Dove i serpenti sono

In un tratto di erba irregolare di dieci acri a Coronado, un exurb collinare a nord-est della capitale costaricana di San José, un paddock di cavalli erbosi e una stalla in metallo ondulato adiacente a un edificio di laboratori incontaminati e habitat controllati dal clima. Attraverso una porta è una necropoli di serpenti morti conservati in barattoli di vetro disposti helter-skelter su un bancone, che ricorda un macabro armadio vittoriano di curiosità. Attraverso un altro è una stanza bianca sterile dall’aspetto pieno di strumenti scientifici ronzio.

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Questo articolo è una selezione del numero di novembre della rivista Smithsonian

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Una varietà di serpenti su un ripiano
Una varietà di serpenti conservato presso l’Istituto Clodomiro Picado, in Costa Rica, uno dei leader mondiali nel veleno antidoto produzione. (Myles Karp)

L’Instituto Clodomiro Picado, o ICP, dal nome del padre dell’erpetologia costaricana, è uno dei principali produttori mondiali di antiveleni per serpenti e l’unico in America Centrale. Il bisogno di antivenomi è molto più urgente di quanto una persona che vive in una nazione sviluppata benedetta da un clima temperato possa supporre. A livello globale, i serpenti velenosi uccidono circa 100.000 persone ogni anno, soprattutto in Asia meridionale, Sud-est asiatico e Africa sub-sahariana. Negli angoli più poveri di queste regioni, le capacità locali per la produzione di antivenom sono limitate o inesistenti; il PIC è intervenuto per contribuire a colmare le lacune. Oltre a soddisfare le esigenze del proprio paese, l’istituto ha fornito o sviluppato antiveleni salvavita per le vittime in quattro continenti, ogni trattamento personalizzato per la protezione contro le specie che rappresentano ancora minacce letali, dalla vipera dei tappeti dell’Africa occidentale al taipan della Papua.

Un tempo, le morti per morsi di serpente erano comuni in Costa Rica, come lo stesso Picado documentò nel suo libro del 1931 Serpenti velenosi della Costa Rica. Ha riportato 13 in un solo mese – un tasso di mortalità, data la popolazione di circa 500.000, superiore all’attuale tasso di mortalità globale per cancro ai polmoni. In gran parte a causa degli antiveleni dell’ICP, i decessi per morsi di serpente in Costa Rica oggi sono trascurabili, in genere uno o due all’anno in una popolazione attuale di circa cinque milioni—circa lo stesso tasso di mortalità pro capite degli incidenti con tosaerba alimentati negli Stati Uniti.

Celebrato per la sua abbondanza di fauna tropicale, Costa Rica è un luogo dove vale la pena di guardare il vostro passo. Ospita 23 specie di serpenti velenosi, tra cui il bushmaster centroamericano—una delle più grandi vipere del mondo, che cresce fino a 11 piedi-e il bocaracá, il cui nome indigeno significa “diavolo che porta la morte quando morde.”Eppure nessuno è più temuto di Bothrops asper – il terciopelo, noto anche come fer-de-lance. In un areale che va dal Messico al Perù settentrionale, il terciopelo è temuto per il suo temperamento tenacemente difensivo: in situazioni che potrebbero far fuggire altre vipere, colpisce. E quando il terciopelo morde, inietta un notevole volume di veleno, circa dieci volte tanto quanto un copperhead.

Un serpente terciopelo
Tra i serpenti più temuti ad abitare l’America centrale e meridionale c’è il terciopelo, o fer-de-lance, una vipera velenosa lunga fino a otto piedi. (Alex Hyde)

Per i colpiti, il risultato è infernale. Il veleno di Terciopelo distrugge la carne nel sito di iniezione, causando grave gonfiore, morte dei tessuti e dolore lancinante. Mentre viaggia attraverso il corpo, induce emorragie interne e, nei casi più gravi, insufficienza d’organo e morte. Il sangue può fuoriuscire dal naso e dalla bocca, tra gli altri orifizi, che i maya paragonano al sangue sudato. Picado descrisse le ultime fasi di un tale morso di serpente in questo modo: “Se chiediamo qualcosa al miserabile, potrebbe ancora vederci con gli occhi appannati, ma non otteniamo risposta, e forse un ultimo sudore di perle rosse o un boccone di sangue annerito ci avverte del trionfo della morte.”

