CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / In last years, considerable efforts have been made to identify neuroactive and neuroprotective peptides derived from the venom of different natural species. In this work, were studied the activity of Dinoponera quadriceps native (DqV) and denatured (DqDV) venom on chemically induced seizures models in vivo and on in vitro cortical astrocytes viability. Male Swiss mice (28- 33g) were pretreated with DqV (0.1 or 0.5 mg/kg, e.v., n = 6-8), DqDV (0.5 or 2.0 mg/kg, i.p., n = 6-8) or DqDV (0.1 or 0.5 mg/kg, e.v., n = 6-8). 30 minutes after the intraperitoneal pretreatment or ten minutes after intravenous pretreatment with the venom was induced seizures in all animals by the administration of pentylenetetrazole (80 mg/kg) pilocarpine (400 mg/kg) or strychnine (3.0 mg/kg). In behavioral analysis, we recorded the time to the first seizure and to death and the percentage of survival. To determine the parameters of oxidative stress was dissected three brain areas (prefrontal cortex, hippocampus and striatum) of animals used in behavioral analysis, in order to determine the degree of lipid peroxidation, by measuring the levels of malondialdehyde (MDA), and the content of nitrite. In in vitro assay, cell viability of cortical astrocytes was determined after treatment with different concentrations of DqV, PTZ and DqV + PTZ. The data were analyzed by ANOVA followed by a Student Newman-Keuls (for in vivo tests) or Bonferroni (for in vitro experiments) as post hoc tests. It was observed that the DqV had effect only on the PTZ model, both in behavioral analysis as for the determination of the oxidative parameters. Pretreatment with DqV significantly reduced the time until the occurrence of first seizure (0.1 mg/kg: 77.83 Â 5.27 compared to the 101.0 Â 3.31 seconds in the control group; 0.5 mg/kg: 74.43 Â 3.94 compared to the 101.0 Â 3.31 seconds in the control group), while DqDV caused an increase in the percentage of survival when pretreated by i.p. (0.5 mg/kg: 25% of survival compared with 0% in the control group, 2.0 mg/kg: 62.5% of survival compared with 0% in control group) and e.v (0.5 mg/kg: 28.57% of survival compared with 0% in control group). routes. In relation to the oxidative stress parameters, both pretreatments with DqV and with DqDV caused increases of MDA levels in all three brain areas analyzed. The nitrite content also increased after pretreatment with DqV in the three areas of the brain and after pretreatment with DqDV via e.v., only in the hippocampus. About cell viability assays, were observed that DqV was not able to change this parameter. The PTZ reduced the cell viability of astrocytes in a dose-dependent way, with an IC 50 (cytotoxicity index to 50% of the cell population under study) corresponding to 33.12 mM. The combined treatment of DqV (100 Âg/mL) and PTZ (IC 50) also caused a reduction in cell viability. The results suggest that the DqV, probably, has both neurotoxic and neuroprotective components, and that the astrocytes should be the cells involved in the venomâs neurotoxicity. / Nos Ãltimos anos, esforÃos considerÃveis tÃm sido feitos no sentido de identificar peptÃdeos naturais neuroativos e neuroprotetores derivados do veneno de diferentes espÃcies animais. Nesse trabalho foi estudada a atividade do veneno de Dinoponera quadriceps nativo (vDq) e desnaturado (vdDq) em modelos animais de convulsÃo quimicamente induzidos in vivo e sobre a viabilidade de astrÃcitos corticais in vitro. Camundongos Swiss machos (28-33g) foram prÃ-tratados com o vDq (0,1 ou 0,5 mg/kg, e.v, n= 6-8), vdDq (0,5 ou 2,0 mg/kg, i.p., n= 6-8) ou com vdDq (0,1 ou 0,5 mg/kg, e.v., n= 6-8). Meia hora apÃs o prÃ-tratamento intraperitoneal ou dez minutos apÃs o prÃ-tratamento endovenoso com o veneno foi induzida a convulsÃo em todos os animais atravÃs da administraÃÃo de pentilenotetrazol (80 mg/kg), pilocarpina (400 mg/kg,) ou estricnina (3,0 mg/kg). Na anÃlise comportamental, foram registrados os