Orientador: Stephen Hyslop / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-13T23:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_Lourdes_D.pdf: 2781638 bytes, checksum: 00a6161d21fa428051e65ae4993b92c1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: As peçonhas do gênero bothrops causam hipotensão, no entanto as alterações cardíacas e hemodinâmicas, associadas com este fenômeno não têm sido bem investigadas. Neste estudo, analisamos as alterações cardiovasculares causadas pela peçonha de Bothrops alternatus (urutu) em cães e, avaliamos a cardiotoxicidade desta peçonha em átrio direito isolado de rato. Em cães anestesiados com isoflurano, a peçonha (0,3 mg/kg, i.iv.) causou hipotensão imediata atingindo o ápice aos 5 minutos, seguida por uma lenta recuperação para níveis não significativamente diferentes do basal após 2h. Não foi observada recuperação no grupo tratado com a dose de 1,0 mg/kg. A hipotensão foi acompanhada por uma queda abrupta do débito cardíaco, dos trabalhos tanto do ventrículo direito quanto do esquerdo, bem como do volume e índice sistólico, os quais permaneceram reduzidos até o final do experimento. Não ocorreu alteração significativa na freqüência cardíaca, no ECG, nos valores pressóricos pulmonares, nos níveis dos gases sanguíneos (pO2, pCO2, HCO3, SBCe e SBEc), e nem nos parâmetros metabólicos (pH, lactato, glicose e creatinoquinase), porém, foi observado um aumento significativo nos níveis de lactato desidrogenase logo no início do envenenamento. Nenhuma alteração histológica no tecido cardíaco foi observada, no entanto, observou-se microaneurismas e alguma descamação epitelial nos túbulos renais. Houve uma diminuição rápida da peçonha circulante, após a administração i.v., que ainda foi detectada aos 240 minutos. A peçonha de B. alternatus (0,5; 1,0 e 2,0 mg/ml) não alterou a frequência atrial, mas reduziu significativamente a força contrátil (redução máxima de ~76%) e aumentou acentuadamente a liberação de creatinoquinase (CK) e creatinoqunase - MB (CK-MB). A análise histopatológica mostrou extensa mionecrose dos cardiomiócitos. A peçonha dialisada (1,0 mg/ml, membrana de 2000 Da) contra NaCl 0,9 % (24h a 4 °C) não alterou a redução progressiva na força contrátil, enquanto que o aquecimento (100 °C, 20 min) aboliu esta redução; A liberação de CK e CK-MB não foi alterada pela diálise e pelo aquecimento. A atropina, o atenolol e propranol, a cimetidina ou a indometacina não alteraram a força contrátil atrial, no entanto o L-NAME - inibidor da NOS, atenuou a redução na contratilidade, sugerindo um possível envolvimento do NO na resposta induzida pela peçonha. Estes resultados mostram que em cães, a peçonha de B. alternatus produziu acentuadas alterações cardiovasculares, envolvendo uma ação cardíaca direta, com poucas alterações metabólicas. A peçonha é também tóxica para átrio isolado de rato, provavelmente em função dos efeitos proteolíticos e/ou de PLA2. / Abstract: Bothrops snake venoms cause hypotension, but the hemodynamic and cardiac alterations associated with this phenomenon have not been extensively investigated. In this study, we examined the cardiovascular changes caused by Bothrops alternatus (urutu) venom in anesthetized dogs and examined the cardiotoxicity of the venom in rat isolated rat atria. In isofluorane-anesthetized dogs, venom (0.3 mg/kg, i.v.) caused immediate hypotension that was maximal within 5 min followed by a slow recovery to levels not significantly different from pre-venom values after 2 h; no recovery was seen with a venom dose of 1 mg/kg. The hypotension was accompanied by an abrupt decrease in cardiac output, left and right ventricular systolic work, and systolic indices and volume that persisted without recovery until the end of the experiment. There were no significant changes in heart rate, ECG, pulmonary hemodynamics, blood gas levels (pO2, pCO2, HCO3, SBCe and SBEc) and metabolic parameters (blood pH, lactate, glucose and creatine kinase); however, a slight, significant increase in lactate dehydrogenase was seen soon after venom. There were no histological alterations in cardiac tissue, but microaneurysms and epithelial desquamation were seen in renal tubules. Circulating venom decreased rapidly after i.v. administration, but was still detectable after 240 min. Venom (0.5, 1.0 and 2.0 mg/ml) did not affect the beating rate of rat isolated right atria but significantly reduced the contractile force (maximal reduction of ~76%) and markedly increased the release of creatine kinase (CK) and CK-MB. Histological analysis revealed extensive myonecrosis. Venom dialysis (1.0 mg/ml; membrane nominal