Jag är ingen pythonexpert men efter en kort genomgång av DB-API 2.0 Jag tror att du ska använda "callproc"-metoden för markören så här:
cur.callproc('my_stored_proc', (first_param, second_param, an_out_param))
Då får du resultatet i det returnerade värdet (av out-param) i variabeln "an_out_param".