Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-02-19T17:43:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese final - Barroso, 2016.pdf: 7299975 bytes, checksum: 8d6a6cb9e0f759b4fb9b9306d19490ae (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-19T17:43:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese final - Barroso, 2016.pdf: 7299975 bytes, checksum: 8d6a6cb9e0f759b4fb9b9306d19490ae (MD5) Previous issue date: 2017-12-19 / Este trabalho apresenta considerações sistemáticas, paleobiológicas, paleoecológicas e tafonômicas dos fósseis de invertebrados da Formação Ipu, Grupo Serra Grande, Bacia do Parnaíba. Foram analisadas feições sedimentológicas, estratigráficas e paleontológicas mais 138 fósseis, oriundos de 20 afloramentos dos municípios de Ipu, Pacujá, Reriutaba e Santana do Acaraú, com extensão de cerca de 100 km, concentrados ao longo do Lineamento Transbrasiliano-Kandi, principalmente. Há quatro fácies nessa Formação, distinguidas pela ampla variação litológica: conglomerado, arenito-conglomerático, arenito grosso com níveis cascalhosos; arenito grosso a médio. Os fósseis são atribuídos à ordem Anthozoa (anêmonas-do-mar), filo Cnidaria, pois possuem: disco oral, disco aboral, coluna, tentáculos, abertura bucal, cavidade interna e possivelmente mesentérios. Estudos paleobiológicos apontam capacidade de escavação no substrato, expansão e contração do disco oral, representando um raro registro paleontológico conhecido como comportamento fossilizado. Pesquisas paleoecológicas sugerem que o ambiente transicional, raso, de alta energia, permitiu condições eutróficas, favorecendo a agregação dos antozoários, com abundância de 20 indivíduos/m2, associados aos icnofósseis de outros invertebrados. Dados de oito classes tafonômicas apoiam modo de vida bentônico, incorporação de sedimento no corpo associada à preservação dos fósseis, encontrados em posição de vida e soterrados rapidamente. A assembleia nomeada de Biota de Pacujá é útil para correlação estratigráfica intrabacinal, pela ampla distribuição regional em diferentes litologias da Formação Ipu, além de conter novas evidências sobre a diversificação e inovações evolutivas dos cnidários. / This work shows systematics, paleobiological, paleoecological and taphonomic considerations of invertebrates fossils from Ipu Formation, Serra Grande Group, Parnaíba Basin. Sedimentological, stratigraphic and paleontological features were analyzed plus 138 fossils, coming from 20 outcrops of cities of Ipu, Pacujá, Reriutaba and Santana do Acaraú, with extension around 100 km, located along Transbrasiliano-Kandi Lineament mainly. There are four facies at this Formation, distinguished by the wide range lithological: gravelstone, gravelly sandstone, sandstone with gravelly levels, coarse to middle sandstone. The fossils are related to Order Anthozoa (sea anemones), Filo Cnidaria, because they have: oral disc, aboral disc, column, tentacles, mouth, internal cavity and mesenteries possibly. Paleobiological studies set ability for burrowing in substrate, expansion and contraction of oral disc, representing a rare paleontological record assigned to frozen-behaviour. Paleoecological searches suggest the fluviomarine environment, shallow, high energy, allowed eutrophic conditions, favoring the aggregation of sea anemones, with plenty of 20 individuals/m2, associated with other invertebrates traces fossils. Data of eigth taphonomic classes support benthic life way, incorporation of sediment inside the body related to preservation, found in life position and quickly smothered. The fossil assemblage is named as Biota of Pacujá and it is useful for stratigraphic correlation because of wide regional distribution at different lithology of Ipu Formation, besides having new evidences about diversification and evolutionary inovations of cnidarians.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-10Bitstream added on 2014-06-13T20:20:39Z : No. of bitstreams: 1 angeli_a_me_rcla.pdf: 1869591 bytes, checksum: 14773e430c284b4384c16a0f78a22844 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente estudo tem como objetivos (1) realizar avaliação metodológica para determinação da medida mais adequada para estimar o tamanho das anêmonas, (2) obter dados sobre a variação temporal na riqueza, abundância e zonação das espécies de actiniários no entremarés rochoso e (3) verificar e quantificar o deslocamento de Bunodosma caissarum. Para o objetivo (1) foram tomadas variadas medidas in situ e ex situ de B. caissarum. O parâmetro morfométrico que apresentou menor variação entre campo e laboratório foi o diâmetro do disco pedal considerado, portanto, o mais adequado para estimativas de tamanho. O objetivo (2) foi estudado sazonalmente, na Praia da Enseada, Ubatuba (SP), por meio da demarcação de estratos com diferentes distâncias do limite inferior do entremarés. As espécies presentes foram Actinia bermudensis, Bunodosoma caissarum, Anthopleura cascaia, B. cangicum, Phyllactis flosculifera e um táxon não identificado. A distribuição das três primeiras espécies, mais abundantes, foi inversamente proporcional ao aumento da distância da água. As demais espécies não foram registradas em todas as estações e, com exceção do táxon não identificado, parecem ser mais relacionadas às regiões mais distantes da água. O objetivo (3) foi realizado em campo, na Ilha Urubuqueçaba, Santos (SP), e em laboratório, ambos por meio de mapeamento fotográfico. Em campo, as anêmonas em fenda apresentaram maior velocidade do que as anêmonas expostas. Em adição, demonstrou-se que sob ventos mais fortes e maiores ondas, as anêmonas deslocaram-se menos, provavelmente pela necessidade de maior adesão ao substrato. Em laboratório verificou-se a influência de organismos em contato físico, salinidade e profundidade sobre o deslocamento... / The objectives of this study are to (1) perform a methodological evaluation in order to determine the most suitable measure to estime anemones’ size, (2) obtain data regarding to seasonal variation of richness, abundance and zonation of Anthozoa species, and (3) verify and quantify the locomotion of Bunodosoma caissarum. In objective (1) several morphometric parameters of B. caissarum were measured in situ and ex situ. Pedal disk diameter showed the smallest variation among field and laboratory, this way being considered the most suitable to size estimates. The objective (2) was seasonally realized at Enseada Beach, Ubatuba (SP), through the demarcation of horizontal transects with distinct distances from the lower limit of intertidal zone. Six species were found: Actinia bermudensis, Bunodosoma caissarum, Anthopleura cascaia, B. cangicum, Phyllactis flosculifera and a nonidentified taxa. The distribution of the first three species was inversely proportional to the increasing of distance from water. The other species were not recorded in all seasons and, except for the non-identified taxa, seem to be more adapted to areas farther from the water. The objective (3) was performed in field at Urubuqueçaba Island, Santos (SP) and in laboratory both through photographic mapping. In field anemones located in fences moved faster than those in exposed sites, probably because they were in search of more favorable locations. Such conclusion matches the literature which indicates that sea anemones locomotion is associated with unfavorable conditions. In addition, it was demonstrated that anemones have lower mobility under stronger winds and larger waves probably due to the need of adhesion to substrate. It was verified in laboratory the influence of organisms in contact with anemones... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-09-13T14:45:04Z No. of bitstreams: 1 Alessandra Karina Gomes Targino.pdf: 1577190 bytes, checksum: 96706d5b2d150af9ca93de669dbff885 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-13T14:45:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alessandra Karina Gomes Targino.pdf: 1577190 bytes, checksum: 96706d5b2d150af9ca93de669dbff885 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / The main objectives of this work tested the hypothesis that Caribbean Sea (and the Antilles) and Southwest Atlantic (SWA): Brazil, Uruguay, and Argentina, differ in shallow water sea anemone species composition and also to explore spatial distribution patterns considering abiotic drivers important to the taxon. A survey of sea anemone records, local and abiotic data (temperature, salinity, and substrate) was performed. We adopted Sørensen dissimilarity, UPGMA, SIMPROF e nMDS to explore clusters regarding sea anemones composition and to estimate richness Chao2 was used. To identify which drivers are more important for the distribution, RDAp was performed. The clusters showed that despite Caribbean Sea anemones being more similar to Brazilian fauna (42%), Brazil and Argentina are very dissimilar (0,88), the three regions form distinct and significative groups with endemism levels that support it (>10%): Caribbean 32,2%, Brazil 21,7% and Uruguay/Argentina 51%. However, Uruguay resides in the same group as Brazil, not Argentina as expected. In Brazil, we found groups that represent North, Northeast, Southeast, South, and Oceanic Islands (CC: 0,88 e MDS stress:0,1). The highest diversity and endemism was found in Southeast group (36 spp. and 48% endemism), followed by Northeast region (22 spp. and 18% endemism). Our inventory represents 70% of knowledge about Brazilian sea anemones (Chao2 = 63,2). The temperature was the most important and influencing factor in Brazilian sea anemone distribution (64% of explanation, p<0,001), followed by salinity (22% and p<0,001). La Plata River altogether with Malvinas Current represents an important barrier for sea anemones in SWA, being responsible for Uruguay+Brazil group and regions dissimilarity, while Amazonas-Orinoco plume seems to act as a filter. Specific features in currents and resurgence system appear to explain high levels of endemism and richness in Southwest Brazil. It is a transition zone between tropical and subtropical Waters with seasonal resurgences, which together with South flow from Brazil current, promotes origin, diversity, and species accumulation. Patterns here found are fit in other biogeographical proposals as Briggs (1974) and decapods system based in the country, which uses temperature and hydrographic characteristics to define their boundaries. Such tendencies are the result of isolation through soft barriers, as well as different ecological tolerances and habitat availability. The results here found are unprecedented for sea anemones in SWA. / Os principais objetivos deste trabalho foram testar a hipótese de que o Mar do Caribe (inclusive Antilhas) e o Atlântico Sul Ocidental (ASO: Brasil, Uruguai e Argentina) diferem quanto à composição de espécies de anêmonas-do-mar de águas rasas e explorar os padrões de distribuição espacial do táxon, levando em consideração também drivers abióticos. Foi realizado um levantamento dos registros de anêmonas-do-mar com localidades e dados abióticos (temperatura, salinidade e substrato). Adotamos dissimilaridade de Sørensen, UPGMA, SIMPROF e nMDS para explorar os agrupamentos quanto a composição da anemonofauna. Para estimar a riqueza foi utilizado Chao2. A fim de identificar quais drivers são importantes para a distribuição foi realizado RDAp. Os agrupamentos demonstraram que Brasil e Argentina são bastante dissimilares (0,88) e, apesar da fauna caribenha parecer mais com a brasileira (42%), as três regiões formam grupos distintos significativamente, com níveis de endemismo que as suportam (>10%): Caribe 32,2%, Brasil 21,7% e Uruguai/Argentina 51%. No entanto, o Uruguai fica no mesmo grupo do Brasil, separado da Argentina. No Brasil foram encontrados grupos que representam as regiões no Norte, Nordeste, Sudeste, Ilhas oceânicas e Sul (CC: 0,88 e nMDS stress:0,1). A maior diversidade e endemismo se encontra no grupo do Sudeste (36 spp. e 48% de endemismo), seguida da região Nordeste (22 spp. e 18% de endemismo). Nosso inventário representa 70% do conhecimento de anêmonas para o Brasil (Chao2 = 63,2). A temperatura foi o fator que mais influenciou a distribuição das anêmonas-do-mar no país (64% de explicação, p<0,001), seguido da salinidade (22% e p<0,001). O Rio da Prata em conjunto com a corrente das Malvinas representa uma importante barreira para a anemonofauna no ASO, sendo grande responsável pelo grupo Uruguai+Brasil e dissimilaridade entre as regiões, enquanto a pluma do Amazonas-Orinoco parece agir mais como um filtro para o grupo. Particularidades no sistema de correntes e ressurgências parecem explicar a alta riqueza e níveis de endemismo na região Sudeste do Brasil. É uma zona de transição entre águas tropicais e subtropicais com ressurgências sazonais que juntamente com o fluxo sul da Corrente do Brasil, facilita origem, diversidade e acúmulo de espécies na região. Os padrões aqui encontrados se encaixam em outras propostas biogeográficas mundiais e sistemas para crustáceos decápodos no país, que utilizaram temperatura e características hidrográficas para estabelecer seus limites. Tais tendências são resultados de isolamento através de barreiras suaves, além de tolerâncias ecológicas diferentes e disponibilidade de hábitat. Os resultados aqui encontradas são inéditas para anêmonas-do-mar no Atlântico Sul Ocidental.

