Most epidemiological and clinical reports on snake envenoming focus on a single country and describe rural communities as being at greatest risk. Reports linking snakebite vulnerability to socioeconomic status are usually limited to anecdotal statements. The few reports with a global perspective have identified the tropical regions of Asia and Africa as suffering the highest levels of snakebite-induced mortality. Our analysis examined the association between globally available data on snakebite-induced mortality and socioeconomic indicators of poverty.We acquired data on (i) the Human Development Index, (ii) the Per Capita Government Expenditure on Health, (iii) the Percentage Labour Force in Agriculture and (iv) Gross Domestic Product Per Capita from publicly available databases on the 138 countries for which snakebite-induced mortality rates have recently been estimated. The socioeconomic datasets were then plotted against the snakebite-induced mortality estimates (where both datasets were available) and the relationship determined. Each analysis illustrated a strong association between snakebite-induced mortality and poverty.This study, the first of its kind, unequivocally demonstrates that snake envenoming is a disease of the poor. The negative association between snakebite deaths and government expenditure on health confirms that the burden of mortality is highest in those countries least able to deal with the considerable financial cost of snakebite.

Significance The toxic composition of snake venom varies between species. Such variation can have major medical implications for the treatment of human snakebite victims. Venom variation is largely attributed to differences in toxin-encoding genes present in the genome or venom gland of snakes. Here, we demonstrate that mechanisms affecting the transcription, translation, and posttranslational modification of toxins also significantly contribute to the diversity of venom protein composition. Venom variation observed between related snake species is therefore the result of a complex interaction between a variety of genetic and postgenomic factors acting on toxin genes. Ultimately, this variation results in significant differences in venom-induced pathology and lethality and can undermine the efficacy of antivenom therapies used to treat human snakebite victims.

Abstract Wolbachia , a widespread bacterium that can reduce pathogen transmission in mosquitoes, has been detected within populations of Anopheles (An.) malaria vectors. In the An. gambiae complex, the primary vectors in Sub-Saharan Africa, Wolbachia strains are at low density and infection frequencies in wild populations. PCR-independent evidence is required to determine whether Wolbachia strains are true endosymbionts in Anopheles given most studies to date have used nested-PCR to identify strains. Here we report high-density strains found in geographically diverse populations of An. moucheti and An . demeilloni . Fluorescent in situ hybridization localized a heavy infection in the ovaries of An. moucheti and maternal transmission was observed. Genome sequencing of both strains obtained genome depths and coverages comparable to other known infections. Notably, homologs of cytoplasmic incompatibility factor ( cif ) genes were present indicating these strains possess the capacity to induce the phenotype cytoplasmic incompatibility which allows Wolbachia to spread through populations. The characteristics of these two strains suggest they are ideal candidates for Wolbachia biocontrol strategies in Anopheles .

Abstract Convergent evolution provides unparalleled insights into the selective drivers underlying evolutionary change. While snakes use venom primarily for predation, and venom composition often reflects diet specificity, three lineages of spitting cobras have independently evolved the ability to use venom as a defensive projectile. Using gene, protein and functional analyses, we show that the three spitting lineages possess venom characterized by an upregulation of PLA 2 toxins, which potentiate the action of venom cytotoxins to activate mammalian sensory neurons and cause enhanced pain. These repeated independent changes provide a fascinating example of convergent evolution across multiple phenotypic levels driven by exaptations. Notably, the timing of their origins suggests that defensive venom spitting may have evolved in response to the emergence of bipedal hominids in Africa and Asia. One Sentence Summary Venom spitting by snakes coincides with the emergence of hominins and is underpinned by convergent increases in pain-enhancing toxins

