Comment le venin de serpent tue des gens… et sauve des vies!

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James Paterson
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Quels sont les liens avec mon programme d'études?

Le venin de serpent peut affecter l’appareil circulatoire, le système nerveux ou la musculature. Mais il peut aussi être très utile en médecine.

As-tu peur des serpents? Sur les 3 000 espèces, environ 450 seulement sont venimeuses et peuvent être dangereuses pour les humains. Ces serpents tuent quelque 100 000 personnes par an, principalement en Asie, en Afrique et en Amérique latine. Toutefois, on utilise aussi leur venin dans la recherche médicale axée sur la découverte de médicaments qui pourront sauver des vies.

Le savais-tu?

Le terme « poison » désigne des toxines ingérées, inhalées ou absorbées au toucher, par exemple au contact de la peau d’une grenouille à flèche empoisonnée. Le terme « venin » désigne les toxines injectées dans le corps, par exemple par les crochets d’un serpent.

Comment le venin est-il sécrété?

Le venin de serpent est sécrété à l’arrière de la tête de l’animal, plus précisément dans ses glandes salivaires. Comme leur nom l’indique, ces glandes produisent la salive. Pour libérer leur venin, les serpents sont dotés de crochets vides qui fonctionnent comme des aiguilles hypodermiques. Lorsqu’un serpent mord, les muscles de sa tête exercent une pression sur les glandes, ce qui expulse le venin à travers ses crochets dans la chair de sa proie.

Venin de serpent Fabrication de Serum (2014) de fabrice perché (7 min).

Que renferme le venin des serpents? Sa composition varie d’une espèce à l’autre et parfois même entre serpents de la même espèce vivant à des endroits différents.

Une fois injectées, les toxines peuvent agir de plusieurs façons selon le type de serpent. Certaines toxines, les « neurotoxines », affectent le système nerveux. Elles bloquent la transmission des signaux par les neurones du cerveau, causant ainsi une paralysie. D’autres toxines, appelées « hémotoxines », s’attaquent à l’appareil circulatoire. Elles peuvent provoquer l’éclatement des globules rouges, causer des problèmes de coagulation sanguine ou abaisser considérablement la tension artérielle. D’autres encore, les « myotoxines », agissent sur la musculature. Elles peuvent causer la mort de cellules ou de tissus musculaires – une nécrose –et empêchent la contraction musculaire. 

L’empoisonnement par morsure de serpent est désigné par le terme « envenimation ». 

Principales parties du corps affectées par le venin de serpent
Principales parties du corps affectées par le venin de serpent (©2019 Parlons sciences).

Le savais-tu?

Le serpent venimeux le plus long du monde est le cobra royal. Il peut atteindre plus de quatre mètres de longueur! Ce serpent mord rarement et son venin n’est pas aussi toxique que celui de la plupart des autres cobras.

Traitement des morsures de serpent chez les humains

Sur les quelque 5,4 millions de personnes mordues par des serpents chaque année dans le monde, on compte entre 1,8 et 2,7 millions de cas d’envenimation. Les morsures de serpent causent de 81 410 à 137 880 décès et un nombre encore plus grand d’amputations et d’autres incapacités permanentes. La plupart des décès attribuables à ces morsures surviennent en Asie et en Afrique. Non seulement ces régions comptent de nombreuses espèces de serpents venimeux, mais aussi un grand nombre de travailleurs agricoles y entrent en contact avec ces reptiles. De surcroît, l’hôpital le plus proche est parfois éloigné. 

Des chercheurs médicaux ont mis au point des antivenins. Ces contrepoisons renferment des anticorps qui s’attaquent aux protéines dangereuses contenues dans le venin. Pour développer un antivenin, on injecte dans un animal hôte, généralement un cheval, des quantités croissantes de venin. Le système immunitaire de l’animal finit par réagir en faisant produire des anticorps par les cellules de son plasma sanguin. Les anticorps sont ensuite extraits du corps de l’animal hôte, transformés et purifiés, après quoi on peut administrer l’antivenin aux victimes d’une morsure de serpent.

Les différents types d’antivenins sont généralement propres à une seule espèce de serpents ou à un groupe d’espèces apparentées. Leur coût est parfois très élevé. Aux États-Unis, par exemple, les patients peuvent avoir à débourser des milliers, voire des dizaines de milliers de dollars pour une seule fiole! Plusieurs fioles d’antivenin sont nécessaires pour traiter la plupart des morsures de serpent.

Les serpents venimeux du Canada
En haut à gauche : Le crotale de l’Ouest (Crotalus oreganus) est présent en Colombie-Britannique. En haut à droite : Le massasauga de l’Est (Sistrurus catenatus) est présent en Ontario. En bas à gauche : La couleuvre nocturne (Hypsiglena torquata) est présente dans la vallée de l’Okanagan, en Colombie-Britannique. En bas à droite : Le crotale des prairies (Crotalus viridis) est présent dans le sud de la Saskatchewan et de l’Alberta. (Sources : Connor Long [CC BY-SA 4.0], Tim Vicekrs [domaine public], Ltshears [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia Common

Le venin de serpent peut-il être utile?

