A serpente Naja annulifera, de importância médica humana e veterinária, é responsável por envenenamentos em países da África Subsaariana. Os acidentes causados por esta serpente são graves e muitas vezes fatais. No entanto, a composição e o modo de ação do seu veneno foram pouco explorados, o que contribui para a baixa eficácia das estratégias terapêuticas. Reações inflamatórias descontroladas são responsáveis por disfunções orgânicas em várias condições patológicas e considerando que por meio da inflamação, os venenos podem causar danos e até mesmo morte, o presente estudo teve como objetivo identificar toxinas e eventos inflamatórios envolvidos no envenenamento pela N. annulifera. Por meio de diferentes abordagens experimentais, foi mostrado que o veneno da N. annulifera apresenta composição proteica diversa, incluindo Cobra Venom Factor (CVF) e proteínas com resíduos de Manose e N-acetilglicosamina. Adicionalmente, foram identificadas hialuronidases, fosfolipases A2 (FLA2s), metaloproteases (SVMPs) e serinoproteases (SVSPs) capazes de degradar componentes da matriz extracelular, fosfolipídios de membrana e o fibrinogênio humano, bem como causar distúrbios hemostáticos. A inoculação subcutânea do veneno promoveu disfunções circulatórias, via degranulação de mastócitos, produção de LTB4 e prostanóides, bem como sinalização via PAFR, culminando em edema intenso. Em modelos de envenenamento experimental sistêmico moderado e severo, o veneno causou, com diferentes intensidades, leucocitose, aumento nas porcentagens de neutrófilos e monócitos, elevação nos níveis de IL-6, CCL2 e TNF-α. Além disso, os camundongos submetidos ao envenenamento experimental grave apresentaram lesão pulmonar hiperaguda (LPA). Empregando diferentes ensaios funcionais detectou-se que os eventos inflamatórios aqui descritos são mediados pelo sistema complemento, uma vez que o veneno causa ativação das vias alternativa, das lectinas e clássica do complemento humano, culminando na geração das anafilatoxinas C3a, C4a e C5a, bem como a formação de sTCC no soro. O veneno promoveu tempestade de mediadores inflamatórios no sangue humano caracterizada pela produção intensa de LTB4, PG2, TXA2, CCL2, CCL5 e CXCL8, dependentes da ativação do complemento por SVMPs, bem como da ativação do eixo C5a-C5aR1. Em camundongos, o veneno foi capaz de promover complementopatia intensa, principalmente nos animais submetidos ao envenenamento experimental grave. A ativação do eixo C5a-C5aR1, no tecido subcutâneo dos animais injetados com veneno, disparou a produção de LTB4, PGE2 e TXA2, os quais foram responsáveis pelo edema. Adicionalmente, a geração de C5a induzida pelo veneno levou a produção da quimiocina CXCL1, juntamente com aumento nos níveis teciduais de MPO. Curiosamente, o aumento nos níveis sistêmicos de IL-6 e CCL2, bem como na porcentagem de neutrófilos induzidos pelo envenenamento experimental moderado demonstraram-se totalmente dependentes da ativação do C5aR1. A sinalização via C5aR1 nos animais submetidos ao envenenamento grave foi a responsável pela leucocitose, neutrofilia, monocitose e LPA. Os dados obtidos neste estudo demonstram que o veneno da N. annulifera é composto por componentes pró-inflamatórios e que o envenenamento é caracterizado por reações inflamatórias hiperagudas, mediadas pela ativação do complemento, mais especificamente do eixo C5a-C5aR1. Assim, o sistema complemento torna-se um possível alvo terapêutico para controlar reações inflamatórias deletérias, associadas ao envenenamento por esta serpente e de outros animais peçonhentos nos quais este eixo possa influenciar a patologia do envenenamento.

The snake Naja annulifera, of human and veterinary medical importance, is responsible for envenomations in sub-Saharan African countries. The accidents caused by this snake are serious and often fatal. However, the composition and mode of action of its venom have been poorly explored, which contributes to the low effectiveness of therapeutic strategies. Uncontrolled inflammatory reactions are responsible for organic dysfunctions in various pathological conditions and considering that through inflammation, venoms can cause damage and even death, the present study aimed to identify toxins and inflammatory events involved in envenomation by N. annulifera. By different experimental approaches, it was shown that the venom of N. annulifera has a diverse protein composition, including Cobra Venom Factor (CVF) and proteins with residues of Mannose and N-acetylglycosamine. Additionally, hyaluronidases, phospholipases A2 (FLA2s), metalloproteases (SVMPs) and serinoproteases (SVSPs) capable of degrading components of the extracellular matrix, membrane phospholipids and human fibrinogen, as well as causing hemostatic disorders, have been identified. Subcutaneous inoculation of the venom promoted circulatory dysfunction, via mast cell degranulation, production of LTB4 and prostanoids, as well as signaling via PAFR, culminating in intense edema. In models of moderate and severe systemic experimental envenomation, the venom caused, with different intensities, leukocytosis, an increase in the percentage of neutrophils and monocytes, an increase in the levels of IL-6, CCL2 and TNF-α. In addition, mice subjected to severe experimental envenomation presented hyperacute lung injury (ALI). Using different functional assays, it was found that the inflammatory events described here are mediated by the complement system, since the venom causes activation of the alternative, lectin and human complement classical pathways, culminating in the generation of anaphylatoxins C3a, C4a and C5a, as well as the formation of serum sTCC in the serum. The venom promoted a "storm" of inflammatory mediators in human blood characterized by the intense production of LTB4, PGE2, TXA2, CCL2, CCL5 and CXCL8, dependent on complement activation by SVMPs, as well as activation of the C5a-C5aR1 axis. In mice, the venom was able to promote intense complementopathy, especially in animals subjected to severe experimental poisoning. The activation of the C5a-C5aR1 axis, in the subcutaneous tissue of animals injected with venom, triggered the production of LTB4, PGE2 and TXA2, which were responsible for the edema. In addition, the venom-induced generation of C5a led to the production of the chemokine CXCL1, along with increased tissue levels of MPO. Interestingly, the increase in systemic levels of IL-6 and CCL2, as well as in the percentage of neutrophils induced by moderate experimental envenoming, was totally dependent on C5aR1 activation. Signaling via C5aR1 in animals submitted to severe envenoming was responsible for leukocytosis, neutrophilia, monocytosis and LPA. The data obtained in this study demonstrate that the N. annulifera venom is composed of pro-inflammatory components and that the envenomation is characterized by hyperacute inflammatory reactions, mediated by the activation of the complement, more specifically the C5a-C5aR1 axis. Thus, the complement system becomes a possible therapeutic target to control deleterious inflammatory reactions, associated with envenomation by this snake and other venomous animals in which this axis can influence the pathology of the poisoning.