* * *

“Hai paura?”chiese il gestore di serpenti ICP Greivin Corrales, con un tocco di preoccupazione e un po’ di divertimento mite. Ero in piedi in una piccola stanza con un terciopelo lungo sei piedi, sfrenato sul pavimento, a pochi metri da me. Corrales mi aveva visto teso quando ha rimosso il serpente da un secchio con un gancio; Avevo sentito parlare della reputazione del terciopelo. Il collega di Corrales Danilo Chacón si riferiva all’esemplare come a bicho grande, usando un termine intraducibile che cade da qualche parte tra creatura e bestia. Il serpente esibiva il caratteristico motivo in scala di diamanti e triangoli in marrone chiaro e scuro, e la testa trilaterale che ispira il nome comune fer-de-lance, o lancehead. Anche se il serpente era molto evidente sulle piastrelle terrazzo, le marcature si fondono perfettamente con il pavimento della foresta del Costa Rica, rendendo tutto troppo facile calpestare un tale bicho.

L’ICP ha padroneggiato il processo di produzione degli antiveleni, ed ero venuto a vedere il primo passo fondamentale: l’estrazione del veleno da un serpente vivo, a volte chiamato “mungitura.”

Il secchio da cui era stato estratto il serpente era pieno di gas di anidride carbonica, che seda temporaneamente il serpente, rendendo il processo meno stressante sia per l’animale che per il gestore. Chacón, il gestore più esperto, solo di recente ha iniziato a utilizzare l’anidride carbonica dopo quasi 30 anni di lavoro con terciopelos non sedato. “Penso che si tratti di non essere troppo sicuri di sé”, ha detto Corrales. “Una volta che sei troppo sicuro, sei fottuto.”Anche se di tanto in tanto maneggiano serpenti non sedati, i tecnici usano le mani nude. “Devi sentire il movimento”, ha detto. “Con i guanti non senti l’animale, non hai il controllo.”

I gestori si chinò e raccolse il terciopelo intontito, Chacón afferrando la testa, Corrales sollevando la coda e il tronco. Condussero il serpente a testa alta verso un meccanismo sormontato da un imbuto coperto da uno strato di pellicola sottile e penetrabile, che il serpente istintivamente morse. Il veleno gocciolava dalle zanne, attraverso l’imbuto e in una tazza. Nella sua forma pura, il veleno di vipera è viscoso e dorato, simile a un miele leggero.

Raccogliere veleno da un serpente
Una sfida di produrre un antidoto al veleno di serpente è che devi prima produrre il veleno. Sopra, nel serpentarium dell’Instituto Clodomiro Picado, Danilo Chacón e Greivin Corrales gestiscono un terciopelo vivo, Bothrops asper, dopo averlo sedato con gas di anidride carbonica. Gli uomini non indossano guanti resistenti al morso perché vogliono sentire il movimento del serpente. In alto a destra, quando posizionano le zanne attraverso una pellicola tesa su un tubo di raccolta, le ghiandole velenifere del rettile, situate sotto i suoi occhi, scaricano il veleno color miele attraverso i condotti, fuori le zanne e, all’estrema destra, in una tazza. Piccole quantità di tale veleno saranno ripetutamente iniettate in un cavallo per diversi mesi e il sistema immunitario del cavallo genererà anticorpi al veleno che serviranno da base per un trattamento antiveleno. A sinistra, Chacón e Corrales aprono la bocca del serpente per rivelare la lingua e le zanne sostanziali. (Myles Karp)

Gli antivenomi furono sviluppati per la prima volta alla fine del xix secolo dal medico e immunologo francese Albert Calmette. Un socio di Louis Pasteur, Calmette era di stanza a Saigon per produrre e distribuire vaccini contro il vaiolo e la rabbia alla popolazione locale. Allarmato da un’ondata di morsi mortali di cobra nella zona, Calmette—che in seguito ha guadagnato fama come inventore del vaccino contro la tubercolosi—ha applicato i principi di immunizzazione e vaccinazione al veleno di serpente. Ha iniettato dosi seriali in piccoli mammiferi per costringere i loro corpi a riconoscere e sviluppare gradualmente anticorpi come risposta immunitaria alle tossine nel veleno. Nel 1895, iniziò a produrre i primi antivenomi inoculando cavalli con veleno di cobra asiatico, prelevando il sangue dei cavalli, separando gli anticorpi resistenti al veleno e mescolandoli in un fluido che poteva essere iniettato in una vittima di morsi di serpente.

