Ain addition an immunoconjugate was designed to develop rapid and sensitive immunoassays for the detection of the toxin AahI accurately to 0.6 ng/ml. Thus recombinant antibodies open up new perspectives for the diagnosis and the treatment of envenomationPARIS-Museum Hist.Naturelle (751052304) / SudocSudocFranceF

CYANOBACTERIES TOXIQUES PROLIFERATION ET PRODUCTION TOXINIQUE DE DEUX ESPECES DE LA REGION PARISIENNE, CYLINDROSPERMOPSIS RACIBORSKII ET PLANKTOTHRIX AGARDHII (DEVELOPPEMENT D'UN BIO-ESSAI SUR NEUROBLASTOMES POUR LA DETECTION DES TOXINES DE TYPE PSP)

L'OBJECTIF DE CETTE THESE A ETE DE DEGAGER LES FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX FAVORABLES AUX EFFLORESCENCES DE DEUX ESPECES DE CYANOBACTERIES, CYLINDROSPERMOPSIS RACIBORSKII ET PLANKTOTHRIX AGARDHII, PRESENTES DANS DEUX BASSINS A VIRY-CHATILLON (ESSONNE), RESPECTIVEMENT L'ETANG DES FRANCS-PECHEURS ET LA BASE NAUTIQUE. LE POTENTIEL TOXIQUE DE CES EFFLORESCENCES A ETE ETUDIE EN PARALLELE. P. AGARDHII EST UNE ESPECE AUTOCHTONE EN ZONE TEMPEREE. ELLE FORME UNE EFFLORESCENCE PERMANENTE DANS LA BASE NAUTIQUE. C. RACIBORSKII A ETE DECRIT JUSQU'ALORS PLUTOT COMME TROPICALE, DONC ALLOCHTONE EN REGION PARISIENNE. ELLE N'EST PRESENTE DANS L'ETANG DES FRANCS-PECHEURS QU'EN ETE, QUAND LA TEMPERATURE DE L'EAU EST SUFFISANTE POUR LA GERMINATION DES AKINETES. C. RACIBORSKII SEMBLE OCCUPER UNE NICHE ECOLOGIQUE LAISSEE VACANTE, PROBABLEMENT EN RAISON DU MANQUE D'AZOTE ET DE LA FORTE SALINITE CARACTERISTIQUE DU BASSIN. BIEN QUE LES CONDITIONS ENVIRONNEMENTALES SOIENT PEU DIFFERENTES, C. RACIBORSKII N'A JAMAIS ETE OBSERVE DANS LA BASE NAUTIQUE, CE QUI S'EXPLIQUERAIT PAR LA PRESENCE DE P. AGARDHII A DE FORTES DENSITES TOUTE L'ANNEE. DANS LA BASE NAUTIQUE, DE FORTES CONCENTRATIONS EN MICROCYSTINES (>1 G.L 1), ONT ETE MESUREES PAR LE TEST D'INHIBITION DES PROTEINES PHOSPHATASES 2A ET DES ANALYSES CHROMATOGRAPHIQUES (CLHP, CLHP-MS) TOUTE L'ANNEE. CE RESULTAT POSE LE PROBLEME DE L'EVALUATION DU RISQUE SANITAIRE LIE AUX ACTIVITES NAUTIQUES DE CETTE BASE. PAR CONTRE L'ANALYSE DES EFFLORESCENCES A C. RACIBORSKII DANS L'ETANG DES FRANCS-PECHEURS N'A PAS PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DE CYANOTOXINE. LA MISE AU POINT D'OUTILS PERMETTANT DE DETERMINER LE POTENTIEL TOXIQUE D'EFFLORESCENCES A CYANOBACTERIES A AUSSI ETE ABORDEE. DANS CE CADRE, LE BIO-ESSAI SUR NEUROBLASTOMES POUR LA DETECTION DES NEUROTOXINES DE TYPE PARALYTIC SHELLFISH POISONS (PSPS), A ETE DEVELOPPE EN UTILISANT UNE SOUCHE D'ANABAENA CIRCINALIS AUSTRALIENNE EN CULTURE. LA COMPARAISON AVEC LES RESULTATS DES ANALYSES TOXINIQUES PAR CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE PERMET D'ENVISAGER L'UTILISATION DE CE BIO-ESSAI COMME METHODE DE CRIBLAGE SPECIFIQUE DES PSPS POUR LES CYANOBACTERIES.PARIS-Museum Hist.Naturelle (751052304) / SudocSudocFranceF

