Correlación clínica patológica del envenenamiento escorpiónico (alteraciones subcelulares)

En la década del 2000,⁽¹⁾ en una muestra clínica de Caracas y sus alrededores, se analizaron 1045 pacientes envenenados por escorpión. Dado que este envenenamiento, sigue causando una morbilidad nada despreciable, esta actualización permitirá conocer la clínica y la epidemiología de este accidente, en las poblaciones mencionadas, se ha empleado abundante información del trabajo original.⁽¹⁾

De acuerdo a la intensidad de los síntomas, estos casos se clasifican en 4 categorías:

1. Envenenamiento escorpiónico leve (EEL): que representaron el 72.06% de los casos totales. Presentaron solo pocos síntomas, como dolor en el lugar de la picadura.
2. Envenenamiento escorpiónico moderado (EEM): que representaron el 16,55%. de los casos totales. Presentaron mayor numero de síntomas, como dolor en el lugar de la picadura, mareos, náuseas y vómitos.
3. Envenenamiento escorpiónico intenso (EEI): que representaron el 9,95% de los casos totales. Presentaron síntomas de gravedad, tales como, dolor en el lugar de la picadura, mareos, náuseas vómitos, evolucionando a un síndrome de dificultad respiratoria y aparición de intenso dolor abdominal.
4. Envenenamiento escorpiónico grave (EES): que representaron el 1,44% de los casos totales. Evolucionando a la instalación de un cuadro de fallo respiratorio y aparición de pancreatitis aguda, evolucionando, en algunas oportunidades hacia el choque y muerte del paciente.⁽⁷⁾

En este estudio, la proporción de envenenados fue estratificada por grupo de edad y sexo. Las poblaciones localizadas por encima de 1000 m. De altitud tienen el índice de envenenamiento escorpiónico más alto, mientras que 38.6% fue distribuido en poblaciones por debajo los 800m.

De altitud. Los envenenamientos podrían ocurrir en cualquier momento del día, aunque la incidencia más alta (69,3%) estaba entre las 6:00 am y 18:00 pm. En Caracas la incidencia de envenenamiento escorpiónico constituye una situación epidémica potencialmente importante, tomando en cuenta que en esta ciudad converge una elevada densidad poblacional humana con el altamente peligroso Tityus discrepans, Pocock, 1897.

Las manifestaciones clínicas de este envenenamiento resultan de los efectos inmediatos de las toxinas, precedido del desarrollo de síntomas serios tales como dolor local, hiperestesia, edema blanquecino, así como una serie de alteraciones que pueden llevar a colapso cardiovascular.⁽⁷⁾

Los síntomas iniciales de manifestación sistémica incluyen diaforesis, palidez, salivación, confusión, ansiedad, náuseas calambres abdominales y fasciculaciones musculares. Pueden ocurrir reacciones alérgicas con broncoconstricción.

Las catecolaminas suprarrenales, inducidas por fracciones del veneno, inducen hipertensión y taquicardia con bradicardia posterior. El registro electrocardiográfico de estos pacientes presenta patrones similares al infarto de miocardio y defectos de conducción.

En las reacciones más graves, los pacientes pueden desarrollar miocarditis aguda, síndrome de fallo respiratorio, edema agudo de pulmón y pancreatitis aguda. La hemólisis y la insuficiencia renal aguda complican el cuadro clínico. Desde el accidente hasta la consulta. El 61% de los pacientes llegan al hospital después de las 6 horas. En esta experiencia estudiamos la relación entre la patología y la clínica del envenenamiento.

Las catecolaminas suprarrenales, inducidas por fracciones del veneno, inducen hipertensión y taquicardia con bradicardia posterior. El registro electrocardiográfico de estos pacientes presenta patrones similares al infarto de miocardio y defectos de conducción. En las reacciones más graves, los pacientes pueden desarrollar miocarditis aguda, síndrome de fallo respiratorio, edema agudo de pulmón y pancreatitis aguda. La hemólisis y la insuficiencia renal aguda complican el cuadro clínico.^{(2, 3, 8)}

La Tabla I muestra los grupos envenenados por escorpión (ES), por edad. Comparando los porcentajes de estos grupos con una prueba de T (p < 0,05), solo se encontraron diferencias significativas en pacientes menores de 10 años.