MW cut-off = 2000 Da) against 0.9% NaCl (24 h, 4°C) did not affect the decrease in contractile force whereas heating (100°C, 20 min) abolished the venom-induced reduction; CK and CK-MB release was also unaltered by dialysis but attenuated by heating. The decrease in atrial contractility was unaffected by atropine, atenolol, propranolol, cimetidine or indomethacin, but was attenuated by L-NAME, an inhibitor of nitric oxide synthase, indicating a possible role for nitric oxide in the venom-induced response. These results show that in dogs B. alternatus produces marked cardiovascular alterations involving a direct cardiac action, with little role for metabolic changes. The venom is also toxic to rat atria, probably as a result of venom proteolytic and/or phospholipase A2 activity. / Doutorado / Farmacologia / Doutor em Farmacologia

Orientador: Stephen Hyslop / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-15T05:11:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_MarianaAcedoPitocco_M.pdf: 2686415 bytes, checksum: 93b2ceba582a84158f4ce0d23348a829 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Serpentes do gênero Bothrops são a principal causa de acidentes ofídicos no Brasil. Acidentes envolvendo a Bothrops jararacussu (jararacuçu) resultam em envenenamento moderado e grave, devido principalmente à grande quantidade de peçonha injetada por esta espécie. Entre os efeitos observados, o quadro de hipotensão e de choque são fatores importantes a serem considerados. Neste trabalho, avaliamos as alterações cardíacas causadas pela peçonha de B. jararacussu em átrio direito isolado de rato. A incubação das preparações com peçonha (0,025, 0,050, 0,1 e 0,2 mg/ml) resultou em uma marcada contratura atrial em altas concentrações que levou a uma redução progressiva da força contrátil e a freqüência atrial, especialmente na maior concentração utilizada (0,2 mg/ml). A maior concentração da peçonha também causou uma marcada liberação de CK-BM e desorganização das fibras musculares atriais. A peçonha aquecida (100°C, 20 min) aboliu esta atividade enquanto a diálise não alterou significativamente essas respostas. O fracionamento da peçonha de B. jararacussu em cromatografia por gel filtração e troca iônica nos forneceu a fração (III3) que reproduziu todas as alterações funcionais e morfológicas vistas com a peçonha bruta. SDS-PAGE da fração III3, na presença e ausência de ditiotreitol e ß-mecaptoetanol revelaram uma massa molecular de ~28 KDa e 14 KDa, respectivamente, semelhantes às bothropstoxinas, as principais PLA2 miotóxicas desta peçonha. Os antivenenos comerciais utilizados (botrópico e botrópico/crotálico) se mostraram eficientes em neutralizar os efeitos produzidos pela peçonha bruta tanto na força e freqüência atriais como na liberação de CK-MB e nas alterações histológicas. A pré-incubação com antagonistas farmacológicos (bloqueadores de receptores adrenérgicos, histaminérgicos, muscarínicos, e inibidores da ciclooxigenase e óxido nítrico sintase) não afetou significativamente as alterações induzidas pela peçonha. Estes resultados indicam que as alterações induzidas pela peçonha de B. jararacussu estão envolvidas diretamente com o dano a fibra muscular atrial mediada provavelmente através da atividade das PLA2 miotóxicas. / Abstract: The genus Bothrops is the principal cause of snakebite in Brazil. Bites by Bothrops jararacussu (jararacuçu) result in moderate to severe envenoming partly because of the large amount of venom injected by this species. Hypotension and circulatory shock are important systemic manifestations associated with bites by this species. In this work, we examined the cardiac alterations caused by B. jararacussu venom in rat isolated right atria. Incubation of atria with venom (0.025, 0.050, 0.1 and 0.2 mg/ml) resulted in marked muscle contracture at high concentrations that led to a progressive decrease in contractile force and beating rate, especially at the highest concentration (0.2 mg/ml). The highest venom concentrations also caused a marked release of CK-MB and disorganization of atrial muscle fibers. Heating the venom (100ºC, 20 min) abolished this activity whereas dialysis did not significantly alter the responses. Fractionation of B. jararacussu venom by gel filtration and ion exchange chromatographies yielded a peak (III-3) that reproduced all of the morphological and functional changes seen with the venom. SDS-PAGE of the peak III-3 protein in the absence and presence - mercaptoethanol revealed a molecular mass of ~28 KDa and 14 KDa, respectively, similar to bothropstoxins, the main myotoxic PLA2 of this venom. Bothropic and bothropic/crotalic antivenoms prevented the venom (0.2 mg/ml)-induced decrease in contractile force and atrial rate, as well as the tissue damage (CK-MB release and histological alterations). Pre-incubation with adrenergic, histaminergic and muscarinic receptor antagonists, or with cyclooxygenase and nitric oxide synthase inhibitors, did not significantly affect the venom-induced changes. These results indicate that the B. jararacussu venom-induced alterations probably involve direct to atrial muscle fibers mediated by venom myotoxic PLA2. / Mestrado / Mestre em Farmacologia