Scorpions: A Presentation

Scorpions, at least the species of the family Buthidæ whose venoms are better known, appear as animals that have evolved very little over time. The composition of their venoms is relatively simple as most toxins have a common structural motif that is found in other venoms from primitive species. Moreover, all the scorpion venom toxins principally act on membrane ionic channels of excitable cells. The results of recent works lead to the conclusion that in scorpions there is a close relationship between venomous function and innate immune function both remarkably efficient

Complexes neurotoxiques impliqués dans la contamination des produits de la mer de l'Océan Indien (caractérisation toxinique et contribution des toxines de Gambierdiscus toxicus et Ostreopsis mascarenensis)

La Ciguatera est un ichtyosarcotoxisme provoqué par l'ingestion de poissons tropicaux, susceptibles d'accumuler les toxines de dinoflagellés dans leurs chairs et leurs viscères. Dans la première partie des travaux, l'étude de plusieurs souches locales de l'espèce benthique toxinoproductrice de la Ciguatera, G. toxicus (producteur de gambiertoxines) associée à l'étude de plusieurs poissons vecteurs des toxines, les ciguatoxines a contribué à l'amélioration des connaissances sur le déterminisme régional de cette forme d'ichtyosarcotoxisme. Une production toxinique basale des écosystèmes récifaux de la Réunion et d'Europa a été confirmée. Neuf gambiertoxines distinctes ont été isolées. L'étude des profils toxiniques de 2 espèces de poissons toxicophores, Lutjanus bohar et Sphyraena barracuda a mis en évidence une diversité des ciguatoxines du Sud-Ouest de l'Océan Indien, confirmant la présence des I-CTXs majeures, I-CTX-1 et I-CTX-2 chez l'espèce L. bohar, la mise en évidence de nouvelles molécules de type CTX et la détermination d'un profil toxinique différent chez S. barracuda et la présence supposée de toxines à action rapide chez cette espèce. La palytoxine est connue comme l'une des toxines d'origine marine des plus puissantes qui existe. La forte toxicité de la palytoxine et la mise en évidence d'analogues dans diverses matrices environnementales revêtent un caractère d'importance du fait que la présence de ces toxines n'est aujourd'hui plus restreinte aux zones tropicales. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons caractérisé les profils toxinique et toxicologique d'un bloom d'Ostreopsis mascarenensis, espèce benthique et endémique du Sud-Ouest de l'Océan Indien. Deux analogues de la palytoxine ont été isolés, les mascarenotoxines. En l'absence de méthodes analytiques sensibles pour cette famille de toxines et la mise en évidence d'une fragmentation particulière de la molécule de palytoxine, nous avons développé une méthode analytique spécifique, basée sur le couplage de la LC/MS/MS. Afin d'améliorer l'efficacité de la procédure analytique, une étape de préconcentration en ligne, sur un type de support d'extraction sur phase solide constitué de copolymère a été réalisé.Ciguatera fish poisoning is a food-borne illness endemic to tropical waters where numerous fish are susceptible to accumulate benthic dinoflagellates toxins in their flesh and viscera. In the first part of the work, a study of several regional strains of G. toxicus associated with a study of several fish vectors of toxins, ciguatoxins have contributed to the improvement of the knowledge on the regional determinism of this ichtyosarcotoxism. The toxinic production by G. toxicus strain has been confirmed in this area and 9 molecules of gambiertoxins have been detected. The analyse of toxinic profiles of 2 ciguateric species, Lutjanus bohar and Sphyraena barracuda have shown the existence of a variety of ciguatoxins in the south-western Indian Ocean, i) confiming the presence of the major I-CTXs, I-CTX-1 and I-CTX-2 in L. bohar, ii) revealing the presence of new CTX congeners and iii) a different toxinic profile for S. barracuda with the supposed presence of Fast Acting Toxins with MW < 900. Palytoxin is one of most potent marine natural product primary isolated from Zoanthids species and is the causative agent of clupeotoxism, severe human seafood poisoning. The multiplicity of severe or fatal human intoxications and emergence of new sources of palytoxin poisoning (fish, crabs, and algae) revealed the complexity of phenomenon of palytoxin poisoning. In the second part, we have characterised toxinic and toxicological profiles of benthic and endemic dinoflagellate from SW Indian Ocean, Ostreopsis mascarenensis. Two analogues of palytoxin have been isolated from this species, the mascarenotoxins. In the absence of sensitive analytical methods for this family of toxin and the revealing of a particular fragmentation of reference palytoxin molecule, a specific analytical method, based on the coupling of the LC/MS/MS for the detection of palytoxin and palytoxinlike molecules has been developed. To improve, a on-line preconcentration step has been realised.PARIS-Museum Hist.Naturelle (751052304) / SudocSudocFranceF