Antivenom Üretimi için Tityus serrulatus'un (Brezilya Sarı Akrebi) Esir Bakımı ve Zehir Ekstraksiyonu
Summary
Burada, Brezilya sağlık sisteminin talebini karşılamak için sonraki akrep panzehiri üretimi için zehir sağlamak amacıyla büyük ölçekli Tityus serrulatus Lutz ve Mello, 1922 (Brezilya sarı akrep) yetiştiriciliği için başarılı bakım ve zehir çıkarma protokolleri sunuyoruz.
Abstract
Akrep zehirlenmesi birçok tropikal ve subtropikal ülkede görülen bir halk sağlığı sorunudur. Tityus serrulatus Lutz ve Mello, 1922 (Brezilya sarı akrebi) Brezilya’da yılda yaklaşık 150.000 zehirlenme vakasından sorumludur ve bunların %10’u yaşamı tehdit eden zehir etkilerini tersine çevirmek için panzehir tedavisi gerektirir. Bu nedenle, binlerce T. serrulatus bireyi, daha sonra ulusal akrep panzehiri tedarikinin üretiminde kullanılan zehir ekstraksiyonu için kontrollü esaret koşulları altında tutulur. Instituto Butantan, Brezilya’daki ana panzehir üretim laboratuvarıdır ve Brezilya sağlık sistemi için yaklaşık 70.000 şişe akrep panzehiri sağlar. Bu nedenle, ıslah protokolleri ve zehir ekstraksiyon metodolojileri, büyük ölçekli, standartlaştırılmış zehir üretiminin başarısı için kilit noktalardır. Bu makalenin amacı, T. serrulatus yetiştiriciliğinin esaret protokollerini tanımlamak, yetiştirme rutinini ve zehir ekstraksiyon prosedürlerini kapsayan, iyi üretim uygulamalarını takip etmek ve hayvan refahını sağlamaktır. Bu uygulamalar, antivenom üretim talebine göre ayda 3.000 ila 5.000 akrep sağılan ve ortalama %90 pozitif ekstraksiyon elde edilen rutin ile 20.000’e kadar hayvanın esaret altında tutulmasına izin verir.
Introduction
Akrepler, yaklaşık 2.621 türiçeren Arachnida sınıfına ait eklembacaklılardır 1,2. Bu hayvanlar geniş bir coğrafi alana sahiptir ve Antarktika1 hariç tüm kıtalarda bulunur. Akreplerin neden olduğu zehirlenme, dünyada her yıl binlerce insanın morbidite veya ölümü ile sonuçlanmaktadır3. 2019 yılında, bu hayvanların neden olduğu 1,2 milyondan fazla kaza ve yıllık 3.500 ölüm olduğu tahmin ediliyordu. Brezilya’da vaka sayısı katlanarak artıyor ve 2017’den bu yana yılda 100.000’den fazla vakaya ulaşıyor 4,5,6. Brezilya’da son yıllarda gözlemlenen kontrolsüz kentleşme, yeterli kanalizasyon arıtımı ve çöplerin düzenli olarak toplanması ve bertaraf edilmemesi, çevresel bozulma ve iklim değişiklikleri ile ilişkili, T. serrulatus gibi istilacı akreplerin çoğalması, insanlarla teması artırması ve böylece zararlı kazalara neden olması için koşullar sağlamıştır 4,7,8. Brezilya’da yaklaşık 178 akrep türü vardır, ancak tıbbi öneme sahip sokmalara Tityus cinsi neden olur, dört tür (T. serrulatus, T. bahiensis, T. stigmurus ve T. obscurus) tıbbi endişe kaynağıdır ve Tityus serrulatus en ağır vakalardan ve ölümlerdensorumludur 7,9.
Instituto Butantan, Brezilya’daki ana antizehir üretim laboratuvarıdır ve Brezilya sağlık sistemi için yaklaşık 70.000 şişe akrep panzehiri sağlamaktadır. Kısaca, panzehir üretiminde yer alan adımlar, atlarda zehir kaynaklı antijenlerin aşılanmasını, zengin antikor plazmasının toplanmasını ve saflaştırılmasını içerir, bu da 5 mL akrep panzehiri şişeleri ile sonuçlanır. Her şişe, mL panzehir başına en az 1 mg akrep zehirini nötralize edebilir. Arthropods Bioterium, akrep panzehiri için kaynak materyali sağlamaktan sorumlu olan sanayi merkezinin ayrılmaz bir parçasıdır.
