El mundo de los venenos de las serpientes de cascabel
Ciencia

El mundo de los venenos de las serpientes de cascabel

La importancia de su estudio

México es el país con mayor diversidad de serpientes de cascabel en el mundo con 43 especies (42 correspondientes al género Crotalus y una al género Sistrurus). En La Comarca Lagunera se distribuyen cuatro especies conocidas comúnmente como cascabel de diamante (Crotalus atrox), cascabel llanera (Crotalus scutulatus), cascabel cola negra (Crotalus molossus) y cascabel de las rocas (Crotalus lepidus). Todas son capaces de producir veneno en dos glándulas secretoras posicionadas en los costados de su cabeza.]

El veneno generado en las glándulas es inyectado a las presas o depredadores (incluido el hombre) a través de dos colmillos largos y huecos, los cuales pueden penetrar la piel e introducir el veneno al torrente sanguíneo.

De acuerdo a datos proporcionados por la Secretaría de Salud, el número promedio anual de mordeduras en México es de 4 mil (3.3 por cada 100 mil habitantes), sin embargo, la cantidad de muertes se ubica por debajo de cincuenta por año (0.035 por 100 mil habitantes). De esta forma, a pesar de no ser un evento que generalmente resulte en la muerte de las personas mordidas, los envenenamientos por estos animales pueden dejar secuelas físicas importantes, como son amputaciones y pérdida de las funciones de los miembros afectados. Este problema ha generado un miedo generalizado por las serpientes, por ello, el hombre suele tratar de eliminarlas de cualquier medio, indistintamente si se trata de una especie venenosa o una inofensiva.

El veneno de estos reptiles cumple tres funciones principales: alimentación (todas las serpientes de cascabel son depredadoras), predigestión y defensa (contra depredadores y agresores). Los envenenamientos a seres humanos, en la mayoría de los casos, son el resultado de una respuesta defensiva de la culebra a lo que ella considera una agresión.

Inclusive, en aproximadamente el 30% de las mordeduras defensivas, las serpientes no inyectan veneno, lo que se conoce como mordida seca, y el evento es únicamente una advertencia para el agresor. Sus venenos son una compleja mezcla de proteínas (enzimáticas y no enzimáticas) con diferentes efectos negativos en las células y en los tejidos.


SÍNTOMAS ANTE MORDEDURAS

Los síntomas observados en un envenenamiento por serpiente de cascabel son causados por los componentes específicos de los venenos. En general, la mayoría de estas especies producen sustancias tóxicas cuyos componentes tienen como blanco el sistema hemostático del organismo envenenado.



Crotalus molossus. Foto: Juan Castañeda Gaytán

Los envenenamientos pueden resultar en efectos locales como dolor intenso, edema (hinchazón), eritema (enrojecimiento de la piel), equimosis (moretones) o necrosis (muerte del tejido cercano a la mordida). Sin embargo, en algunas ocasiones también es posible que se presenten manifestaciones sistémicas como puede ser hemorragia en diferentes órganos, trombocitopenia (reducción de plaquetas) y coagulación intravascular diseminada.

Por otro lado, la severidad de los síntomas puede variar de acuerdo a diferentes factores como son: la especie y el tamaño de la serpiente de cascabel involucrada en la mordedura, la cantidad de veneno inoculada, la localización de la mordedura y la susceptibilidad propia de la víctima hacia los componentes del veneno.

Algunas especies de serpientes de cascabel son capaces de producir venenos neurotóxicos, los cuales son, en general, más tóxicos que los que carecen de neurotoxinas. Algunas de las manifestaciones clínicas que se pueden observar en las personas envenenadas con el primer tipo, incluyen debilidad generalizada, parestesias (sensación de hormigueo), fasciculaciones (contracciones musculares involuntarias), parálisis de los nervios craneales y parálisis respiratoria. En todos los casos, el único remedio comprobado para revertir el envenenamiento es la aplicación oportuna del antiveneno específico. El succionar el veneno o aplicar torniquete no está recomendado en ningún caso e inclusive, en algunas ocasiones, puede agravar el envenenamiento.