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Some animals present natural resistance to the effects of snake venoms that can be explained by the presence of neutralizing factors in their blood serum. The resistance of South American Didelphis marsupialis, against crotalid venoms, especially of the genus Bothrops, of utmost medical importance in Brazil, has been object of investigation in the last few years. Bothrops erythromelas, known as âjararaca-da-secaâ or âjararaca-malha-de-cascavelâ is responsible for a great deal of snakebites in Northeastern Brazil. The venom of this snake induces acute renal failure (Wen et al., 1989). In this work, we examined the action of the antibothropic factor isolated from Didelphis marsupialis on the renal effects of B. erythromelas venom in the absence of systemic interactions. Isolated kidneys from Wistar rats, weighing 260 to 300g, were perfused with Krebs-Henseleit solution containing 6g% of bovine serum albumin, Bothrops erythromelas venom (10mg/mL), antibothropic factor from Didelphis marsupialis (10mg/mL), antibothropic factor from Didelphis marsupialis (10mg/mL) incubated with Bothrops erythromelas venom (10mg/mL) and antibothropic factor from Didelphis marsupialis (30mg/mL) incubated with Bothrops erythromelas venom (10mg/mL). The parameters studied included perfusion pressure (PP), renal vascular resistance (RVR), glomerular filtration rate (GFR), urinary flow (UF), percent sodium, potassium and chloride tubular transport (%TNa+, %TK+ and %TCl-), and osmotic clearance (Cosm). The control group perfused with albumin was functionally stable for over 120 min. The administration of antibothropic factor from Didephis marsupialis (10Âg/mL) did not modify the functional kidney parameters when compared with control group. The infusion of B. erythromelas venom (10Âg/mL) caused a significant decrease (p< 0,05*) in perfusion pressure and renal vascular resistance at 60, 90 and 120 min. with maximum effect at 90 min. (PP&#8594; ct90 = 108.70 Â 5.1 mmHg vs vBE90 = 65.20 Â 5.6* mmHg) and (RVR&#8594; ct90 = 5.76 Â 0.65 mmHg/mL.g-1.min-1. vs vBE90 = 3.10 Â 0.45* mmHg/mL.g-1.min-1). The glomerular filtration rate decreased at 60 min. and increased at 90 and 120 min (ct120 = 0.72 Â 0.10 mL.g-1.min-1. vs vBE120 = 1.24 Â 0.26* mL.g-1.min-1). After administration of the venom, the urinary flow increased at 90 and 120 min when compared with control group (ct120 = 0.14 Â 0.07 mL.g-1.min-1. vs vBE120 = 0.47 Â 0.08* mL.g-1.min-1). Sodium transport percent decreased at 90 and 120 min. (ct90 = 79.18 Â 0.88% vs vBE90 = 58.35 Â 4.86* %). Potassium transport percent decreased at 90 and 120 min. (ct90 = 67.20 Â4.04% vs vBE90 = 57.32 Â 5.28* %). Chloride transport percent decreased at 60, 90 and 120 min. (ct90 = 77.32 Â 2.22% vs vBE90 = 55.97 Â 5.52* %). The osmotic clearance increased at 90 and 120 min. (ct120 = 0.13 Â 0.01 mL. g-1.min-1 vs vBE120 = 0.42 Â 0.07* mL.g-1.min-1). The antibothropic factor from Didelphis marsupialis (10Âg/mL) incubated with B. erythromelas venom (10Âg/mL) blocked only the effects promoted by venom in the perfusion pressure and in the renal vascular resistance, whereas the highest concentration of the antibothropic factor from Didelphis marsupialis (30Âg/mL) reversed the effects on renal vascular resistance, urinary flow, glomerular filtration rate, percent sodium potassium and chloride tubular transport (%TNa+, %TK+ and %TCl-), and osmotic clearance (Cosm). In conclusion, B. erythromelas venom altered all the renal functional parameters evaluated and the antibothropic factor from D.marsupialis was able to inhibit the effects induced by the venom in rat isolated kidney. / Some animals present natural resistance to the effects of snake venoms that can be explained by the presence of neutralizing factors in their blood serum. The resistance of South American Didelphis marsupialis, against crotalid venoms, especially of the genus Bothrops, of utmost medical importance in Brazil, has been object of investigation in the last few years. Bothrops erythromelas, known