Instituto Butantan’daki Eklembacaklılar Biyoteryumu, başlangıçta Eklembacaklılar Laboratuvarı olarak adlandırıldı ve 1967’de kuruldu. Bununla birlikte, Laboratuvar ancak 1995 yılında zehirli eklembacaklıları barındırmaya adanmış özel bir tesise taşındı10,11. O zamanlar, akrepler kontrollü bir sıcaklık olmadan 12m2’lik bir odada tutuldu ve her biri maksimum 300 hayvanı barındıran yaklaşık 13 muhafaza arasında dağıtıldı10. Yıllar içinde artan zehir talebi ve bunun sonucunda hayvan sayısını artırma ihtiyacı ve zehir ekstraksiyon sürecindeki gelişmeler nedeniyle 2016 yılında büyük bir değişiklik meydana geldi. Laboratuvar, Instituto Butantan’ın sanayi merkezine entegre edildi ve Arthropods Bioterium olarak yeniden adlandırıldı. Ek olarak, 2016 yılında Bioterium, amaca yönelik yeni bir tesise taşındı. Yeni akrep odası 24m2’lik bir alanı kaplamaktadır ve Şekil 1’de gösterildiği gibi her biri 300 hayvana kadar barındıran yaklaşık 48 polipropilen muhafaza içermektedir. Bu, yıl boyunca farklılıklarla birlikte toplam 10.000 ila 20.000 kişinin kontrollü esir koşulları altında tutulmasına neden olur. Akrepler, yüksek üretim taleplerini karşılarken ve hayvan bakımı için iyi uygulamalara ve etik standartlara bağlı kalırken refahlarını sağlamak için katı yetiştirme protokolleri altında dikkatli bir şekilde yönetilmektedir. Zehir ekstraksiyonu için, Şekil 2A’da gösterildiği gibi iki hava akımı kabinini barındıran özel bir oda tasarlanmış ve inşa edilmiştir. Bu dolaplar, ekstraksiyon prosedürü sırasında teknisyenlerin zehir parçacıklarını solumasını önlemek için güvenlik önlemleri olarak hizmet eder. Herhangi bir kontaminasyonu önlemek ve güvenliklerini sağlamak için teknisyenler için sentetik önlükler ve FFP2 maskeleri de dahil olmak üzere kişisel koruyucu ekipman (KKD) zorunludur.
Resim 1: Eklembacaklılar Bioterium’un akrep odasının genel görünümü. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Çalışma alanı . (A) Arthropods Bioterium’un zehir ekstraksiyon odasının genel görünümü. (B) Hava akımı kabini çalışma yüzeyi. Tüm malzeme ve ekipmanlar hazırlanır ve hava akımı kabini çalışma yüzeyinin üstüne yerleştirilir. Siyah ok elektrostimülatör cihazını, kırmızı ok ise forsepsleri gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Arthropods Bioterium’daki T. serrulatus akreplerinin yaklaşık% 90’ı, bu hayvanlar için bir gözetim ve kontrol programının parçası olarak belediye sağlık görevlileri tarafından toplanan farklı bölgelerden kaynaklanmaktadır. Akrepler kentsel alanlarda yakalanır ve daha sonra ortak bir programın parçası olarak Instituto Butantan’a gönderilir. T. serrulatus akrepleri partenogenetiktir, yani doğum, karşı cinsten bir bireyin varlığı olmadan, döllenmemiş yumurtalardan yavruların gelişmesinin bir sonucu olarak gerçekleşir12. Bu tür üreme nedeniyle, bazı hayvanlar tesisimizde esaret altında doğar ve aşağıda açıklandığı gibi benzer bir yetiştirme protokolü izlenerek yetişkin aşamasına ulaşana kadar korunur. Yetişkin aşamasına ulaştıklarında, zehir çıkarma rutinine eklenirler. Varışta, akrepler ilk taramadan geçer ve sağlık durumu iyi olanlar, kökenlerine göre bölünmüş en fazla 350 birey içeren toplu muhafazalarda tutulur. Her muhafaza için, günlük olarak bir kontrol formu doldurulur ve beslenme tarihi ve sunulan av türü (kriket veya hamamböceği), su temini, temizlik prosedürleri, ölü hayvanların sayısı ve muhafaza içinde kalan canlı hayvan sayısı hakkında veri sağlar.
Önceden planlanmış bir gündemde, hayvanlar elektrik stimülasyonuna tabi tutulur ve yüzlerce bireyin ortaya çıkan zehiri daha sonra liyofilize edilir ve dondurularak kurutulmuş zehir yığınları elde edilir. Bu işlemden elde edilen standartlaştırılmış zehir, üretim sürecinin bir parçası olarak at bağışıklaması için ve ayrıca aktif maddenin ve nihai ürünün kalite kontrolü için referans materyal sağlamaya yöneliktir.