Un membro dello staff controlla la temperatura di un cavallo
Un membro dello staff dell’istituto controlla la temperatura di un cavallo coinvolto nella generazione di anticorpi al veleno di serpente a cui è stato esposto. I tecnici raccoglieranno il sangue del cavallo e separeranno il plasma ricco di anticorpi, che viene purificato, sterilizzato e confezionato come antiveleno. L’istituto produce circa 100.000 fiale di antiveleno all’anno, per il trattamento di persone in America centrale e meridionale e Africa sub-sahariana. (L’Instituto Clodomiro Picado)

Oggi, l’ICP produce antivenomi più o meno allo stesso modo, ma con processi più avanzati che consentono un prodotto più puro. ” I nostri antivenomi sono fondamentalmente soluzioni di anticorpi del cavallo specifici contro particolari veleni”, ha detto José María Gutiérrez, ex direttore dell’ICP e professore emerito presso l’Università del Costa Rica, che supervisiona l’istituto. I circa 110 cavalli dell’ICP vivono per lo più in una fattoria nella vicina foresta pluviale e vengono portati periodicamente nelle stalle per partecipare alla produzione di antivenom. Il veleno viene iniettato nel corpo di un cavallo in piccole quantità ogni dieci giorni per due o tre mesi inizialmente, poi una volta ogni due mesi-abbastanza per il suo sistema immunitario per imparare a riconoscere e creare difese anticorpali contro il veleno nel tempo, ma non abbastanza per danneggiare il cavallo. In seguito, il sangue viene estratto dal cavallo in una quantità che è “come donare il sangue in una banca del sangue”, secondo Gutiérrez. “Abbiamo i cavalli sotto stretto controllo veterinario.”

Una volta che il sangue si deposita, il plasma contenente anticorpi viene separato, purificato, filtrato, sterilizzato e miscelato in un liquido neutro. Gli antiveleni vengono inviati a ospedali, cliniche e posti di salute primaria, dove vengono diluiti con soluzione salina e somministrati per via endovenosa nelle vittime di morsi di serpente.

Clodomiro Picado, il suo libro e Albert Calmette
Top, Clodomiro Picado, allevato in Costa Rica e studiato in Francia, era uno zoologo, botanico e autore di un libro del 1931, left, sui serpenti velenosi. Ha lavorato in un momento in cui i morsi di serpente erano una causa significativa di morte in Costa Rica. All’estrema sinistra, Albert Calmette, c. 1920, un medico francese celebrato per il suo contributo al vaccino contro la tubercolosi, ha prodotto il primo antidoto morso di serpente nel 1895, dopo aver studiato serpenti velenosi mentre di stanza a Saigon per l’Istituto Pasteur. (Instituto Clodomiro Picado (2); © Institut Pasteur-Musée Pasteur)

L’antiveleno contrasta il veleno proprio a livello molecolare, come una serratura e una chiave. Poiché i veleni variano chimicamente tra le specie, un antiveleno per proteggere dal morso di un serpente specifico deve essere preparato con veleno da quel serpente, o da uno che ha veleno molto simile. Per produrre un antiveleno che protegge contro più specie, chiamato “polivalente”, diversi veleni devono essere combinati strategicamente nella produzione. ” Questa specificità rende gli anti-veleni un po ‘difficili da produrre”, ha detto Gutiérrez. “Al contrario, l’antitossina del tetano è la stessa in tutto il mondo, perché la tossina del tetano è una singola tossina.”

L’ICP mantiene una vasta collezione di serpenti vivi, per lo più catturati e donati da agricoltori e proprietari terrieri costaricani, alcuni allevati in cattività. Da questi, i tecnici ICP hanno costruito un impressionante stock di veleni estratti, integrati con importazioni occasionali di veleni esotici.

“Veleno, più veleno e più veleno lì”, ha detto il coordinatore del serpentarium Aarón Gómez, aprendo un congelatore in una stanza di laboratorio, esponendo dozzine di campioni. Dopo l’estrazione, la maggior parte dei veleni viene immediatamente disidratata per la conservazione. Ha svitato la parte superiore di un contenitore di plastica delle dimensioni di un barattolo di spezie, rivelando contenuti che sembravano polvere di senape macinata gialla. ” Questo è terciopelo venom”, ha detto. “Abbiamo 1,5 chili”, ha detto con le sopracciglia alzate. Questo è sufficiente per uccidere 24 milioni di topi o probabilmente migliaia di persone.