Submitted by Alberto Vieira (martins_vieira@ibest.com.br) on 2017-08-09T21:51:38Z No. of bitstreams: 1 200646.pdf: 3447701 bytes, checksum: eddd076cbe87dbdeef2980b86f7d1f70 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T21:51:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 200646.pdf: 3447701 bytes, checksum: eddd076cbe87dbdeef2980b86f7d1f70 (MD5) Previous issue date: 1976 / CAPES / Estudo sobre a Actinia bermudensis (Mc Murrich, 1889), Anemonia sargassensis Hargitt, 1908, Phyllactis praetexta (Dana, 1846) e Homostichantus duerdemi Carlgren, 1900, de Santa Cruz, Aracruz, ES., Utilizando-se caracteres morfológicos e cnidoma associadas à caracterização histológica, foram também apresentadas informações bio-ecológicas e de distribuição geográficas. Com base nas observações histológicas, a autora retira da caracterização do gênero Actinia Browne, 1756, o que se refere a "esfinctar com leve tendência a meso-ectodérmico" (Carlgren, 1949: 49 e Corrêa 1964: 50). Em Anemonia saroassensis Hargitt, 1908, registra a presença de sifonóglifos não ligados a diretivos em alguns exemplares e explica as irregularidades observadas pela ocorrência de fissão longitudinal na espécie. Considera Asteractis expansa Duerden, 1902 e Asteractis flosculifera (Lesueur, 1817) também sinônimas de Phyllactis praetexta (Dana, 1846). Estudando o cnidema de Homostichantus duerdemi Carlgren, 1900, semelhante ao de Stoichactis helianthus ( Ellis, 1767), evidencia a caracterização histológica completa, a melhor diferenciação entre as duas espécies. / In this work, it had been studied Actinia bermudensis (Mc Murrich, 1889), Anemonia sargassensis Hargitt, 1908, Phyllactis praetexta (Dana, 1846) and Homostichantus duerdemi Carlgren, 1900, from Santa Cruz, Aracruz, Espirito Santo State, Brazil, in employing morphological characteres and cnidoma associated with the hystological caracterization and it had been presented bio-ecological infomations and geographical distribution. The author took off from the characterization of genus Actinia Browne, 1756, what is refered to "sphincter with a slight tendency to be mesoectodermal" (Carlgren, 1949: 49 e Corrêa 1964: 50). based upon hystological observations. She points the presence of longtudinal fission on the species. The author considers Asteractis expansa Duerden, 1902 and Asteractis flosculifera (Lesueur, 1817) as synonimous as Phyllactis praetexta (Dana, 1846). Studying the cnidema of Homostichantus duerdemi Carlgren, 1900, which is similar to the cnidoma of Stoichactis helianthus ( Ellis, 1767), guies a better diferenciation between the two species by means of the complete hystological characterization.

A peçonha de anêmonas do mar é uma fonte conhecida de compostos bioativos, incluindo peptídeos, que atuam em canais voltagem-dependentes. Foram descritos 4 tipos de neurotoxinas de anêmonas do mar, que atuam em canais NaV e 4 tipos que atuam em canais KV. Essas toxinas têm permitido discriminar subtipos de canais voltagem-dependentes, estreitamente relacionados, e constituem poderosas ferramentas para estudar o funcionamento e estrutura desses canais. Neste estudo, foram isolados e caracterizados três peptídeos da fração neurotóxica da anêmona do mar Anthopleura cascaia. Esses peptídeos foram nomeados como AcaIII1425, AcaIII2970 e AcaIII3090, onde Aca faz referência a espécie e os números seguem os resultados obtidos nas etapas de purificação. A peçonha foi extraída por meio de estímulos elétricos e purificada por gel-filtração (Sephadex G-50) e fase reversa por HPLC (C-18). As massas moleculares foram obtidas por meio de MALDI-TOF, apresentando 3337,4 Da para a AcaIII1425, 4881,7 Da para a AcaIII2970 e 4880,5 Da para AcaIII3090. Através da técnica de voltage-clamp, esses peptídeos foram testados em diferentes subtipos de canais NaV e KV expressados em ovócito de Xenopus. As toxinas AcaIII2970 e AcaIII3090 retardam, de maneira seletiva, a inativação rápida dos subtipos rNaV1.3, mNaV1.6 e hNaV1.5, enquanto que as outras isoformas testadas permaneceram inalteradas. É importantemente salientar que, a AcaIII2970 e AcaIII3090 também foram examinadas no canal de inseto DmNaV1, revelando uma clara \"filo-seletividade\" na eficácia da atividade das toxinas. A AcaIII2970 e AcaIII3090 inibem fortemente a inativação do canal NaV de inseto, resultando em um aumento na amplitude do pico da corrente e removendo completamente a inativação rápida. Para quantificarmos essa \"filo-seletividade\", foram construídas curvas da dependência da concentração no retardo da inativação induzida pelas toxinas AcaIII2970 e AcaIII3090 nos canais em que apresentaram maior eficácia. Os IC50 foram obtidos após a plotagem dos dados em uma curva sigmoidal. Para a AcaIII2970, os seguintes valores de IC50 foram obtidos: DmNaV1 = 162,19 ± 11,22 nM, mNaV1.6 = 645,92 ± 18,52 nM, rNaV1.3 = 572,56 ± 44,96 nM. Para a AcaIII3090, os seguintes valores de IC50 foram obtidos: DmNaV1 = 99,03 ± 9,25 nM, mNaV1.6 = 158,30 ± 33,86 nM, rNaV1.3 = 371,60 ± 6,48 nM. A AcaIII1425 atua, bloqueando, de modo seletivo os subtipos rKV1.1, rKV1.6 e rKV4.3, enquanto que as outras isoformas testadas permaneceram