tempos para ocorrÃncia da primeira convulsÃo e morte e o percentual de sobrevida. Para determinaÃÃo dos parÃmetros de stress oxidativo foram utilizadas trÃs Ãreas cerebrais (cÃrtex prÃ-frontal, hipocampo e corpo estriado) de animais utilizados na anÃlise comportamental, a fim de se determinar o grau de peroxidaÃÃo lipÃdica, pela mensuraÃÃo dos nÃveis de malondialdeÃdo (MDA), e o conteÃdo de nitrito. No ensaio in vitro, foi determinada a viabilidade celular de astrÃcitos corticais apÃs o tratamento com diferentes concentraÃÃes de vDq, PTZ e vDq + PTZ. Os dados foram analisados por ANOVA e Student-Newman-Keuls como pÃs-teste, para os ensaios in vivo, e ANOVA seguido pelo pÃs-teste de Bonferroni, para as experimentaÃÃes in vitro. Foi observado que o vDq apresentou efeito apenas no modelo de PTZ, tanto na anÃlise comportamental quanto na determinaÃÃo dos parÃmetros oxidativos. O prÃ-tratamento com vDq reduziu significativamente o tempo para ocorrÃncia da primeira convulsÃo (0,1 mg/kg: 77,83 Â 5,27 comparado com 101,0 Â 3,31 segundos no grupo controle; 0,5 mg/kg: 74,43 Â 3,94 comparado com 101,0 Â 3,31 segundos no grupo controle), enquanto que o vdDq causou aumento do percentual de sobrevida quando prÃ-tratado por via i.p. (0,5 mg/kg: 25% de sobrevida comparado com 0% no grupo controle; 2,0 mg/kg: 62,5% de sobrevida comparado com 0% no grupo controle) e e.v (0,5 mg/kg: 28,57% de sobrevida comparado com 0% no grupo controle). Em relaÃÃo aos parÃmetros de estresse oxidativo, tanto o prÃ-tratamento com o vDq quanto com o vdDq causaram aumentos dos nÃveis de MDA nas trÃs Ãreas cerebrais analisadas. O conteÃdo de nitrito tambÃm sofreu elevaÃÃo apÃs prÃ-tratamento com vDq, nas trÃs Ãreas cerebrais, e apÃs o prÃ-tratamento com vdDq, via e.v., apenas no hipocampo. Quanto aos ensaios de viabilidade celular, foi observado que o vDq, isoladamente, nÃo foi capaz de alterar esse parÃmetro. O PTZ causou reduÃÃo da viabilidade de astrÃcitos de modo dose-dependente e com uma IC 50 (Ãndice de citotoxicidade para 50% da populaÃÃo celular em estudo) correspondente a 33,12 mM. O tratamento combinado entre vDq (100 Âg/mL) e PTZ (IC 50) tambÃm causou reduÃÃo da viabilidade das cÃlulas. Os resultados sugerem que o vDq possivelmente apresenta ambos componentes neurotÃxicos e neuroprotetores, e os astrÃcitos devem ser uma das cÃlulas envolvidas na neurotoxicidade do veneno.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Animal toxins can be a source of molecular models for the design of new drugs. This study investigated the antimicrobial and trypanocidal potential from Dinoponera quadriceps ant venom (DqV) aiming to discover therapeutic value substances. We conducted the microdilution test, where it was determined the minimum inhibitory concentration (MIC) and Minimum Lethal Concentration (MLC) over Staphylococcus aureus ATCC 6538P , Escherichia coli ATCC 10536 , Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 , Salmonella subsp cholearaesuis choleraesuis serotype choleraesuis ATCC 10708 and Candida albicans ATCC 10231 strains and two microbial strains of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (MRSA), S. aureus ATCC 33591 and S. aureus CCBH 5330. MIC and MLC of DqV were respectively 6.25 Âg/mL and 12.5 Âg/mL for S. aureus ATCC 6538P, 3.12 Âg/mL and 3.12 Âg/mL for E. coli, 12.5 Âg/mL and 12.5 Âg/mL for P. aeruginosa, 12.5 Âg/mL and 25 Âg/mL for S. choleraesuis, 25 Âg/mL and 50 Âg/mL for C. albicans, 12.5 Âg/mL and 50 Âg/mL for S. aureus CCBH 5330 and 100 Âg/mL and 100 Âg/mL for S. aureus ATCC 33591. Mechanism of action experiments were performed for the strain of S. aureus ATCC 6538P methicillin-susceptible (MSSA), that changes in the permeability of the bacterial membrane of S. aureus treated with bacteriostatic and bactericidal concentrations of DqV was observed by the crystal violet assay and release of genetic material assay. A lowest MIC was observed when alkaline pH broth was used (7,5-9,0). Complete bacterial growth inhibition was observed