I serpenti che producono i veleni più potenti del mondo abitano deserti, foreste tropicali e mari caldi. Molti rappresentano una grave minaccia per le persone, ma altri si incontrano raramente. Sotto la mappa, scopri circa dieci dei serpenti più letali, classificati in ordine decrescente per potenza del veleno. —La ricerca di Katherine R. Williams

mappa del mondo mostrando serpenti posizioni
(Eritrea Dorcely)

Enhydrina schistosa

Nessuno
(Alamy)

Letale veleno dose*: 0.6 microgrammi
Venom rendimento**: 79 milligrammi
Common name(s): Serpente di mare dal becco, serpente di mare dal naso uncinato, serpente di mare Valakadyn

Questa specie altamente aggressiva uccide più esseri umani di qualsiasi altro serpente di mare. Il suo veleno è così potente che un animale può trasportare abbastanza per uccidere fino a 22 persone.

*Quantità stimata di veleno, in microgrammi, per uccidere il 50% dei topi di laboratorio in un campione, se ogni topo pesava 30 grammi. Un microgramma è 0,001 milligrammo, approssimativamente la massa di una singola particella di lievito.

**Quantità massima di veleno, essiccato, in milligrammi, prodotto contemporaneamente da un serpente adulto.

Il successo dell’ICP nel mantenere e allevare serpenti che altrimenti se la cavano male in cattività ha permesso alla collezione di includere quantità lavorabili di veleni estremamente rari. Ad esempio, una tecnica innovativa che coinvolge una dieta di filetti di tilapia sostiene circa 80 serpenti di corallo nel serpentarium, una quantità rara. ” La maggior parte degli altri produttori non produce antiveleni di corallo”, ha detto Gómez. “Ma poiché abbiamo i serpenti, possiamo produrre il veleno, quindi possiamo produrre l’antiveleno.”Un potente neurotossina, il veleno di serpente corallo è circa quattro volte più letale del veleno di terciopelo. In polvere, è bianco puro.

* * *

Non c’è dubbio che fattori storici come l’assistenza sanitaria accessibile, la migrazione dalle aree rurali a quelle urbane e persino una diminuzione del barefootedness abbiano contribuito al declino delle morti per morsi di serpente in Costa Rica. Ma senza gli antiveleni dell’ICP, i morsi porterebbero comunque un grave rischio. I rimedi tradizionali popolari prima della proliferazione degli antivenomi—come bere un elisir di foglie di tabacco o sfregare un osso sul morso—non potevano competere con il veleno di serpente.

Un paziente che riceve antiveleno
In una clinica di Medici senza Frontiere ad Abdurafi, in Etiopia, un agricoltore di 24 anni ha ricevuto antiveleno dopo che un serpente l’ha morsa sulla fronte mentre dormiva. (MSF)

Altri paesi, tuttavia, non possono rivendicare tali progressi. L’India da sola subisce quasi 50.000 morti velenose ogni anno, principalmente dalla vipera seghettata, dal cobra indiano, dalla vipera di Russell e dal krait comune. Il tasso di mortalità dei morsi di serpente in Nigeria è stato riportato a 60 morti ogni 100.000 persone – più di cinque volte il tasso di mortalità per incidenti automobilistici negli Stati Uniti.

Un flacone di anticorpi.
Un trattamento combinato con morso di serpente prodotto dall’istituto costaricano consiste in anticorpi contro tre serpenti velenosi che abitano l’Africa sub-sahariana. (Susanne Doettling / MSF)

“vogliamo ampliare la conoscenza e l’esperienza generata in Costa Rica per contribuire a risolvere questo problema in altre regioni e paesi”, ha detto Gutierrez, che è anche membro del consiglio di amministrazione del Global morsi di serpente Iniziativa, senza scopo di lucro, che promuove un maggiore riconoscimento e la comprensione di morsi di serpente mortalità in tutto il mondo, soprattutto nelle regioni povere. Dal momento che la quasi eradicazione delle morti di morsi di serpente in Costa Rica, l’ICP ha cercato di riempire i vuoti antiveleni in questi luoghi lontani dove gli antiveleni sono stati inadeguati, inaccessibili o inesistenti.