inalteradas. Devido à maior especificidade da toxina AcaIII1425 pelos subtipos rKV1.1 e rKV1.6, foram realizados ensaios de bloqueio da corrente do canal em função da concentração da toxina (curva dose-resposta). Os valores de IC50 para os subtipos rKV1.1 e rKV1.6 são de 7642,98 ±1601,65 nM e 241,65 ±4,27 nM, respectivamente. Desta forma, a AcaIII1425 é cerca de 32 vezes mais potente em canais do subtipo rKV1.6 do que em relação aos canais do subtipo rKV1.1. A estrutura primária das toxinas foram determinadas por degradação de Edman. A sequência parcial da AcaIII2970 e AcaIII3090 revelou que estas são similares a toxinas de canal de sódio do tipo1 de anêmonas do mar. A sequência completa da AcaIII1425 não apresenta similaridade com toxinas de anêmonas do mar, mas é similar a toxinas de Conus e aranha que possuem um motivo estrutural conhecido como ICK. Dessa forma, propomos que a AcaIII1425 seja um novo grupo de toxinas de anêmonas do mar que bloqueiam KV. Dado o ineditismo da toxina AcaIII1425, foram feitos experimentos in silico para obtermos um maior refinamento do mecanismo de interação entre a toxina e o canal rKV1.6. Estes experimentos indicaram que diferentes regiões dos canais KV são importantes para a seletividade e potência da toxina, corroborando com as propostas que vem sendo descritas / The venom of sea anemones is a known source of bioactive compounds, including peptides that act on voltage-gated ion channels. Four types of neurotoxins from sea anemones, acting on NaV channels, and four types acting on KV channels, have been reported. These toxins have developed the ability to discriminate closely related subtypes of voltage-gated channels, making them powerful tools to studying the function and structure of these channels. In this study, we isolated and characterized three peptides of the neurotoxic fraction from the venom of the sea anemone Anthopleura cascaia. These peptides were named as AcaIII1425, and AcaIII2970 AcaIII3090, where Aca refers to the species and the following numbers refer to results obtained in the purification steps. The venom was milked by electric shock and purified by molecular exclusion (Sephadex G-50) and reverse phase HPLC (C-18). Their molecular weights are 3337.4 Da to AcaIII1425, 4881.7 Da to AcaIII2970 and 4880.5 Da to AcaIII3090, obtained through a MALDI-TOF. Using the voltage-clamp technique, we have assayed the effects of these peptides on different subtypes of NaV and KV channels expressed in Xenopus oocytes. AcaIII2970 and AcaIII3090 toxins selectively slow down the fast inactivation of rNaV1.3, mNaV1.6 and hNaV1.5 subtypes, while the other mammalian isoforms remained unaffected. Importantly, AcaIII2970 and AcaIII3090 were also examined in insect DmNaV1 channel, revealing a clear phyla-selectivity with regards to the efficacy of the toxin. AcaIII2970 and AcaIII3090 strongly inhibit the inactivation of the insect NaV channel, resulting in an increase in the amplitude of the peak current, and complete removal of the fast and steady-state inactivation. In order to quantify this \"phyla-selectivity\", curves of the concentration dependence of the delayed inactivation induced by AcaIII2970 and AcaIII3090 toxins channels with higher efficacy, were built. After plotting the data on a sigmoidal curve the IC50 values were obtained. For AcaIII2970, the following IC50 values were obtained: DmNaV1 = 162.19 ± 11.22 nM, mNaV1.6 = 645.92 ± 18.52 nM and rNaV1.3 = 572.56 ± 44.96 nM. For AcaIII3090, the following IC50 values were obtained: DmNaV1 = 99.03 ± 9.25 nM, mNaV1.6 = 158.30 ± 33.86 nM and rNaV1.3 = 371.60 ± 6.48 nM. AcaIII1425 acts, selectively, blocking rKV1.1, rKV1.6 and rKV4.3 subtypes, while the others isoforms tested remained unaltered. Due the higher specificity of AcaIII1425 to rKV1.1 and rKV1.6 subtypes, assays were performed to evaluate the blocking channel current versus toxin concentration (dose-response curve). IC50 values for the subtypes rKV1.6 and rKV1.1 are 7642.98 ± 1601.65 nM and 241.65 ± 4.27 nM, respectively. Thus, AcaIII1425 is about 32 times more potent in the rKV1.6 than in the rKV1.1 channel. The primary structure of the toxins was determined by the Edman degradation. The partial sequence of AcaIII2970 and AcaIII3090 revealed that these toxins are similar to the type 1 sodium channel sea anemones neurotoxins. The complete sequence of AcaIII1425 has no similarity with other sea anemone toxins, but is similar to the Conus and spider neurotoxins which have a structural motif known as ICK. Thus, we propose that AcaIII1425 comprises a new group of sea anemones toxins that block KV channels. Given the unprecedented nature of the toxin AcaIII1425, in silico assays were carried out in order to further refining the proposed mechanism underlying the interaction between the toxin and the rKV1.6 channel. The results indicate that, in agreement to what has been proposed elsewhere, different regions of the KV channels are important for the toxin selectivity and potency