as âjararaca-da-secaâ or âjararaca-malha-de-cascavelâ is responsible for a great deal of snakebites in Northeastern Brazil. The venom of this snake induces acute renal failure (Wen et al., 1989). In this work, we examined the action of the antibothropic factor isolated from Didelphis marsupialis on the renal effects of B. erythromelas venom in the absence of systemic interactions. Isolated kidneys from Wistar rats, weighing 260 to 300g, were perfused with Krebs-Henseleit solution containing 6g% of bovine serum albumin, Bothrops erythromelas venom (10mg/mL), antibothropic factor from Didelphis marsupialis (10mg/mL), antibothropic factor from Didelphis marsupialis (10mg/mL) incubated with Bothrops erythromelas venom (10mg/mL) and antibothropic factor from Didelphis marsupialis (30mg/mL) incubated with Bothrops erythromelas venom (10mg/mL). The parameters studied included perfusion pressure (PP), renal vascular resistance (RVR), glomerular filtration rate (GFR), urinary flow (UF), percent sodium, potassium and chloride tubular transport (%TNa+, %TK+ and %TCl-), and osmotic clearance (Cosm). The control group perfused with albumin was functionally stable for over 120 min. The administration of antibothropic factor from Didephis marsupialis (10Âg/mL) did not modify the functional kidney parameters when compared with control group. The infusion of B. erythromelas venom (10Âg/mL) caused a significant decrease (p< 0,05*) in perfusion pressure and renal vascular resistance at 60, 90 and 120 min. with maximum effect at 90 min. (PP&#8594; ct90 = 108.70 Â 5.1 mmHg vs vBE90 = 65.20 Â 5.6* mmHg) and (RVR&#8594; ct90 = 5.76 Â 0.65 mmHg/mL.g-1.min-1. vs vBE90 = 3.10 Â 0.45* mmHg/mL.g-1.min-1). The glomerular filtration rate decreased at 60 min. and increased at 90 and 120 min (ct120 = 0.72 Â 0.10 mL.g-1.min-1. vs vBE120 = 1.24 Â 0.26* mL.g-1.min-1). After administration of the venom, the urinary flow increased at 90 and 120 min when compared with control group (ct120 = 0.14 Â 0.07 mL.g-1.min-1. vs vBE120 = 0.47 Â 0.08* mL.g-1.min-1). Sodium transport percent decreased at 90 and 120 min. (ct90 = 79.18 Â 0.88% vs vBE90 = 58.35 Â 4.86* %). Potassium transport percent decreased at 90 and 120 min. (ct90 = 67.20 Â 4.04% vs vBE90 = 57.32 Â 5.28* %). Chloride transport percent decreased at 60, 90 and 120 min. (ct90 = 77.32 Â 2.22% vs vBE90 = 55.97 Â 5.52* %). The osmotic clearance increased at 90 and 120 min. (ct120 = 0.13 Â 0.01 mL. g-1.min-1 vs vBE120 = 0.42 Â 0.07* mL.g-1.min-1). The antibothropic factor from Didelphis marsupialis (10Âg/mL) incubated with B. erythromelas venom (10Âg/mL) blocked only the effects promoted by venom in the perfusion pressure and in the renal vascular resistance, whereas the highest concentration of the antibothropic factor from Didelphis marsupialis (30Âg/mL) reversed the effects on renal vascular resistance, urinary flow, glomerular filtration rate, percent sodium potassium and chloride tubular transport (%TNa+, %TK+ and %TCl-), and osmotic clearance (Cosm). In conclusion, B. erythromelas venom altered all the renal functional parameters evaluated and the antibothropic factor from D.marsupialis was able to inhibit the effects induced by the venom in rat isolated kidney

A jararaca-ilhoa (Bothrops insularis) é uma serpente criticamente ameaçada, endêmica da Ilha da Queimada Grande (IQG), litoral sul de São Paulo. Com a sua população em declínio, foi estabelecido um programa de reprodução em cativeiro, porém o conhecimento da sua biologia reprodutiva ainda é incipiente. Até o momento considera-se essa espécie como sazonal, com período de espermatogênese e cópulas associado, ocorrendo do outono até início da primavera, porém não existem estudos a cerca da endocrinologia reprodutiva. O objetivo desse trabalho foi validar um método de avaliação hormonal não invasiva por meio das fezes e realizar o monitoramento dos metabólitos fecais de testosterona em conjunto com avaliação plasmática de testosterona. Ao longo de 36 meses foram coletadas 156 amostras de fezes e 30 amostras de sangue de oito machos cativos. As concentrações de metabólitos fecais de testosterona variaram entre 10,9 à 249,3 ng/g de fezes, enquanto as concentrações de testosterona plasmática variaram de 0,07 à 0,30 ng/mL de plasma. Não houve diferença significativa entre as concentrações plasmáticas de testosterona e de metabólitos fecais de testosterona ao longo do ano, apesar dos machos demonstrarem comportamento reprodutivo durante esse período. Os dados corroboram com outros estudos de estocagem espermática, qualidade seminal e volume gonadal, porém vão de encontro à resultados de histologia