Anche gli Stati Uniti, con la loro scienza medica avanzata e la robusta industria farmaceutica, hanno sperimentato occasionali carenze antiveleni. Nonostante i prezzi esorbitanti per i quali il prodotto può essere venduto negli Stati Uniti- generalmente oltre 100 volte quello che gli antiveleni ICP vanno per-la relativa rarità dei morsi velenosi e il processo di produzione esoterico e laborioso hanno mantenuto la produzione di antiveleni un’industria di nicchia lì. Solo due entità negli Stati Uniti attualmente producono antiveleni serpente per uso umano: Pfizer (per contrastare il veleno di serpente corallo) e Boston Scientific (per contrastare vipere pit come serpenti a sonagli).

Un serpente corallo di Clark
Il serpente corallo di Clark, originario delle foreste pluviali in alcune parti del Costa Rica, Panama e Colombia, è notturno e non disturba spesso le persone. Gli scienziati ICP hanno decodificato il suo veleno e trovato tre composti tossici. (Alamy)

Che lascia laboratori come l’ICP che soddisfano la fornitura di antivenom dove la domanda è maggiore. Fondata nel 1970, ICP ha iniziato costantemente fornendo i farmaci ad altri paesi dell’America centrale nel 1990. Per sviluppare nuovi antiveleni per le regioni bisognose, nei primi anni 2000 ha iniziato a importare veleni stranieri con cui inoculare i propri cavalli; l’istituto non importa serpenti vivi per motivi ecologici e di sicurezza.

Per un decennio l’istituto ha distribuito in Nigeria un antiveleno di nuova concezione, in grado di proteggere dai veleni della vipera dei tappeti dell’Africa occidentale, della vipera soffiata e del cobra sputatore dal collo nero. Morsi da questi serpenti mortali erano stati trattati in passato per lo più con un antiveleno polivalente prodotto da Sanofi-Pasteur, ma il gigante farmaceutico francese, citando una mancanza di profitto, ha cessato la produzione in 2014, lasciando una pericolosa lacuna nel mercato. L’antiveleno dell’ICP viene ora utilizzato in altri paesi della regione, dal Burkina Faso alla Repubblica Centrafricana. “Medici senza Frontiere sta ora usando il nostro antiveleno nelle loro stazioni in Africa”, ha detto Gutiérrez.

Un serpente vipera ciglia
Chiamato per le squame insolite sporgenti dalla sua testa, il vipera ciglia è un serpente albero velenoso trovato dal Messico meridionale al Venezuela. (Instituto Clodomiro Picado)

“L’Instituto Clodomiro Picado ha fatto questa produzione per molti, molti anni, e che ho chiamato”, ha detto Steve Mackessy, un biochimico presso l’Università del Colorado, che ha collaborato con l’istituto. “Producono un prodotto conveniente che funziona molto, molto bene. Quindi applicarlo a una situazione in cui si hanno anti-veleni che non erano affatto disponibili, o erano di scarsa qualità, o scarsa efficacia perché sono per lo più progettati contro altre specie, è una manna dal cielo per quei paesi.”

Si stima che 250.000 persone siano state trattate con gli antiveleni ICP in America Centrale, Sud America, Africa e Caraibi. L’istituto ha recentemente sviluppato nuovi prodotti per l’Asia, in particolare Papua Nuova Guinea-sede del taipan estremamente velenoso-e Sri Lanka, dove gli antiveleni indiani importati utilizzati sono stati descritti come in gran parte inefficaci.

Un serpente bushmaster.
Il più grande serpente velenoso nel Nuovo Mondo è il bushmaster—qui, la specie centroamericana, che può crescere fino a 11 piedi. Le sue zanne lunghe un pollice iniettano alla preda un abbondante veleno. (L’Instituto Clodomiro Picado)

Gli antivenomi possono non essere un business redditizio, ma Gutiérrez sottolinea che l’accesso a tali farmaci essenziali dovrebbe essere considerato un diritto umano piuttosto che una merce. “Questo è un problema filosofico qui”, ha detto. “Qualsiasi essere umano che soffre di avvelenamento da morso di serpente dovrebbe avere il diritto di ricevere un antiveleno.”

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Lo stesso Clodomiro Picado—il cui imponente busto adorna un cartello all’ingresso dell’ICP—non era generoso nella sua stima del carattere dei serpenti. ” Chi muore vittima di serpenti non combatte, la sua morte vinta non con la conquista ma con il furto”, scrisse. “Per questo motivo il serpente, insieme al veleno e al pugnale, sono segni di tradimento e tradimento.”Gutiérrez è più misurato, sottolineando che i serpenti sono stati sia dei che demoni nelle mitologie di tutto il mondo: “Sono affascinanti, eppure possono ucciderti.”

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