Herbal antidotes for poisoning: research into the potential of local or traditional plants as natural antidotes for scorpion envenomation

Abstract

- Scorpion envenomation remains a significant health challenge in arid regions, particularly in North Africa, where access to effective and affordable antivenoms is often limited. This study investigated the proposed protective effects of Matricaria pubescens, a plant used in traditional medicine, against the venom of Androctonus australis hector, one of the most dangerous and widespread scorpion species in Algeria. The focus was on Apigenin, a bioactive flavonoid identified in the plant and hypothesized to play a role in venom neutralization. The research combined in vivo and in silico approaches. In the in vivo experiment, Wistar rats were pre-treated orally with the plant extract at various intervals (4 h, 6 h, 12 h, 24 h, and 48 h) before venom injection. A time-dependent protective effect was observed: full survival occurred in the 24 h and 48 h pre-treatment groups, while only partial survival was recorded in the shorter-interval groups. Behavioral and clinical signs further supported improved outcomes with longer pre-treatment times. An acute toxicity study confirmed the extract’s safety. In parallel, in silico molecular docking simulations indicated that Apigenin binds moderately to TOXIN II (PDB ID: 1PTX), a key neurotoxic peptide in the venom. It established stabilizing interactions with residues such as Cys63 and Arg62, suggesting a possible role in modulating the toxin’s activity at voltage-gated sodium channels. These findings align with the in vivo results and support further investigation into the mechanism of action. /- L’envenimation scorpionique demeure un problème de santé majeur dans les régions arides, notamment en Afrique du Nord, où l’accès à des antivenins efficaces et abordables est souvent limité. Cette étude a examiné les effets protecteurs potentiels de Matricaria pubescens, une plante utilisée en médecine traditionnelle, contre le venin de Androctonus australis hector, l’une des espèces de scorpions les plus dangereuses et les plus répandues en Algérie. L’attention s’est portée sur l’Apigénine, un flavonoïde bioactif identifié dans la plante, et supposé jouer un rôle dans la neutralisation du venin. La recherche a combiné des approches in vivo et in silico. Lors de l’expérience in vivo, des rats Wistar ont été prétraités par voie orale avec l’extrait de la plante à différents intervalles de temps (4 h, 6 h, 12 h, 24 h et 48 h) avant l’injection du venin. Un effet protecteur dépendant du temps a été observé : une survie totale a été enregistrée dans les groupes prétraités 24 h et 48 h avant l’injection, tandis qu’une survie partielle a été observée dans les groupes avec des intervalles plus courts. Les signes comportementaux et cliniques ont également soutenu une amélioration des résultats avec des temps de prétraitement plus longs. Une étude de toxicité aiguë a confirmé l’innocuité de l’extrait. Parallèlement, des simulations de docking moléculaire in silico ont indiqué que l’Apigénine se lie modérément à la TOXINE II (PDB ID : 1PTX), un peptide neurotoxique clé du venin. Elle établit des interactions stabilisantes avec des résidus tels que Cys63 et Arg62, suggérant un rôle possible dans la modulation de l’activité de la toxine sur les canaux sodiques voltage dépendants. Ces résultats concordent avec les observations in vivo et appuient la nécessité d’approfondir l’étude du mécanisme d’action. /- تُعدّالتسممات الناتجة عن لسعات العقارب من التحديات الصحية البارزة في المناطق الجافة، وخاصة في شمال إفريقيا، حيث يكون الوصول إلى مضادات السموم الفعالة والميسورة التكلفة محدودًا في كثير من األحيان. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم التأثيرات الوقائية المحتملة لنبتة Matricaria pubescens، المستخدمة تقليديًا في الطب الشعبي، ضد سم عقرب Androctonus australis hector، وهو من أخطر وأكثر أنواع العقارب انتشاًرا في الجزائر. وقد رّكزت الدراسة بشكل خاص على مركب **األبيجينين**، وهو فالفونويد نشط حيويًا موجود في النبتة، ويُعتقد أنه يساهم في تحييد السم. جمعت الدراسة بين منهجين: **تجارب حية )in vivo( وتجارب محاكاة حاسوبية )in silico(. في التجارب الحية، تم إعطاء مستخلص النبتة عن طريق الفم لجرذان من نوع ويستر على فترات زمنية مختلفة )4 ساعات، 6 ساعات، 12 ساعة، 24 ساعة، و48 ساعة( قبل حقن السم. لوحظ أن التأثير الوقائي كان مرتبًطا بطول فترة المعالجة المسبقة؛ إذ سُجلت نسبة بقاء كاملة في المجموعتين اللتين تم تحضيرهما قبل 24 و48 ساعة، بينما سُجلت نسب بقاء جزئية في المجموعات ذات الفترات األقصر. كما دعمت العالمات السلوكية والسريرية هذه النتائج، حيث أظهرت تحسنًا أكبر مع طول فترة ما قبل المعالجة. وأكدت دراسة السمية الحادة سالمة المستخلص. وفي المقابل، أظهرت محاكاة الربط الجزيئي in silico أن مركب األبيجينين يرتبط بشكل معتدل مع TOXIN II )معّرف البروتين: PDB ID: 1PTX(، وهو ببتيد عصبي سام رئيسي في السم. وقد أظهر المركب تفاعالت تثبيت مع بقايا أحماض أمينية مثل Cys63 وArg62 مما يشير إلى احتمال دوره في تعديل نشاط السم على قنوات الصوديوم المعتمدة على الجهد. تتماشى هذه النتائج مع ما تم رصده في التجارب الحية، مما يدعم الحاجة إلى المزيد من األبحاث لفهم آلية العمل بشكل أعمق.