testicular. São discutidas a possibilidade da espécie ser assazonal ou desses resultados serem uma consequência das condições do cativeiro. Esse estudo contribui com a validação de um novo método de avaliação longitudinal de esteroides sexuais em B. insularis, com o conhecimento da biologia reprodutiva de serpentes tropicais e com a conservação de animais ameaçados de extinção / The golden lancehead pitviper (Bothrops insularis) is a critically endangered snake, endemic of the Queimada Grande Island, southeastern Brazil. With its declining population, a captive breeding program was established, but the knowledge of its reproductive biology is incipient. By the time this species is considered as seasonal, with spermatogenesis period and matting associated, occurring from autumn until early spring, but there are no studies about their reproductive endocrinology. The aim of this study was to validate a noninvasively hormonal evaluation method through feces and carry out the monitoring of androgens in conjunction with plasma testosterone evaluation. Over 36 months 156 stool samples and 30 blood samples were collected from eight captive males. The fecal androgen concentrations ranged from 10.9 to 249.3 ng / g of feces and the plasma testosterone concentrations ranged from 0.07 to 0.30 ng / mL of plasma. There was no significant difference between the concentrations of fecal androgens and plasma throughout the year, although the males had shown successfully reproductive behavior during this period. The data corroborate whith other studies of sperm storage, sperm quality and gonadal volume, but disagreeded of the results of testicular histology. We discuss the possibility of the species be assazonal or these results are a consequence of the captivity conditions. This study contributes to the validation of a new longitudinal evaluation method of sex steroids in B. insularis, with the knowledge of the reproductive biology of tropical snakes and the conservation of endangered animals

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / As serpentes do gÃnero Bothrops sÃo responsÃveis pela maior parte dos acidentes ofÃdicos ocorridos no Brasil, representando um sÃrio problema de saÃde pÃblica pela freqÃÃncia com que ocorrem e pela morbidade e mortalidade que ocasionam. Envenenamento por serpente Bothrops atrox conduz à alteraÃÃo sistÃmica que à responsÃvel pela causa preliminar de morte apÃs acidente ofÃdico. Esse trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos farmacolÃgicos do veneno bruto da serpente Bothrops atrox (VBA) na perspectiva de elucidaÃÃo dos mecanismos fisiopatolÃgicos causados aos tecidos. Primeiramente, avaliou-se as aÃÃes do VBA no sistema de perfusÃo renal, no qual o ÃrgÃo era exposto à peÃonha de B. atrox para se avaliar as possÃveis alteraÃÃes dos parÃmetros renais. ApÃs a perfusÃo renal, os rins foram submetidos à anÃlise histolÃgica. Os parÃmetros foram analisados pelo ANOVA e Student t-test, com p<0,005. Os resultados encontrados demonstraram que VBA promoveu diminuiÃÃo significativa na pressÃo de perfusÃo (PP) e na resistÃncia vascular renal (RVR). O fluxo urinÃrio (FU) e o ritmo de filtraÃÃo glomerular (RFG) aumentaram significativamente. Foi observado aumento e diminuiÃÃo do percentual de transporte de cloreto e sÃdio, respectivamente. As alteraÃÃes histolÃgicas dos rins perfundidos foram discretas, indicando presenÃa de material proteinÃceo nos glomÃrulos e tÃbulos. Realizou-se uma investigaÃÃo da participaÃÃo do Ãxido nÃtrico (NO) nos efeitos sistÃmicos causados por VBA, em um experimento in vivo. Houve um aumento na produÃÃo de nitrito no sangue dos animais tratados com VBA. Efetuou-se o bloqueio farmacolÃgico com L-NAME e o aumento na produÃÃo de nitrito foi abolida. AtravÃs desses resultados conclui-se que o VBA causa alteraÃÃo nos parÃmetros renais e induz aumento na produÃÃo de Ãxido. / Snakes of the genera Bothrops are the most responsible for ophidian accidents occurred in Brazil, representing a serious public health problem due to their frequency, morbity and mortality rates. Envenomation caused by the species Bothrops atrox leads to systemic complication, which is responsible for the preliminary cause of death after ophidian accident. The aim of this work was to evaluate the pharmacological effects of the crude venom of Bothrops atrox (VBA), in perspective of elucidating the physiopathological mechanisms occurred in the tissues. First of all, the actions of VBA were evaluated in the renal perfusion system, in which the organ was exposed to the venom of B. atrox to evaluate possible renal parameters alterations. After the renal perfusion, the