Les toxines contenues dans le venin de serpent peuvent être nocives pour les humains, mais on peut aussi les utiliser comme médicament. Par exemple, le venin de certains serpents agit sur la tension artérielle et la coagulation sanguine. Les chercheurs peuvent s’en servir pour développer de nouveaux médicaments afin de traiter certaines maladies. En fait, les protéines contenues dans le venin de serpent permettent de traiter de nombreux problèmes de santé, comme le cancer, la douleur, l’hypertension artérielle, les crises cardiaques, les accidents vasculaires cérébraux, la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson. Le venin d’autres animaux, par exemple les araignées et les scorpions, est aussi utilisé pour mettre au point des traitements médicamenteux. 

Comment les chercheurs développent-ils des médicaments à partir de venin de serpent?

Il faut beaucoup de temps, d’efforts et d’argent pour développer de nouveaux médicaments. Tout d’abord, les chercheurs séparent les différents ingrédients contenus dans le venin de serpent, ce qui leur permet d’effectuer des tests et de détecter les ingrédients ayant des applications médicales utiles, par exemple pour le soulagement de la douleur. Les chercheurs travaillent alors au développement d’une version synthétique (non naturelle) du composé. Ensuite, après avoir testé le composé à petites doses sur des animaux, ils créent une version du médicament pour les humains. Ils effectuent des tests et s’assurent qu’il est sans danger. Une fois qu’ils en ont la certitude, il est possible de mettre le médicament sur le marché.

Le venin de serpent est un outil très puissant qui aide l’animal à maîtriser sa proie et les médecins à traiter des maladies et des morsures de serpent. Il est à espérer que le développement de nouveaux médicaments fera diminuer le nombre de décès causés par les morsures de serpent. En outre, le dévoilement de secrets encore cachés contenus dans le venin de serpent pourrait bien mener à la découverte des médicaments de la prochaine génération pour combattre les crises cardiaques, les accidents vasculaires cérébraux et même le cancer.

Points de départ

Connecter et Relier

  • Que penses-tu des serpents? Quelles sont les caractéristiques de ces animaux qui te plaisent ou te déplaisent? 
  • As-tu déjà eu l’expérience de serpents venimeux? Le cas échéant, explique comment. 
  • Ton opinion concernant les serpents venimeux a-t-elle changé quand tu as appris que des produits issus de leur venin avaient des applications pratiques en médecine humaine? 
  • As-tu déjà été vacciné contre la grippe? Comment fonctionne un vaccin dans ton corps pour prévenir la grippe? 

Connecter et Relier

  • Que penses-tu des serpents? Quelles sont les caractéristiques de ces animaux qui te plaisent ou te déplaisent? 
  • As-tu déjà eu l’expérience de serpents venimeux? Le cas échéant, explique comment. 
  • Ton opinion concernant les serpents venimeux a-t-elle changé quand tu as appris que des produits issus de leur venin avaient des applications pratiques en médecine humaine? 
  • As-tu déjà été vacciné contre la grippe? Comment fonctionne un vaccin dans ton corps pour prévenir la grippe? 

Relier la Science et la Technologie à la Société et à l'Environnement

  • Pourquoi met-on au point des venins synthétiques issus de la recherche-développement? Pourquoi n’utilise-t-on pas le venin naturel?
  • Devrait-on redoubler d’efforts pour préserver les espèces de serpents venimeux en raison de leur valeur éventuelle en médecine? Explique pourquoi. 

Relier la Science et la Technologie à la Société et à l'Environnement

  • Pourquoi met-on au point des venins synthétiques issus de la recherche-développement? Pourquoi n’utilise-t-on pas le venin naturel?
  • Devrait-on redoubler d’efforts pour préserver les espèces de serpents venimeux en raison de leur valeur éventuelle en médecine? Explique pourquoi. 

Explorer les Concepts

  • Pourquoi la production de venin constitue-t-elle une adaptation utile pour certaines espèces de serpents? 
  • Qu’est-ce qu’un antivenin? Comment fonctionne-t-il pour traiter les victimes d’une morsure de serpent venimeux? Pourquoi un type d’antivenin n’est-il pas efficace pour toutes les morsures de serpent? 
  • Pourquoi a-t-on besoin d’un animal hôte afin de produire un antivenin? Pourquoi administre-t-on aux chevaux des doses croissantes de venin de serpent afin de les amener à produire des anticorps? 
  • Fais une recherche en ligne pour déterminer dans quelles régions du monde on produit des antivenins. Pourquoi les produit-on dans ces régions? 

Explorer les Concepts

  • Pourquoi la production de venin constitue-t-elle une adaptation utile pour certaines espèces de serpents? 
  • Qu’est-ce qu’un antivenin? Comment fonctionne-t-il pour traiter les victimes d’une morsure de serpent venimeux? Pourquoi un type d’antivenin n’est-il pas efficace pour toutes les morsures de serpent? 
  • Pourquoi a-t-on besoin d’un animal hôte afin de produire un antivenin? Pourquoi administre-t-on aux chevaux des doses croissantes de venin de serpent afin de les amener à produire des anticorps? 
  • Fais une recherche en ligne pour déterminer dans quelles régions du monde on produit des antivenins. Pourquoi les produit-on dans ces régions? 