As anêmonas do mar utilizam rico complexo proteico para capturar suas presas e se defender de predadores. A peçonha destes animais contem neurotoxinas (35 kDa), com ação em canais iônicos específicos, e hemolisinas (1820 kDa), que atuam formando poros em membranas. No entanto, pouco se conhece sobre a atividade biológica de substâncias de baixo peso molecular isoladas da peçonha destes animais. Foi demonstrado, pelo nosso grupo, que a Bunodosina 391 (BDS 391), um composto de baixo peso molecular isolado da peçonha da anêmona do mar Bunodosoma cangicum, induz potente efeito antinociceptivo periférico, em modelos experimentais de dor aguda e persistente. Ensaios farmacológicos mostraram que a atividade analgésica do BDS 391 é mediada pela ativação de receptores serotoninérgicos 5-HT3. O BDS 391 é um composto bromado formado por um núcleo molecular semelhante a serotonina (5-HT), conectado, por meio de uma ligação peptídica, a uma histidina. A semelhança estrutural com a 5-HT e o envolvimento de receptores 5-HT3 no efeito antinociceptivo deste composto, torna de especial interesse a ampliação da caracterização dos mecanismos moleculares envolvidos na ação do BDS 391. Há evidências crescentes da co-expressão de receptores 5-HT e TRPV1 e a interação entre esses dois receptores na modulação da excitabilidade de neurônios sensitivos envolvidos na nocicepção. O receptor TRPV1 é considerado um receptor polimodal, uma vez que pode ser ativado por diversos estímulos. Baseado em estudos farmacológicos, mostrando que o BDS 391 apresenta potente efeito antinociceptivo em modelo de hipernocicepção mecânica, mediado pela ativação de receptores 5-HT3 periféricos o presente projeto de pesquisa teve como objtivo ampliar a caracterização dos mecanismos moleculares envolvidos na ação do BDS 391 investigando a interação deste composto com os receptores 5-HT3, por meio de ensaios de ligação (binding). Uma vez que nossos resultados demonstraram que o composto BDS 391 não é capaz de interagir diretamente com os receptores 5-HT3, sugerindo que o envolvimento destes receptores no efeito analgésico induzido pelo BDS 391 pode decorrer de uma acão indireta do BDS 391, avaliamos outros possíveis alvos farmacológicos para este composto. Por tanto investigamos, por meiode ensaios eletrofisiológicos e ensaios de imageamento de influxo de Ca2+ em cultura de neurônios do DRG de ratos, a possível ação do BDS 391 sobre correntes iônicas Ca2+ em canais para cálcio dependentes de voltagens (Cavs). Outro alvo avaliado foram os canais TRPV1. Foram realizados emsaios in vivo, utilizando modelo de hiperalgesia térmica induzida pela capsaicina, e ensaios in vitro (imageamento do influxo de Ca2+). Nossos resultados evidenciaram que o BDS 391 não interage com os Cavs, porem bloqueia o influxo de Ca2+ induzido pela capsaicina, além de inibira hiperalgesia térmica induzida pela capsaicina. Em conjunto, estes dados sugerem que os canais TRPV1 são alvos importantes da ação do BDS 391. / Sea anemones employ a wide range of bioactive compounds to capture their prey or fend off possible predators. Sea anemone venom contains neurotoxins (3-5 kDa), with action on ion channels, and also hemolysin (18-20 kDa), which acts by forming pores in membranes. However, little is known about the biological activity of low molecular weight substances isolated from the venom of these animals. One of these substances is Bunodosine 391 (BDS 391), a low molecular weight (391 Da) and non-peptidic compound purified from the venom of the Brazilian Bunodosoma cangicum sea anemone. We have demonstrated that BDS 391, administered by intraplantar (i.pl.) route into a rat hind paw, induces potent peripheral antinociceptive effect in models of acute and chronic pain. Pharmacological studies have shown that the antinociceptive effect of the BDS 391 is mediated by activation of 5-HT3 receptors. Studies on the structure of BDS 391 have demonstrated that this compound is made up of a bromoindole group connected to histidine. Data from the literature have shown that the peripheral release of 5-HT interferes with thermal hyperalgesia, via modulation of TRPV1 receptors. The aim of the present work is to further characterize the mechanisms involved in the antinociceptive effect of BDS 391 (a) evaluating the ability of this substance to directly activate 5-HT3 receptors, (b) characterizing the effect of BDS 391 on capsaicin-evoked thermal hyperalgesia and (c) investigating the involvement of TRPV1 ion channels in this effect. Pharmacological studies have shown that BDS 391 induces antinociception in the capsaicin-evoked thermal hyperalgesia. Ondansentron (5-HT3 receptor antagonist) inhibits the effect of BDS 391, indicating the involvement of 5-HT3 in the antinociceptive effect of this substance. However, binding studies have shown that BDS 391 does not directly interact with the 5-HT3 receptor. The possible effect of BDS 391 on TRPV1 ion channels was investigated in vitro, through Ca2+ imaging studies. Cultured DRG neurons were used for Ca2+ imaging. BDS 391 inhibited capsaicin-evoked Ca2+ influx in DRG neurons, indicating a modulatory action on the activity of TRPV1. Our results suggest that the antinociceptive effect of BDS 391 could involve the inhibition of TRPV1 channels and, indirectly, the modulation of 5-HT3 receptors.

