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  Venin


  Responsable : BON Cassian (cbon@pasteur.fr)


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Les venins de serpent sont des mélanges complexes de protéines (plus d'un millier) qui chacune possède une activité biologique spécifique. Cette complexité rend difficile le traitement des envenimations dont le seul remède spécifique reste l'immunothérapie antivenimeuse. D'un autre point de vue, les venins sont une source exceptionnelle de protéines utiles comme outils pharmacologiques pour étudier des fonctions biologiques diverses ou utilisables comme modèles moléculaires pour le développement d'agents de diagnostic ou thérapeutiques.



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IMMUNOTHERAPIE ANTIVENIMEUSE(V. Choumet, E. Ferquel, A. Robbe-Vincent)

La sérothérapie antivenimeuse est le seul traitement spécifique des envenimations. Bien que très utilisée, elle est souvent contestée du fait du manque d'investigations bien contrôlées prouvant son efficacité et établissant rigoureusement ses conditions d'utilisation. Une vaste étude multicentrique des envenimations vipérines en France a permis de rassembler les données cliniques et biologiques concernant plus de cent cinquante cas d'envenimations. Celle-ci a été complétée par une analyse expérimentale chez le lapin de la toxicocinétique du venin en absence et après immunothérapie antivenimeuse. Les résultats obtenus ont montré que le venin de vipère est rapidement absorbé à partir du site d'injection, qu'il diffuse largement dans l'organisme mais qu'il est éliminé lentement en absence d'immunothérapie. L'administration intraveineuse du " sérum antivenimeux spécifique", en fait des fragments F(ab)'2 d'immunoglobulines équines purifiées, provoque une redistribution du venin depuis les tissus où il s'est distribué vers le compartiment vasculaire, où les antigènes toxiques sont neutralisés par les anticorps puis éliminés. Ces résultats ont conduit les médecins français à reconsidérer leur position négative vis-à-vis du " sérum antivenimeux " et à l'utiliser à nouveau dans des conditions plus rigoureuses avec pour conséquence une réduction très importante de la mortalité, de la morbidité et de la durée d'hospitalisation.

D'autres types d'envenimations, notamment par les scorpions du Maghreb, ont été étudiés avec la même méthodologie. Les résultats obtenus montrent que le venin de scorpion est assimilé, puis éliminé, beaucoup plus rapidement que celui de vipère. Cette observation implique que l'immunothérapie antivenimeuse soit pratiquée beaucoup plus rapidement dans les cas d'une envenimation scorpionique qu'après une morsure de vipère.

VENINS ET HEMOSTASE(G. Faure, M. Leduc, R.C. Maroun, B. Saliou, A. Wisner)

De nombreux composés issus de venins de serpent exercent des effets activateurs ou inhibiteurs sur les mécanismes hémostatiques. Plusieurs d'entre eux ont ainsi été caractérisés dans l'Unité des Venins à partir de différents venins : la bothrojaracine, un inhibiteur de la thrombine ; le TSV-PA, un activateur du plasminogène ; et la convulxine, un activateur plaquettaire.

La bothrojaracine, découverte dans le venin de Bothrops jararaca, est un inhibiteur spécifique et puissant de la thrombine humaine. Son mécanisme d'action est original puisqu'elle interagit avec les exosites I et II, nécessaires à l'interaction de la thrombine avec ses substrats macromoléculaires (fibrinogène, récepteurs plaquettaires, thrombomoduline ...) et ses inhibiteurs physiologiques (l'antithrombine III et l'héparine), sans affecter le site catalytique de cette enzyme. Après avoir cloné et séquencé les ADNc codant les sous-unités de la bothrojaracine, celle-ci a été exprimée sous la forme d'une protéine de fusion recombinante associant la bothrojaracine à une enzyme, l'acétylcholinestérase (AChE), isolée du venin du serpent Bungare, Bungarus fasciatus. Une étude par mutagénèse dirigée de l'interaction bothrojaracine-thrombine est en cours afin de rechercher des agents antithrombotiques originaux.

Un activateur spécifique du plasminogène, le TSV-PA, a été identifié dans le venin du serpent chinois Trimeresurus stejnegeri. Il s'agit d'une protéinase à sérine homologue au domaine catalytique de l'activateur de plasminogène humain, le t-PA. L'ADNc codant le TSV-PA a été cloné, séquencé puis exprimé chez E. coli. Sa structure tridimensionnelle a été établie par cristallographie. A la différence du t-PA, le TSV-PA est insensible aux inhibiteurs physiologiques. Il pourrait donc s'avérer être un agent thrombolytique plus actif que le t-PA pour le traitement des accidents cardiovasculaires, en raison de sa durée de vie plus longue in vivo. Une étude par mutagénèse dirigée a été réalisée pour préciser, au niveau moléculaire, le mécanisme de l'insensibilité du TSV-PA aux inhibiteurs du t-PA.

La convulxine, extraite du venin du crotale brésilien, Crotalus durissus terrificus, active les plaquettes sanguines en se liant spécifiquement sur le récepteur du collagène des plaquettes sanguines, la glycoprotéine VI (GPVI), qui joue un rôle déterminant dans le déclenchement et le contrôle de l'hémostase primaire. La convulxine s'est avérée être un outil pharmacologique précieux en permettant d'identifier, de purifier et de caractériser la GPVI et d'en étudier les propriétés structurales et fonctionnelles. La convulxine est un trimère de dimère (ab)3. Les ADNc codant les deux sous-unités ont été clonées, séquencés et exprimés sous la forme d'une protéine de fusion associant l'acétylcholinestérase de venin de serpent (AChE) à un monomère de la convulxine ab. Cette protéine recombinante (AChE-ab) se lie à la GPVI et ses propriétés fonctionnelles sont en cours d'étude.

Il a enfin été montré que la PLA2 humaine de type II (sPLA2grII), sécrétée par les plaquettes sanguines au cours de leur activation, possède une action inhibitrice sur la coagulation plasmatique. La sPLA2grII exerce donc un rétrocontrôle négatif à l'action procoagulante des plaquettes activées. Cette boucle de régulation ouvre des perspectives importantes pour une meilleure compréhension des mécanismes de l'hémostase et leur régulation. En ce qui concerne le mécanisme d'action de la sPLA2grII, il a été démontré que son action anticoagulante n'implique pas son activité enzymatique mais une action directe avec le facteur Xa de la coagulation. Une étude moléculaire par mutagénèse dirigée et une étude comparative avec les PLA2 anticoagulantes des venins de serpent a permis d'identifier une des régions de la sPLA2grII humaine responsables de son action anticoagulante. Des peptides réalisés à partir de cette région pourraient servir de modèles moléculaires pour la mise au point d'agents antithrombotiques originaux.



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