SITUACIÓN EN MÉXICO

En países como Estados Unidos se ha demostrado que los venenos producidos por ejemplares de una misma especie de serpiente de cascabel, pueden variar ampliamente en cuanto a número y abundancia relativa de componentes tóxicos, con base en la edad de las serpientes y/o su distribución geográfica.



Crotalus Atrox. Foto: Juan Castañeda Gaytán

En México, sin embargo, a pesar de la amplia diversidad de especies, se conoce poco acerca de las características bioquímicas y biológicas de sus venenos. En el Laboratorio de Herpetología de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Juárez del Estado de Durango (UJED), desde hace más de diez años se estudian las características del veneno de las serpientes de cascabel de La Comarca Lagunera y el Desierto Chihuahuense.

El trabajo de campo realizado por los biólogos y ecólogos de ese laboratorio incluye la búsqueda de las serpientes en su hábitat natural, la toma de datos morfométricos (longitud de la serpiente y sexo) y la extracción de veneno y sangre del ejemplar.

La actividad se lleva a cabo principalmente al atardecer y durante la noche, sin embargo, también es posible encontrar estos ejemplares durante la mañana. Debido a su carácter ectotermo (necesitan del medio ambiente para regular su temperatura corporal), muchas serpientes pueden ser observadas tomando sol encima de piedras o directamente en el suelo.

En otros casos, la búsqueda de las serpientes involucra levantar piedras y troncos, o revisar madrigueras. Una vez que se encuentra una serpiente, la extracción de veneno se lleva a cabo por medio de ordeña, en donde se estimula a la serpiente para que muerda un vaso cubierto por un papel elástico, ambos estériles.

Después, el veneno es congelado con hielo seco y trasportado al laboratorio donde es liofilizado (secado) para su análisis. La sangre de las serpientes se obtiene de la vena caudal y se utiliza para extraer ADN.

Una vez tomados los datos y las muestras, las serpientes son liberadas en el mismo punto de la colecta. Es importante mencionar que estas especies se encuentran protegidas por las normas mexicanas y para poder colectarlas es necesario contar con un permiso otorgado por la Dirección General de Vida Silvestre de la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat).


CASCABEL LLANERA

Una de las especies que más ha sido estudiada en el laboratorio ubicado en la UJED es la serpiente de cascabel llanera (Crotalus scutulatus), la cual se distribuye en gran parte de los desiertos sonorenses y chihuahuenses (incluida la Comarca Lagunera). Esta especie puede alcanzar una longitud total máxima de un metro con cuarenta centímetros y se caracteriza por presentar manchas dorsales con forma romboidal o de diamante y un color gris claro o verduzco.



Apreciación de fosas termorreceptoras. Foto: Gamaliel Castañeda

El nombre común de cascabel llanera se debe a la afinidad que tiene por los terrenos planos, generalmente con vegetación compuesta por mezquite y/o gobernadora. Recientemente se reportó la presencia de tres tipos de venenos en individuos de esta especie en diferentes regiones de México. El primer tipo de veneno, denominado A, es altamente tóxico, está compuesto principalmente de neurotoxinas de acción presináptica y se encontró en ejemplares de Aguascalientes y Guanajuato. El segundo tipo, denominado B, es menos tóxico (aproximadamente cinco veces) que el veneno Tipo A y en lugar de neurotoxinas presenta una elevada cantidad de enzimas hemorrágicas denominadas metaloproteinasas, las cuales hacen que este veneno sea altamente hemorrágico y proteolítico. Fue encontrado en serpientes distribuidas en gran parte del Desierto Chihuahuense (en los estados de Chihuahua, Durango, Coahuila y Zacatecas), incluida La Comarca Lagunera. El tercer tipo de veneno, clasificado como A+B, es igual de tóxico que el veneno tipo A y presenta componentes neurotóxicos y hemorrágicos. Se encontró en zonas de contacto entre las poblaciones de serpientes con veneno tipo A y tipo B (en los estados de Nuevo León y Jalisco), lo cual sugiere que estos venenos surgen de la reproducción de ejemplares con venenos tipo A y B. Asimismo, se observó que el antiveneno mexicano comercial fue incapaz de reconocer las neurotoxinas de los venenos tipo A y tipo A+B.