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La Tabla II muestra el porcentaje de distribución para el valle de Caracas y ciudades aledañas en un lapso de 7 años, de acuerdo al intervalo de tiempo que transcurre desde el accidente hasta la consulta. El 61% de los pacientes llegan al hospital después de las 6 horas.

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La Tabla III presenta el porcentaje de promedio mensual de envenenados por escorpión, que se vieron en este estudio, en el área metropolitana de Caracas y ciudades aledañas en un lapso de 7 años, en relación a la precipitación pluvial mensual en la zona.

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La Tabla IV, muestra el porcentaje de distribución, de accidentes escorpiónicos, para las distintas áreas de Caracas y ciudades aledañas, de acuerdo a su altitud. Se observa que las poblaciones ubicadas por encima de los 1000 metros, tiene los índices mas altos de accidentes.

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En este experiencia se estudió la relación entre la patología subcelular y la clínica del envenenamiento escorpiónico por Tityus discrepans en modelos de mamíferos.
En la búsqueda del propósito planteado, se realizó la caracterización ultraestructural de poblaciones murinas envenenadas y sus respectivos controles, en muestras de tejido cardíaco, suprarrenal y de glándula salival. [su_spacer size=”25″]

Tejido cardíaco^(4,5)

Las muestras controles se caracterizaron por el arreglo paralelo entre los elementos componentes del sistema contráctil del miocito: paquetes de miofibrillas y columnas de mitocondrias; dando la apariencia de un tejido compacto (Figura 1A). Las bandas z (flecha) exhiben una patrón normal al igual que las  unidades de repetición funcional, los sarcómeros (Figura 1B).

En las muestras tratadas de 48 horas postratamiento, el arreglo paralelo entre las miofibrillas y las mitocondrias ha sido sustituido por un arreglo desordenado, exhibiendo una apariencia de tejido laxo (Figura 1C).

Uno de los hallazgos más prominentes fue la presencia de un significativo edema perinuclear (Figura 1C) flecha. La cisterna perinuclear presentó identación en toda su extensión. El endotelio vascular de los microvasos exhibió proyecciones citoplasmáticas hacia la luz del vaso (Figura 1C) en tanto que la identación del núcleo de estas células endoteliales fue marcada (Figura 1C). A alta magnificación, se hacen más evidentes las invaginaciones y evaginaciones (Figura 1D) que sufre la cisterna perinuclear, en vecindad a un prominente edema perinuclear.

Las invaginaciones de la cisterna perinuclear, en otros sistemas biológicos han sido vinculadas a cambios en el volumen celular como resultado de una deregulación iónica. Si el veneno pudiese estar relacionado con la pérdida de la homeostasis iónica no esta claro.

En torno a el hallazgo de mitocondrias de conformación condensada (Figura 1D), se ha señalado que la condensación de las mitocondrias es típica de una respiración y o fosforilación oxidativa inhibida, por lo cual puede haber una marcada reducción de los niveles de ATP en estos casos.^(2-6) En cuanto a otros signos degenerativos observados, las alteraciones del aparato contractil, tales como la pérdida de la unidad sarcomérica, el desensamblaje de las miofibrillas, lisis, ruptura y desorganización de las mismas fueron elocuentes (Figura 1D).

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                                                          Figura 1

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En este trabajo, la caracterización ultraestructural de tejido cardíaco murino envenenado mostró alteraciones subcelulares que involucraron mitocondrias, aparato contráctil y cisterna perinuclear del miocito. Lo anterior podría repercutir en la situación energética del miocito, en cambios no deseados de su funcionalidad contráctil todo lo anterior posiblemente relacionado a una pérdida de la homeostasis celular.  Las alteraciones encontradas en este trabajo podrían estar correlacionadas con los hallazgos clínicos de otros autores^(2-6) tales como daño miocárdico, fallo cardíaco, arritmias,^(7,8) hipo o hipertensión y cambios en la presión sanguínea.  Por otra parte, los efectos del veneno parecen ser mediados por la estimulación del sistema simpático y parasimpático y liberación de catecolaminas medulares. Sin embargo probablemente sea un efecto combinado de acciones sobre el sistema nervioso central, el simpático y efectos directos. En estudios de microscopía de luz, en necropsias de casos fatales, ocasionadas por distintas especies de escorpión, hechos por otros autores,⁽⁶⁾ reportaron cambios anatómicos del miocardio; este daño probablemente producido por trastornos electrolíticos, aunque podrían estar envueltos otros factores (metabólicos, hemodinámicos y miogénicos).⁽⁸⁾