kidneys were submitted to histological analysis. The parameters were analyzed by ANOVA and Student t-test, with p<0,005. The results showed that VBA decreased the perfusion pressure (PP) and renal vascular resistance (RVR) significantly as in contrast with the urinary flow (UF) and glomerular filtration rate (GFR) which had a significant increase. It was observed both increase and reduction of the percentage of chloride and sodium transport, respectively. The histological alterations of the perfused kidneys were discrete, indicating the presence of proteinaceous substance in the glomeruli and tubules. An investigation was made - in an in vivo experiment - into the participation of nitric oxide (NO) in the systemic effects induced by VBA. There was an increase of the nitrite production in the blood of animals that received the VBA treatment. Pharmacological blockade with L-NAME was carried out and the increase of the nitrite production was nullified. Due to these results, we conclude that VBA causes alterations on renal parameters and it induces increase of the oxide production.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O uso de plantas medicinais no tratamento de picadas de serpentes à amplamente difundido nas culturas populares ao redor do mundo. Esta prÃtica pode ser Ãtil no tratamento primÃrio de vÃtimas de acidentes ofÃdicos, principalmente em Ãreas onde o soro antiveneno nÃo està prontamente disponÃvel. Os pterocarpanos, especialmente as cabenegrinas A-I e A-II, tiveram sua atividade antiofÃdica comprovada em diversos modelos experimentais. Esta dissertaÃÃo objetivou estabelecer uma metodologia para estudos das alteraÃÃes bioquÃmicas e hematolÃgicas induzidas pelo veneno de B. jararacussu em ratos e verificar o efeito da cabenegrina A-II nestas alteraÃÃes, alÃm de verificar o efeito da cabenegrina A-II nas alteraÃÃes pressÃricas induzidas pelo veneno. Foram analisados parÃmetros indicativos da funÃÃo renal (creatinina, urÃia e Ãcido Ãrico), da funÃÃo hepÃtica (AST e ALT), de dano muscular (CK), alÃm de glicose, eletrÃlitos e hemograma. As alteraÃÃes bioquÃmicas e hematolÃgicas induzidas pelo veneno variaram conforme a via de administraÃÃo, variaÃÃes estas relacionadas à amplitude de absorÃÃo do veneno. Neste estudo, a via intramuscular foi escolhida para os estudos com a cabenegrina A-II. Neste modelo experimental, a cabenegrina A-II foi capaz de reverter à maioria dos efeitos bioquÃmicos e hematolÃgicos produzidos pela administraÃÃo do veneno de B. jararacussu, apontando para uma melhora considerÃvel da funÃÃo renal e hepÃtica dos animais, bem como um dano muscular menos pronunciado. Nas alteraÃÃes pressÃricas causadas pelo veneno de B. jararacussu, a cabenegrina A-II bloqueou o efeito hipotensor do veneno, um indicativo de inibiÃÃo enzimÃtica promovida por este pterocarpano prenilado. Estes dados, acrescentados a estudos prÃvios realizados com essas substÃncias, as colocam como uma alternativa de protÃtipos na busca de novos agentes antiveneno. / Medicinal plants against snakebite are widespread used in folk medicine in the world. This practice may be useful as a first treatment of snakebite victims, mainly in places where antivenom immunotherapy is not promptly available. Pterocarpans, especially the cabenegrins A-I and A-II, had their antiophidic activity proved by several experimental models. This work aimed to fix one efficient methodology to study biochemical and hematological alterations induced by Bothrops jararacussu venom in rats and verify the effects of cabenegrin A-II in these alterations, besides studying the effects of cabenegrin A-II in pressure changes induced by this venom. Indicatives parameters for renal function (creatinin, urea and uric acid), hepatic function (AST and ALT) and muscle injury (CK), besides glucose, electrolytes and hemogram were analyzed. Biochemical and hematological changes varied according the way of administration of the venom, variations related to the rate of absorption of the venom. In this case, intramuscular way was chosen to study the effects of cabenegrin A-II, where cabenegrin A-II was able to block the major part of biochemical and hematological effects induced by B. jararacussu venom, showing an improve in renal and hepatic function and less muscle injury than control group. On pressure changes induced by B. jararacussu venom, cabenegrin A-II blocked the hypotensive effect of the venom, indicating enzymatic inhibition promoted by this prenylated pterocarpan. These data, added to previous studies with this class, indicate prenylated pterocarpans as lead compounds in research of new antivenom drugs.