As anêmonas do mar utilizam um rico complexo protéico para capturar suas presas e para se defender de predadores. A peçonha, destes animais, contem neurotoxinas com ação em canais iônicos específicos e hemolisinas que atuam formando poros em membranas. No entanto, pouco se conhece sobre a atividade biológica de substâncias de baixo peso molecular isoladas da peçonha destes animais. Bunodosina 391 (BDS 391), um composto de baixo peso molecular isolado da peçonha da anêmona do mar Bunodosoma cangicum, apresenta atividade antinociceptiva periférica. Ensaios farmacológicos mostraram que a ação do BDS 391 é mediada pela ativação de receptores serotoninérgicos, histaminérgicos e pela abertura de canais de potássio. É interessante observar que o BDS 391 apresenta similaridade estrutural a 5-HT e histamina, o que torna de especial interesse a detecção do efeito antinociceptivo periférico para este composto. Os resultados obtidos nesse estudo poderão favorecer o melhor conhecimento sobre a fisiopatologia da dor e de seu controle, bem como o desenvolvimento de novos fármacos. / Animal toxins are directed against a wide variety of pharmacological targets, making them an invaluable source of ligands for studying the signaling pathways of pain and its control. Sea anemone venoms contain many biologically active compounds such as cytolysins (1820 kDa) and ion channel modulators (35 kDa). In addition, low molecular weight compounds have been isolated and identified in these venoms; however few studies have been carried out in order to determine the biological activity of such compounds. BDS 391 is a low molecular weight and non-peptidic compound purified from the Brazilian sea anemone Bunodosoma cangicum venom. Studies on the structure of BDS 391 have demonstrated that this compound is composed of a bromoindole group connected to histidine. Our recent data have indicated that BDS 391 administered by intraplantar route into the rat hind paw induces potent peripheral analgesia in models of acute and chronic pain. These study can to contribute to the better characterization of the pain pathway and your control.

As anêmonas do mar utilizam rico complexo proteico para capturar suas presas e se defender de predadores. A peçonha destes animais contem neurotoxinas (35 kDa), com ação em canais iônicos específicos, e hemolisinas (1820 kDa), que atuam formando poros em membranas. No entanto, pouco se conhece sobre a atividade biológica de substâncias de baixo peso molecular isoladas da peçonha destes animais. Foi demonstrado, pelo nosso grupo, que a Bunodosina 391 (BDS 391), um composto de baixo peso molecular isolado da peçonha da anêmona do mar Bunodosoma cangicum, induz potente efeito antinociceptivo periférico, em modelos experimentais de dor aguda e persistente. Ensaios farmacológicos mostraram que a atividade analgésica do BDS 391 é mediada pela ativação de receptores serotoninérgicos 5-HT3. O BDS 391 é um composto bromado formado por um núcleo molecular semelhante a serotonina (5-HT), conectado, por meio de uma ligação peptídica, a uma histidina. A semelhança estrutural com a 5-HT e o envolvimento de receptores 5-HT3 no efeito antinociceptivo deste composto, torna de especial interesse a ampliação da caracterização dos mecanismos moleculares envolvidos na ação do BDS 391. Há evidências crescentes da co-expressão de receptores 5-HT e TRPV1 e a interação entre esses dois receptores na modulação da excitabilidade de neurônios sensitivos envolvidos na nocicepção. O receptor TRPV1 é considerado um receptor polimodal, uma vez que pode ser ativado por diversos estímulos. Baseado em estudos farmacológicos, mostrando que o BDS 391 apresenta potente efeito antinociceptivo em modelo de hipernocicepção mecânica, mediado pela ativação de receptores 5-HT3 periféricos o presente projeto de pesquisa teve como objtivo ampliar a caracterização dos mecanismos moleculares envolvidos na ação do BDS 391 investigando a interação deste composto com os receptores 5-HT3, por meio de ensaios de ligação (binding). Uma vez que nossos resultados demonstraram que o composto BDS 391 não é capaz de interagir diretamente com os receptores 5-HT3, sugerindo que o envolvimento destes receptores no efeito analgésico induzido pelo BDS 391 pode decorrer de uma acão indireta do BDS 391, avaliamos outros possíveis alvos farmacológicos para este composto. Por tanto investigamos, por meiode ensaios eletrofisiológicos e ensaios de imageamento de influxo de Ca2+ em cultura de neurônios do DRG de ratos, a possível ação do BDS 391 sobre correntes iônicas Ca2+ em canais para cálcio dependentes de voltagens (Cavs). Outro alvo avaliado foram os canais TRPV1. Foram realizados emsaios in vivo, utilizando modelo de hiperalgesia térmica induzida pela capsaicina, e ensaios in vitro (imageamento do influxo de Ca2+). Nossos resultados evidenciaram que o BDS 391 não interage com os Cavs, porem bloqueia o influxo de Ca2+ induzido pela capsaicina, além de inibira hiperalgesia térmica induzida pela capsaicina. Em conjunto, estes dados sugerem que os canais TRPV1 são alvos importantes da ação do BDS 391. / Sea anemones employ a wide range of bioactive compounds to capture their prey or fend off possible predators. Sea anemone venom contains neurotoxins (3-5 kDa), with action on ion channels, and also hemolysin (18-20 kDa), which acts by forming pores in membranes. However, little is known about the biological activity of low molecular weight substances isolated from the venom of these animals. One of these substances is Bunodosine 391 (BDS 391), a low molecular weight (391 Da) and non-peptidic compound purified from the venom of the Brazilian Bunodosoma cangicum sea anemone. We have demonstrated that BDS 391, administered by intraplantar (i.pl.) route into a rat hind paw, induces potent peripheral antinociceptive effect in models of acute and chronic pain. Pharmacological studies have shown that the antinociceptive effect of the BDS 391 is mediated by activation of 5-HT3 receptors. Studies on the structure of BDS 391 have demonstrated that this compound is made up of a bromoindole group connected to histidine. Data from the literature have shown that the peripheral release of 5-HT interferes with thermal hyperalgesia, via modulation of TRPV1 receptors. The aim of the present work is to further characterize the mechanisms involved in the antinociceptive effect of BDS 391 (a) evaluating the ability of this substance to directly activate 5-HT3 receptors, (b) characterizing the effect of BDS 391 on capsaicin-evoked thermal hyperalgesia and (c) investigating the involvement of TRPV1 ion channels in this effect. Pharmacological studies have shown that BDS 391 induces antinociception in the capsaicin-evoked thermal hyperalgesia. Ondansentron (5-HT3 receptor antagonist) inhibits the effect of BDS 391, indicating the involvement of 5-HT3 in the antinociceptive effect of this substance. However, binding studies have shown that BDS 391 does not directly interact with the 5-HT3 receptor. The possible effect of BDS 391 on TRPV1 ion channels was investigated in vitro, through Ca2+ imaging studies. Cultured DRG neurons were used for Ca2+ imaging. BDS 391 inhibited capsaicin-evoked Ca2+ influx in DRG neurons, indicating a modulatory action on the activity of TRPV1. Our results suggest that the antinociceptive effect of BDS 391 could involve the inhibition of TRPV1 channels and, indirectly, the modulation of 5-HT3 receptors.