Nature de la Science / Nature de la Technologie

  • Pourquoi les chercheurs continuent-ils de se tourner vers la nature afin de trouver des sources éventuelles de nouveaux médicaments et antibiotiques? 
  • Pourquoi les animaux sont-ils très précieux pour la recherche scientifique? Quelles sont les solutions de remplacement des animaux vivants pour les besoins de la recherche? (Remarque : Il te faudra faire une recherche supplémentaire pour répondre à cette question.)

Nature de la Science / Nature de la Technologie

  • Pourquoi les chercheurs continuent-ils de se tourner vers la nature afin de trouver des sources éventuelles de nouveaux médicaments et antibiotiques? 
  • Pourquoi les animaux sont-ils très précieux pour la recherche scientifique? Quelles sont les solutions de remplacement des animaux vivants pour les besoins de la recherche? (Remarque : Il te faudra faire une recherche supplémentaire pour répondre à cette question.)

Littératie Médiatique

  • Les médias populaires (romans, bandes dessinées ou cinéma) mettent souvent en scène des personnages incarnant des serpents. Peux-tu nommer des serpents représentés dans des histoires ou des films? Quels traits de caractère ou stéréotypes associons-nous aux serpents? Penses-tu que ces représentations stéréotypées influencent notre opinion à l’égard des serpents véritables? Explique ta réponse. 
  • Connais-tu des proverbes ou des dictons concernant les serpents (p. ex. « le serpent change de peau, mais garde sa nature »)? À quelles caractéristiques des serpents ce dicton renvoie-t-il? Projette-t-il une image positive ou négative des serpents? 

Littératie Médiatique

  • Les médias populaires (romans, bandes dessinées ou cinéma) mettent souvent en scène des personnages incarnant des serpents. Peux-tu nommer des serpents représentés dans des histoires ou des films? Quels traits de caractère ou stéréotypes associons-nous aux serpents? Penses-tu que ces représentations stéréotypées influencent notre opinion à l’égard des serpents véritables? Explique ta réponse. 
  • Connais-tu des proverbes ou des dictons concernant les serpents (p. ex. « le serpent change de peau, mais garde sa nature »)? À quelles caractéristiques des serpents ce dicton renvoie-t-il? Projette-t-il une image positive ou négative des serpents? 

Suggestions d'enseignement

  • L’article peut servir pour l’enseignement et l’apprentissage de la biologie, de la santé et du bien-être humains et des sciences de la nature. En analysant les effets du venin de serpent sur le corps humain ainsi que l’utilisation et la production d’antivenin, l’article introduit les concepts d’antivenin, de système immunitaire, d’animal hôte et d’anticorps. 
  • Avant de lire l’article, les élèves peuvent utiliser une stratégie d’apprentissage axée sur un aperçu du vocabulaire afin de rafraîchir leurs connaissances et de se familiariser avec la nouvelle terminologie. Il est possible de télécharger en format [Google doc] ou [.pdf] les fiches reproductibles prêtes à utiliser faisant appel à cette stratégie d’apprentissage. 
  • Après avoir lu l’article, les élèves peuvent résumer leurs connaissances concernant le venin et les antivenins en créant un organisateur graphique comparant les faits relatifs à chacun de ces produits en faisant ressortir les contrastes. 

Suggestions d'enseignement

  • L’article peut servir pour l’enseignement et l’apprentissage de la biologie, de la santé et du bien-être humains et des sciences de la nature. En analysant les effets du venin de serpent sur le corps humain ainsi que l’utilisation et la production d’antivenin, l’article introduit les concepts d’antivenin, de système immunitaire, d’animal hôte et d’anticorps. 
  • Avant de lire l’article, les élèves peuvent utiliser une stratégie d’apprentissage axée sur un aperçu du vocabulaire afin de rafraîchir leurs connaissances et de se familiariser avec la nouvelle terminologie. Il est possible de télécharger en format [Google doc] ou [.pdf] les fiches reproductibles prêtes à utiliser faisant appel à cette stratégie d’apprentissage. 
  • Après avoir lu l’article, les élèves peuvent résumer leurs connaissances concernant le venin et les antivenins en créant un organisateur graphique comparant les faits relatifs à chacun de ces produits en faisant ressortir les contrastes. 

En savoir plus

Morsures de serpents venimeux (2019) Organisation mondiale de la santé -- Fiche d’information sur le nombre de personnes dans le monde qui sont tuées ou blessées par des serpents et sur les mesures prises pour améliorer la situation.

Du venin de serpent dans nos médicaments (2018) Radio-Canada -- Un entretien avec le directeur d’un laboratoire de toxicologie (11 min 36 sec).

Références

Bailey, R. (2018, avril 16). How does snake venom work? ThoughtCo.

Planet Earth Online. (2012, octobre 15). Snake venom discovery could aid drug development. EarthSky.

Puiu, T. (2019, février 15). Antivenom: How it’s made and why it’s so precious. ZME Science.

World Health Organization. (n.d.). Snakebite envenoming: Treatment.