A finalidade desse trabalho foi a análise de aspectos estruturais e biológicos de uma lectina do veneno de B. atrox, denominada galatrox. A purificação da galatrox envolveu dois passos cromatográficos, sendo o primeiro por afinidade em coluna de agarose-lactose e o segundo referente a aplicação do material retido no gel de agarose-lactose (LacR), em coluna de Sephadex G-25. As etapas de purificação foram monitoradas por leitura de absorbância em 280nm e SDS-PAGE. Preparações de galatrox foram submetidas à digestão in situ com tripsina e a massa molecular e o sequenciamento dos peptídeos obtidos foram determinados por espectrometria de massa (MALDI-TOF-MS e ESI-CID-MS/MS). A seqüência N-terminal de aminoácidos da galatrox foi obtida pela reação automatizada de Edman (PROCISE-419®). A atividade lectínica dessa proteína foi caracterizada por meio de testes de aglutinação de eritrócitos humanos, na presença ou ausência de diferentes carboidratos como lactose (4mM) e galactose (20mM), EDTA (5mM) e aquecimento (100ºC/10min). A desgranulação mastocitária foi determinada pela liberação de -Hexosaminidase por células RBL-2H3 sensibilizadas com IgE anti-DNP(dinitrofenil) e estimuladas com galatrox, veneno bruto, fração não retida na coluna de agarose-lactose (Lac-nR), HSA-DNP (controle positivo) ou PBS (controle negativo). O nível de indução de apoptpse e/ou necrose de células RBL-2H3 tratadas com galatrox foi avaliado pela marcação com anexina V-FITC e/ou iodeto de propídeo e analisado por citometria de fluxo (FACScanto®) com o auxílio do software (CBA-DIVA®). A camptotecina foi utilizada como referência de apoptose/necrose. A atividade edematogênica foi testada em camundongos pela injeção intraplantar de galatrox; fração Lac-nR, veneno bruto e PBS. Análise por SDS-PAGE indicou que as preparações de galatrox eram homogêneas e continham bandas de 14.000 e 28.000 de massa molecular relativa em condições redutoras ou não, respectivamente. A seqüência N-terminal foi correspondente aos seguintes aminoácidos: NNXPQDWLPMNGLXYKIFD, e a seqüência de alguns aminoácidos internos corresponderam a KDFSWEWTDR e GHSEVWLGLWDK. A atividade hemaglutinante dessa lectina foi dose-dependente e inibida por EDTA (5mM), aquecimento (100ºC/10min) e lactose (32mM, 16mM, 8mM, 4mM, 2mM, 1mM, 0,5mM). Ao contrário do veneno bruto e da fração Lac-nR, esta lectina não foi edematogênica e nem promoveu apoptose e necrose de células RBL- 2H3. A galatrox induziu uma discreta desgranulação mastocitária em comparação com o veneno bruto e a fração Lac-nR. Com base nos dados obtidos sugere-se que a galatrox é uma lectina homodímérica com 28.000 de massa molecular relativa, ligante de -galactosídeos e que apresenta similaridade estrutural com outras lectinas tipo-C do veneno de Bothrops ssp. Além disso, a galatrox comportou-se como um fraco agente pró-inflamatório e não induziu efeitos apoptótico e necrótico significantes. Finalmente, esse trabalho poderá contribuir para o melhor entendimento do impacto biológico da presença de lectinas no veneno e nos envenenamentos, bem como na geração de novos produtos biotecnológicos. / The aim of this work was the analysis of structural and biological aspects of a B. atrox venom lectin, named galatrox. The galatrox purification involved two chromatographic steps, starting with an affinity column of Lactosyl-Sepharose followed by application of the retained material on a Lactosyl-Sepharose gel (LacR) in Sephadex G-25 column. The purification steps were monitored by absorbance at 280nm and SDSPAGE. Galatrox samples were submitted to digestion in situ with trypsin and the sequencing mass of the obtained peptides were determined by mass spectrometry (MALDI-TOF-MS and ESI-CID-MS/MS). The N-terminal sequence of amino acids from galatrox was obtained by automatized Edman degradation (PROCISE-491®). The lectin activity of this protein was characterized by human erytrocytes agglutination test in presence or absence of different carbohydrates as lactose (4mM) and galactose (20mM), EDTA (5mM) and heat. The mast cells degranulation was determined by -hexosaminidase release in RBL-2H3 cells sensibilized with anti-DNP IgE and challenged with galatrox, crude venom in a non retained fraction in Lactosyl-Sepharose (Lac-nR) , HAS-DNP (positive control) or PBS (negative control). The apoptosis and/or necrosi induced level in treated RBL- 2H3 cells with galatrox was evaluated using AnnexinV and/or Propidium iodide and analysed by flow citometry (FACSCanto®) with the help software (CBA-DIVA®). The camptotecin was used with apoptosi/necrosi reference. The edematogenic was tested in mice by the intraplantar injection of galatrox, Lac-nR fraction, crude venom and PBS. SDS-PAGE analyse indicated that the galatrox preparations were homogenous and contained a single band of 14,000 or 28,000 relative molecular weight showed in reducting or non-reducting conditions, respectively. N-terminal amino acid sequence was determined as following: NNXPQDWLPMNGLXYKIFD, and some internal amino acid sequence was obtained which correspond to KDFSWEWTDR and GHSEVWLGLWDK. The hemagglutination activity of this lectin was dose dependent and inhibited by EDTA (5mM), heating (100ºC/10min) and lactose (32mM, 16mM, 8mM, 4mM, 2mM, 1mM, 0,5mM). In the other hand, the crude venom and Lac-nR fraction, this lectin was not edematogenic nor promoted apoptosis and necrosi of RBL-2H3 cells. The galatrox induced a discret mast cells degranulation compared with crude venom and Lac-nR fraction. Based in obtained datas is suggested that galatrox is a homodimeric lectin with relative molecular mass of 28,000, -galactoside bindings and that shows structural similarity with other Ctype lectins from Bothrops ssp. venom. Even more the galatrox showed to be a weak proinflamatory agent and did not induced significant apoptotic and necrotic effect. Finally this work would contribute to better understanding of the biological impact that the lectin presence in venom and in poisonings as well in the generation of a new biotechnological products.