Los resultados reportados en este estudio tienen implicaciones importantes desde el punto de vista médico, porque en las regiones de México donde se distribuyen las especies con serpientes tipo A y tipo A+B se podrían esperar envenenamientos humanos particularmente severos y en donde los antivenenos posiblemente sean menos efectivos neutralizando los efectos del veneno.

Es importante mencionar que no se encontraron diferencias morfológicas en las serpientes con veneno tipo A, B o A+B, por lo que la única forma de saber el tipo en un ejemplar dado es analizando el veneno en el laboratorio.


CASCABEL COLA NEGRA

La serpiente de cascabel cola negra (Crotalus molossus), es otra que ha sido analizada en el laboratorio antes mencionado, y la cual se distribuye en gran parte del territorio nacional. Puede alcanzar una longitud total máxima de un metro con treinta centímetros.

La parte anterior de la cabeza de esta especie es negra y el cuerpo es robusto y está cubierto con una serie de figuras (generalmente rombos) en la parte posterior; además, la cola es de color negro. Los estudios realizados demostraron que los ejemplares juveniles de esta especie tienen un veneno diferente, en términos de abundancia de componentes y actividad bioquímica y biológica, al veneno de los ejemplares adultos.



Ordeño de Veneno. Foto: Miguel Borja

En general, los venenos de las serpientes juveniles fueron aproximadamente cuatro veces más tóxicos que los de los ejemplares adultos. Sin embargo, en la mayoría de las ocasiones, las especies adultas tienden a inyectar una cantidad varias veces mayor de veneno que las primeras, lo que puede compensar su menor toxicidad.

Además, los venenos de los ejemplares juveniles presentaron componentes miotóxicos (capaces de degradar los músculos) y procoagulantes (aptos de generar coágulos sanguíneos), que fueron reducidos o carentes en los venenos de las serpientes adultas.

Asimismo, tanto los ejemplares juveniles como los adultos presentaron venenos altamente hemorrágicos. De forma interesante, similar a lo observado con la serpiente de cascabel llanera, el antiveneno mexicano comercial tuvo problemas reconociendo y neutralizando las miotoxinas presentes en el veneno de las ejemplares juveniles de la serpiente de cascabel cola negra.

Estos resultados sugieren que los envenenamientos por ejemplares juveniles de la serpiente de cascabel cola negra, podrían presentar complicaciones asociadas a la presencia de los componentes miotóxicos y procoagulantes, y que una cantidad de antiveneno mayor a lo habitual sería necesaria para neutralizar los efectos miotóxicos generados por estos venenos.


IMPORTANCIA DE ESTUDIAR LOS VENENOS

El estudio de esta sustancia también es importante desde el punto de vista biotecnológico, esto debido a lo específico que son los componentes del veneno hacia sus blancos en las células y tejidos. A nivel mundial, desde hace muchos años se ha estudiado el potencial de estos compuestos como posibles fármacos para el tratamiento y diagnóstico de desórdenes cardiovasculares y cerebrovasculares.

Por ejemplo, el principio activo del Captopril, un medicamento utilizado para tratar la hipertensión arterial, se obtuvo a partir del veneno de la serpiente Yarará (Bothrops jararaca) de Sudamérica. Así, tomando en cuenta la elevada diversidad de especies de serpientes de cascabel en México y que se desconocen los componentes de los venenos de la mayoría de éstas, existe un alto potencial farmacológico en los venenos que puede ser aprovechado para la generación de nuevos medicamentos que beneficien a la sociedad mexicana.

Desafortunadamente las poblaciones de serpientes de cascabel en México se están reduciendo de manera rápida. Es posible que muchas de estas especies ya se encuentren en alto riesgo de extinción, lo que conlleva a la pérdida de los componentes de sus venenos y sus potenciales beneficios para la sociedad.

Adicionalmente, las serpientes de cascabel también cumplen funciones fundamentales en los ecosistemas naturales, fungiendo como depredadores y presas de muchos otros animales. Es por esto que como sociedad debemos conocer y respetar a estos reptiles protegiéndolos y beneficiándonos mutuamente.

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