As anêmonas do mar utilizam um rico complexo protéico para capturar suas presas e para se defender de predadores. A peçonha, destes animais, contem neurotoxinas com ação em canais iônicos específicos e hemolisinas que atuam formando poros em membranas. No entanto, pouco se conhece sobre a atividade biológica de substâncias de baixo peso molecular isoladas da peçonha destes animais. Bunodosina 391 (BDS 391), um composto de baixo peso molecular isolado da peçonha da anêmona do mar Bunodosoma cangicum, apresenta atividade antinociceptiva periférica. Ensaios farmacológicos mostraram que a ação do BDS 391 é mediada pela ativação de receptores serotoninérgicos, histaminérgicos e pela abertura de canais de potássio. É interessante observar que o BDS 391 apresenta similaridade estrutural a 5-HT e histamina, o que torna de especial interesse a detecção do efeito antinociceptivo periférico para este composto. Os resultados obtidos nesse estudo poderão favorecer o melhor conhecimento sobre a fisiopatologia da dor e de seu controle, bem como o desenvolvimento de novos fármacos. / Animal toxins are directed against a wide variety of pharmacological targets, making them an invaluable source of ligands for studying the signaling pathways of pain and its control. Sea anemone venoms contain many biologically active compounds such as cytolysins (1820 kDa) and ion channel modulators (35 kDa). In addition, low molecular weight compounds have been isolated and identified in these venoms; however few studies have been carried out in order to determine the biological activity of such compounds. BDS 391 is a low molecular weight and non-peptidic compound purified from the Brazilian sea anemone Bunodosoma cangicum venom. Studies on the structure of BDS 391 have demonstrated that this compound is composed of a bromoindole group connected to histidine. Our recent data have indicated that BDS 391 administered by intraplantar route into the rat hind paw induces potent peripheral analgesia in models of acute and chronic pain. These study can to contribute to the better characterization of the pain pathway and your control.

A peçonha de anêmonas do mar é uma fonte conhecida de compostos bioativos, incluindo peptídeos, que atuam em canais voltagem-dependentes. Foram descritos 4 tipos de neurotoxinas de anêmonas do mar, que atuam em canais NaV e 4 tipos que atuam em canais KV. Essas toxinas têm permitido discriminar subtipos de canais voltagem-dependentes, estreitamente relacionados, e constituem poderosas ferramentas para estudar o funcionamento e estrutura desses canais. Neste estudo, foram isolados e caracterizados três peptídeos da fração neurotóxica da anêmona do mar Anthopleura cascaia. Esses peptídeos foram nomeados como AcaIII1425, AcaIII2970 e AcaIII3090, onde Aca faz referência a espécie e os números seguem os resultados obtidos nas etapas de purificação. A peçonha foi extraída por meio de estímulos elétricos e purificada por gel-filtração (Sephadex G-50) e fase reversa por HPLC (C-18). As massas moleculares foram obtidas por meio de MALDI-TOF, apresentando 3337,4 Da para a AcaIII1425, 4881,7 Da para a AcaIII2970 e 4880,5 Da para AcaIII3090. Através da técnica de voltage-clamp, esses peptídeos foram testados em diferentes subtipos de canais NaV e KV expressados em ovócito de Xenopus. As toxinas AcaIII2970 e AcaIII3090 retardam, de maneira seletiva, a inativação rápida dos subtipos rNaV1.3, mNaV1.6 e hNaV1.5, enquanto que as outras isoformas testadas permaneceram inalteradas. É importantemente salientar que, a AcaIII2970 e AcaIII3090 também foram examinadas no canal de inseto DmNaV1, revelando uma clara \"filo-seletividade\" na eficácia da atividade das toxinas. A AcaIII2970 e AcaIII3090 inibem fortemente a inativação do canal NaV de inseto, resultando em um aumento na amplitude do pico da corrente e removendo completamente a inativação rápida. Para quantificarmos essa \"filo-seletividade\", foram construídas curvas da dependência da concentração no retardo da inativação induzida pelas toxinas AcaIII2970 e AcaIII3090 nos canais em que apresentaram maior eficácia. Os IC50 foram obtidos após a plotagem dos dados em uma curva sigmoidal. Para a AcaIII2970, os seguintes valores de IC50 foram obtidos: DmNaV1 = 162,19 ± 11,22 nM, mNaV1.6 = 645,92 ± 18,52 nM, rNaV1.3 = 572,56 ± 44,96 nM. Para a AcaIII3090, os seguintes valores de IC50 foram obtidos: DmNaV1 = 99,03 ± 9,25 nM, mNaV1.6 = 158,30 ± 33,86 nM, rNaV1.3 = 371,60 ± 6,48 nM. A AcaIII1425 atua, bloqueando, de modo seletivo os subtipos rKV1.1, rKV1.6 e rKV4.3, enquanto que as outras isoformas testadas permaneceram inalteradas. Devido à maior especificidade da toxina AcaIII1425 pelos subtipos rKV1.1 e rKV1.6, foram realizados ensaios de bloqueio da corrente do canal em função da concentração da toxina (curva dose-resposta). Os valores de IC50 para os subtipos rKV1.1 e rKV1.6 são de 7642,98 ±1601,65 nM e 241,65 ±4,27 nM, respectivamente. Desta forma, a AcaIII1425 é cerca de 32 vezes mais potente em canais do subtipo rKV1.6 do que em relação aos canais do subtipo rKV1.1. A estrutura primária das toxinas foram determinadas por degradação de Edman. A sequência parcial da AcaIII2970 e AcaIII3090 revelou que estas são similares a toxinas de canal de sódio do tipo1 de anêmonas do mar. A sequência completa da AcaIII1425 não apresenta similaridade com toxinas de anêmonas do mar, mas é similar a toxinas de Conus e aranha que possuem um motivo estrutural conhecido como ICK. Dessa forma, propomos que a AcaIII1425 seja um novo grupo de toxinas de anêmonas do mar que bloqueiam KV. Dado o ineditismo da toxina AcaIII1425, foram feitos experimentos in silico para obtermos um maior refinamento do mecanismo de interação entre a toxina e o canal rKV1.6. Estes experimentos indicaram que diferentes regiões dos canais KV são importantes para a seletividade e potência da toxina, corroborando com as propostas que vem sendo descritas / The venom of sea anemones is a known source of bioactive compounds, including peptides that act on voltage-gated ion channels. Four types of neurotoxins from sea anemones, acting on NaV channels, and four types acting on KV channels, have been reported. These toxins have developed the ability to discriminate closely related subtypes of voltage-gated channels, making them powerful tools to studying the function and structure of these channels. In this study, we isolated and characterized three peptides of the neurotoxic fraction from the venom of the sea anemone Anthopleura cascaia. These peptides were named as AcaIII1425, and AcaIII2970 AcaIII3090, where Aca refers to the species and the following numbers refer to results obtained in the purification steps. The venom was milked by electric shock and purified by molecular exclusion (Sephadex G-50) and reverse phase HPLC (C-18). Their molecular weights are 3337.4 Da to AcaIII1425, 4881.7 Da to AcaIII2970 and 4880.5 Da to AcaIII3090, obtained through a MALDI-TOF. Using the voltage-clamp technique, we have assayed the effects of these peptides on different subtypes of NaV and KV channels expressed in Xenopus oocytes. AcaIII2970 and AcaIII3090 toxins selectively slow down the fast inactivation of rNaV1.3, mNaV1.6 and hNaV1.5 subtypes, while the other mammalian isoforms remained unaffected. Importantly, AcaIII2970 and AcaIII3090 were also examined in insect DmNaV1 channel, revealing a clear phyla-selectivity with regards to the efficacy of the toxin. AcaIII2970 and AcaIII3090 strongly inhibit the inactivation of the insect NaV channel, resulting in an increase in the amplitude of the peak current, and complete removal of the fast and steady-state inactivation. In order to quantify this \"phyla-selectivity\", curves of the concentration dependence of the delayed inactivation induced by AcaIII2970 and AcaIII3090 toxins channels with higher efficacy, were built. After plotting the data on a sigmoidal curve the IC50 values were obtained. For AcaIII2970, the following IC50 values were obtained: DmNaV1 = 162.19 ± 11.22 nM, mNaV1.6 = 645.92 ± 18.52 nM and rNaV1.3 = 572.56 ± 44.96 nM. For AcaIII3090, the following IC50 values were obtained: DmNaV1 = 99.03 ± 9.25 nM, mNaV1.6 = 158.30 ± 33.86 nM and rNaV1.3 = 371.60 ± 6.48 nM. AcaIII1425 acts, selectively, blocking rKV1.1, rKV1.6 and rKV4.3 subtypes, while the others isoforms tested remained unaltered. Due the higher specificity of AcaIII1425 to rKV1.1 and rKV1.6 subtypes, assays were performed to evaluate the blocking channel current versus toxin concentration (dose-response curve). IC50 values for the subtypes rKV1.6 and rKV1.1 are 7642.98 ± 1601.65 nM and 241.65 ± 4.27 nM, respectively. Thus, AcaIII1425 is about 32 times more potent in the rKV1.6 than in the rKV1.1 channel. The primary structure of the toxins was determined by the Edman degradation. The partial sequence of AcaIII2970 and AcaIII3090 revealed that these toxins are similar to the type 1 sodium channel sea anemones neurotoxins. The complete sequence of AcaIII1425 has no similarity with other sea anemone toxins, but is similar to the Conus and spider neurotoxins which have a structural motif known as ICK. Thus, we propose that AcaIII1425 comprises a new group of sea anemones toxins that block KV channels. Given the unprecedented nature of the toxin AcaIII1425, in silico assays were carried out in order to further refining the proposed mechanism underlying the interaction between the toxin and the rKV1.6 channel. The results indicate that, in agreement to what has been proposed elsewhere, different regions of the KV channels are important for the toxin selectivity and potency