No soy un experto en Python, pero después de una breve lectura de DB-API 2.0 Creo que deberías usar el método "callproc" del cursor así:
cur.callproc('my_stored_proc', (first_param, second_param, an_out_param))
Entonces tendrás el resultado en el valor devuelto (del parámetro de salida) en la variable "an_out_param".