Abstract Background Variation in snake venoms is well documented, both between and within species, with intraspecific venom variation often correlated with geographically distinct populations. The puff adder, Bitis arietans , is found widely distributed across sub-Saharan Africa and into the Arabian Peninsula where it is considered a leading cause of the ∼310,000 annual snakebites across the region, with its venom capable of causing substantial morbidity and mortality. Despite its medical importance and wide geographic distribution, there is little known about venom variation between different B. arietans populations and the potential implications of this variation on antivenom efficacy. Methodology We applied a range of analyses, including venom gland transcriptomics, in vitro enzymatic assays and reverse phase chromatography to comparatively analyse B. arietans venoms originating from Nigeria, Tanzania, and South Africa. Immunological assays and in vitro enzymatic neutralisation assays were then applied to investigate the impact of venom variation on the potential efficacy of three antivenom products; SAIMR Polyvalent, EchiTAb-Plus and Fav-Afrique. Findings Through the first comparison of venom gland transcriptomes of B. arietans from three geographically distinct regions (Nigeria, Tanzania, and South Africa), we identified substantial variation in toxin expression. Findings of venom variation were further supported by chromatographic venom profiling, and the application of enzymatic assays to quantify the activity of three pathologically relevant toxin families. However, the use of western blotting, ELISA, and in vitro enzymatic inhibition assays revealed that variation within B. arietans venom does not appear to substantially impact upon the efficacy of three African polyvalent antivenoms. Conclusions The large distribution and medical importance of B. arietans makes this species ideal for understanding venom variation and the impact this has on therapeutic efficacy. The findings in this study highlight the likelihood for considerable venom toxin variation across the range of B. arietans, but that this may not dramatically impact upon the utility of treatment available in the region. Author Summary The puff adder ( Bitis arietans ) is found across sub-Saharan Africa and the Arabian Peninsula and is capable of causing life threatening pathology due to its potent venom. The extensive range of B. arietans exposes populations to different ecological pressures which may impact upon the composition of venom toxins. In this study, we examined the venom composition of B. arietans from three countries separated by large geographic distance: Nigeria, Tanzanian and South Africa. By integrating venom gland transcriptomes, venom chromatography, and in vitro functional assays to profile B. arietans venom composition, we uncovered extensive variation between the three locales. Given that venom variation can have a significant impact on the efficacy of antivenom treatment, we also investigated the ability of three African antivenoms to recognise and inhibit in vitro venom activity. Through these analyses, we were able to determine that venom variation did not have a substantial impact on the neutralising effect of selected antivenoms. This study has highlighted the potentially extensive venom variation found across the range of B. arietans and initiated valuable investigations into the efficacy of African antivenoms to protect human populations vulnerable to snakebite envenoming.

Abstract Parasitic nematodes have an intimate, chronic and lifelong exposure to vertebrate tissues. Here we mined 41 published parasitic nematode transcriptomes from vertebrate hosts and identified 91 RNA viruses across 13 virus orders from 24 families in ~70% (28 out of 41) of parasitic nematode species, which include only 5 previously reported viruses. We observe widespread distribution of virus–nematode associations across multiple continents, suggesting an ancestral acquisition event and host–virus co-evolution. Characterization of viruses of Brugia malayi (BMRV1) and Onchocerca volvulus (OVRV1) shows that these viruses are abundant in reproductive tissues of adult parasites. Importantly, the presence of BMRV1 RNA in B. malayi parasites mounts an RNA interference response against BMRV1 suggesting active viral replication. Finally, BMRV1 and OVRV1 were found to elicit antibody responses in serum samples from infected jirds and infected or exposed humans, indicating direct exposure to the immune system.

Abstract Tsetse transmit African trypanosomiasis, which is a disease fatal to both humans and animals. A vaccine to protect against this disease does not exist so transmission control relies on eliminating tsetse populations. Although neurotoxic insecticides are the gold standard for insect control, they negatively impact the environment and reduce insect pollinator species. Here we present a promising, environment-friendly alternative that targets insect tyrosine metabolism pathway. A bloodmeal contains high levels of tyrosine, which is toxic to haematophagous insects if it is not degraded. RNAi silencing of either the first two enzymes in the tyrosine degradation pathway (TAT and HPPD) was lethal to tsetse. Furthermore, nitisinone (NTBC), an FDA-approved tyrosine catabolism inhibitor, killed tsetse regardless if the drug was orally or topically applied. However, it did not affect bumblebee survival. A mathematical model shows that NTBC could reduce the transmission of African trypanosomiasis in sub-Saharan Africa, thus accelerating current elimination programmes.

We report on the variable venom composition of a population of the Caucasus viper (Vipera kaznakovi) in Northeastern Turkey. We applied a combination of venom gland transcriptomics, as well as de-complexing bottom-up and top-down venomics, enabling the comparison of the venom proteomes from multiple individuals. In total, we identified peptides and proteins from 15 toxin families, including snake venom metalloproteinases (svMP; 37.8%), phospholipases A2 (PLA2; 19.0%), snake venom serine proteinases (svSP; 11.5%), C-type lectins (CTL; 6.9%) and cysteine-rich secretory proteins (CRISP; 5.0%), in addition to several low abundant toxin families. Furthermore, we identified intra-species variations of the V. kaznakovi venom composition, and find these were mainly driven by the age of the animals, with lower svSP abundance in juveniles. On a proteoform level, several small molecular weight toxins between 5 and 8 kDa in size, as well as PLA2s, drove the difference between juvenile and adult individuals. This study provides first insights into venom variability of V. kaznakovi and highlights the utility of intact mass profiling for a fast and detailed comparison of snake venoms of individuals from a community.