after 4 h of incubation with the MLC of DqV. Bacterial morphology was analyzed by atomic force microscopy after exposure of bacteria to the CIM and CIM /2 of DqV for 4 hours, showing membrane damage. In antiparasitic assays, we determined the cytotoxic effects of the venom on epimastigote and trypomastigote forms of the Y strain of Trypanosoma cruzi. In epimastigotes, cytotoxicity was evaluated at 24 and 48 h, finding IC50 of 28.32 Âg/mL and 20.67 Âg/mL, respectively. The mechanism of cell death was assessed by flow cytometry and revealed the presence of necrotic and apoptotic involvement in the cytotoxic effect of DqV over epimastigote form, in addition, the appearance of double labeled cells with PI and Annexin V-FITC, indicating the occurrence of late apoptosis. Cytotoxicity was evaluated over trypomastigote finding an IC50 of 1.978 Âg/mL and over RAW 264.7 cells finding an IC50 of 32.44 Âg/mL. The venom showed antibacterial activity against S. aureus MSSA and MRSA, P. aeruginosa, S. choleraesuis, E. coli and C. albicans, suggesting membrane damage in S. aureus ATCC 6538P. Additionally, showed cytotoxic potential on epimastigote and tripomastigote forms of Y strain of T. cruzi. / As toxinas animais podem ser fonte de modelos moleculares para o desenho de novos fÃrmacos. Este trabalho objetivou estudar o potencial antimicrobiano e tripanocida do veneno da formiga Dinoponera quadriceps (VDq) visando à descoberta de substÃncia de valor terapÃutico. Foi realizado o ensaio de microdiluiÃÃo em caldo, onde foi determinado a ConcentraÃÃo InibitÃria MÃnima (CIM) e ConcentraÃÃo Letal MÃnima (CLM) das cepas Staphylococcus aureus ATCC 6538P, Escherichia coli ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Salmonella cholearaesuis subsp. choleraesuis sorotipo choleraesuis ATCC 10708 e Candida albicans ATCC 10231 e duas cepas Staphylococcus aureus Meticilina Resistente (MRSA), S. aureus ATCC 33591 e S. aureus CCBH 5330. CIM e CLM de VDq foram respectivamente 6,25 Âg/mL e 12,5 Âg/mL para S. aureus ATCC 6538P, 3,12 Âg/mL e 3,12 Âg/mL para E. coli, 12,5 Âg/mL e 12,5 Âg/mL para P. aeruginosa, 12,5 Âg/mL e 25 Âg/mL para S. choleraesuis, 25 Âg/mL e 50 Âg/mL para C. albicans, 12,5 Âg/mL e 50 Âg/mL para S. aureus CCBH 5330 e 100 Âg/mL e 100 Âg/mL para S. aureus ATCC 33591. Em seguida foram realizados experimentos de mecanismo de aÃÃo para a cepa de S. aureus ATCC 6538P SensÃvel à Meticilina (MSSA), onde se verificou alteraÃÃo na permeabilidade da membrana bacteriana de S. aureus tratado com concentraÃÃes bacteriostÃticas e bactericidas de VDq atravÃs do ensaio do cristal violeta e do ensaio de liberaÃÃo de material genÃtico. Uma menor CIM foi encontrada quando pHs alcalinos foram utilizados no teste (7,5-9,0). Uma completa inibiÃÃo de crescimento foi observada apÃs 4 h de incubaÃÃo com CLM de VDq. A morfologia bacteriana foi avaliada por microscopia de forÃa atÃmica apÃs exposiÃÃo da bactÃria à CIM e CIM/2 de VDq durante 4 h, mostrando o dano de membrana. Nos ensaios antiparasitÃrios, foram observados os efeitos citotÃxicos do veneno sobre formas epimastigotas e tripomastigotas da cepa Y de Trypanosoma cruzi. Nas formas epimastigotas, a citotoxicidade foi avaliada em 24 e 48 h, com IC50 de 28,32 Âg/mL e IC50= 20,67 Âg/mL, respectivamente. O mecanismo de morte celular foi avaliado por citometria de fluxo e revelou envolvimento necrÃtico e apoptÃtico no efeito do VDq sobre formas epimastigotas, alÃm do aparecimento de cÃlulas marcadas duplamente com PI e anexina V-FITC, indicando a ocorrÃncia de apoptose tardia. A citotoxicidade foi avaliada sobre formas tripomastigotas encontrando uma IC50 de 1,978 Âg/mL e sobre cÃlulas RAW 264.7 uma IC50 de 32,44 Âg/mL. O veneno apresentou atividade antimicrobiana sobre S. aureus MSSA e MRSA, P. aeruginosa, S. choleraesuis, E. coli e C. albicans, sugerindo lise de membrana em S. aureus ATCC 6538P. Adicionalmente, apresentou potencial citotÃxico sobre as formas epimastigota e tripomastigorta de cepa Y de T. cruzi.