Dünyada, Instituto Butantan’ın Arthropods Bioterium’unda yapıldığı gibi, bu kadar çok sayıda akrep tutabilen ve zehir ekstraksiyonlarının hacmini iyi üretim uygulamalarına ve hayvanların etik kullanımına uygun olarak gerçekleştirebilen çok az tesis vardır. Bu nedenle amacımız, akrep panzehiri üretimi için gerekli miktarda zehri başarıyla sağlayan T. serrulatus yetiştiriciliğinde kullanılan akrep idame protokollerini ve zehir ekstraksiyon prosedürlerini tanımlamaktır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Açıklanan yöntemlerin uygulanması, çok sayıda T. serrulatus bireyini tutmamıza izin verir ve bize yıllık zehir üretimi için gereken akrep sayısının tutarlı bir şekilde öngörülebilirliğini sağlar. Bu şekilde, panzehir üretim sürecini tedarik etmek için önceden yeterli miktarda zehir sağlayabiliyoruz. Aynı zamanda, bakım, beslenme ve zehir ekstraksiyonu için önceden belirlenmiş programların geliştirilmesi, faaliyetlerin önemli bir parçasıdır ve açıklanan protokollere uyulmas…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Hiç kimse
Materials
| Carboard sheet | NA | NA | |
| Egg tray | NA | NA | cardboard 36 places egg trays |
| Electro stimulator device | Instituto Butantan | ART-FV-01 | Internally designed for the venom extraction |
| Kraft paper | NA | NA | regular kraft paper |
| Making tape | NA | NA | White masking tape (24 mm x 50 m) |
| Polyproplene container | NA | NA | 70 L Polypropylene box (H – 35 cm, W – 35.5 cm, L – 72 cm) |
| Polyproplene tray | NA | NA | Polypropylene tray (H – 3.0 cm, W – 18.5 cm, L – 30 cm) |
| Self-adhesive plastic | NA | NA |
Referências
- Polis, G. A. . The biology of scorpions. , (1990).
- Lacerda, A. B., et al. Scorpion envenomation in the state of São Paulo, Brazil: Spatiotemporal analysis of a growing public health concern. PLoS One. 17 (4), 0266138 (2022).
- Reckziegel, G. C., Pinto, V. L. Scorpionism in Brazil in the years 2000 to 2012. Journal of Venomous Animals and Toxins Including Tropical Diseases. 20, 46 (2014).
- Guerra-Duarte, C., et al. Scorpion envenomation in Brazil: Current scenario and perspectives for containing an increasing health problem. PLoS Neglected Tropical Diseases. 17 (2), 0011069 (2023).
- Pimenta, R. J. G., et al. Selected to survive and kill: Tityus serrulatus, the Brazilian yellow scorpion. PLoS One. 14 (4), e0214075 (2019).
- Lacerda, A. B., et al. Detection of areas vulnerable to scorpionism and its association with environmental factors in São Paulo, Brazil. Acta Tropica. 230, 106390 (2022).
- Torrez, P. P. Q., Dourado, F. S., Bertani, R., Cupo, P., França, F. O. d. e. S. Scorpionism in Brazil: exponential growth of accidents and deaths from scorpion stings. Journal of the Brazilian Society of Tropical Medicine. 52, 20180350 (2019).
- Amado, T. F., et al. Vulnerable areas to accidents with scorpions in Brazil. Tropical Medicine & International Health. 26 (5), 13561 (2021).
- Brasil, Ministérioda da Saúde, Fundação Nacional de Saúde. . Manual de diagnóstico e tratamento de acidentes por animais peçonhentos. , (2001).
- Candido, D. M., Lucas, S. Maintenance of scorpions of the genus Tityus Koch (Scorpiones, Buthidae) for venom obtention at Instituto Butantan, São Paulo, Brazil. Journal of Venomous Animals and Toxins including Tropical Diseases. 10 (1), 000100007 (2004).
- Lucas, S. O. Laboratório de Artrópodes do Instituto Butantan e os aracnídeos peçonhentos. História Ciências Saúde Manguinhos. 10 (3), 000300011 (2003).
- Braga-Pereira, G. F., Santos, A. J. Asexual reproduction in a sexual population of the Brazilian yellow scorpion (Tityus serrulatus, Buthidae) as evidence of facultative parthenogenesis. The Journal of Arachnology. 49 (2), (2021).