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Glándula salival

En los controles de 24h, los acinos redondeados exhiben células serosas (S) con enzimas empaquetadas en gránulos electrón densos (Figura 2C), que se drenan a la luz del acino (L) (Figura 2A), En proximidad a las células serosas, se observaron células mucosas (M) (Figura 2A). El retículo endoplásmico rugoso y las mitocondrias (Mi) se observan normales (Fig. 2B y 2D). En los envenenados, las células serosas presentaron una proliferación de los gránulos secretores, con menor electrón densidad (cabezas de flecha en Figura 2C).

Espacios intercelulares mayores (círculo) (Figura 2C), sugieren alteraciones entre los complejos de unión. El retículo endoplásmico rugoso muestra la pérdida de la apariencia aplanada, exhibiendo más bien un aspecto edematoso, acompañado por mitocondrias (Mi) con crestas mitocondriales alteradas (Figura 2D).

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                                                          Figura 2

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Los efectos del veneno de Tityus son muy complejos, además de la intensa sialorrea,  inducen secreción glandular, lagrimeo y rinorrea. En humanos y animales experimentales, inoculados con veneno de Tityus discrepans, estos parecen estar asociadas a un proceso de degeneración celular expresado por edema del retículo endoplásmico rugoso, destrucción mitocondrial y pérdida de la unión intercelular. Se han relacionado eventos celulares similares con procesos de deregulación iónica, los cuales inducen activación de enzimas, tales como proteasas, nucleasas y lipasas con la subsecuente digestión del citoesqueleto.

Hasta este trabajo experimental, nunca se habían relacionado los signos clínicos de hipotensión, taquicardia o bradicardia, sudoración profusa y shock, con daños ultraestructurales de la glándula suprarrenal de individuos picados por escorpiones. Las toxinas de escorpión actúan sobre canales iónicos en la membrana de la célula, principalmente en regulación Na⁺/Ca⁺⁺.

Las concentraciones disminuidas de Ca⁺⁺ afectan la comunicación célula-célula, y puede resultar en separación de los desmosomas, uniones intermedias y uniones estrechas, como pudimos observar en las células endoteliales. Los daños observados en la mitocondria ocurren bajo condiciones donde la respiración y la fosforilación oxidativa están alteradas. Otros mecanismos que contribuyen al daño endotelial serían la liberación, bajo la influencia del veneno, de kininas, histamina y prostaglandinas.

En algunos capilares de la corteza se observan residuos citoplásmaticos  membranosos (▶) (Figura 3A X 30.000), formas patológicas parecidas a la mielina (*) y mitocondrias de la célula cortical muy hinchadas (→). La célula cortical muestra mitocondrias hinchadas (→) (Figura 3B X 24.000), el retículo endoplásmico liso se observa edematizado (▶), vacuola autofágica (*), el citoplasma del endotelio capilar está alterado, el lumen no se visualiza (✳).

[su_spacer size=”25″]                                                          Figura 3

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En conclusión, podemos afirmar que la sintomatología clínica del envenenamiento escorpiónico, está fuertemente respaldada por el conjunto de daños provocados por la actividad de las fracciones de este veneno, o por el efecto sinérgico entre ellas, sobre las estructuras subcelulares_■

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Referencias

1. Reyes-Lugo, RM, Rodríguez-Acosta A. Rev.Cientif. FCV-LUZ. 11(5): 412-417 (2001)

2. Trump BF, Ginn FL. Lab Invest. 18(4):341-51. 1968

3. Arstila AU, Shelburne JD, Trump BF. Lab Invest. 27(3):317-23. 1972

4. Trump BF, Berezesky K. Cardiovascular toxicology.En: D.Acosta (EDs).Raven Press Ltd, New York, 1992

5. Sofer S, Gueron M. Toxicon. 26(10):931-9. 1988

6. Gueron M, Ilia R, Sofer S. Am Heart J. 125(6):1816-8. 1993

7. Oukkache N, Ahmad Rusmili MR, Othman I, Ghalim N, Chgoury F, Boussadda L, Elmdaghri N, Sabatier JM. Life Sci. 124:1-7. 2015

8. Ismail, I. Toxicon. 33(7):825-58. 1995