Neste trabalho descrevemos o isolamento e a caracterização bioquímica, estrutural e funcional de uma L-aminoácido oxidase isolada do veneno da serpente Bothrops jararacussu, proteína esta denominada BjussuLAAO. O isolamento foi realizado pela combinação de três etapas cromatográficas, utilizando filtração molecular em Sephadex G-75, seguida de cromatografia de afinidade em Benzamidina-Sepharose, seguida pela última etapa cromatográfica, realizada com interação hidrofóbica em Fenil-Sepharose. A BjussuLAAO é uma proteína com massa molecular de 61 kDa e pI 5,8, e apresentou alta similaridade sequencial com as LAAOs já isoladas dos venenos de serpentes. A enzima BjussuLAAO induziu edema apenas na maior dose (100 ?g/animal), não apresentou atividade miotóxica, também não apresentou atividade hemorrágica, mesmo nas doses mais elevadas. A BjussuLAAO, demonstrou ter efeito coagulante e ação fibrinogenolítica e, mesmo utilizando inibidores de metaloproteases e serino proteases, continuou apresentando tal atividade, demonstrando assim não existir contaminantes destas classes de proteínas na amostra. As atividades mais interessantes do ponto de vista farmacológico, onde podemos visualizar a BjussuLAAO como um futuro fármaco, foram as atividades antitumoral, bactericida e antiparasitária. Esta apresentou, em baixas concentrações, citotoxicidade sobre células tumorais, ação leishmanicida e tripanocida, demonstrando assim ser uma substância candidata a fármaco multifuncional. / In this research we described the isolation and biochemical, structural and functional characterization of an L-amino acid oxidase from Bothrops jararacussu venom, named BjussuLAAO. The purification was carried out through three chromatography steps, using a molecular filtration on Sephadex G-75, followed by an affinity chromatography on Benzamidine-Sepharose, and finally a hydrophobic chromatography on Phenyl-Sepharose. BjussuLAAO is a protein with a molecular mass of 61 kDa and pI 5.8. This protein showed high sequencial similarity with other LAAOs from snake venoms. BjussuLAAO induced edema only in the highest dose (100 ?g/animal), did not show any myotoxic or hemorrhagic activity. BjussuLAAO, showed clotting and fibrinogenolitic activity, even in the presence of metalloproteases and serino-proteases inhibitors. The more interesting pharmacological activities, where from we can look a future application, were the anti-tumoral, bactericide, leishmanicidal and tripanocidal actions. The enzyme displayed a bactericide effect too, showing to be a multifunctional drug.

Neste trabalho descrevemos o isolamento, a caracterização funcional e estrutural de uma metaloprotease hemorrágica, denominada BjussuMP-I. A proteína foi isolada da peçonha de Bothrops jararacussu por combinação de dois passos cromatográficos, utilizando filtração molecular em Sephacryl S-200, equilibrada em tampão Tris-HCl (0,01 M, pH 7,0) seguida de cromatografia de interação hidrofóbica em Phenyl-Sepharose CL-4B, equilibrada em tampão Tris-HCl (0,01 M, pH 7,6 mais NaCl 4 M) e eluída com gradiente de NaCl (4-0 M) a 25°C no mesmo tampão. BjussuMP-I é uma proteína com massa molecular de 60 kDa e pI 5,6, a qual induziu hemorragia após injeção intradérmica em camundongos, com uma dose hemorrágica mínima (DHM) de 4,5 g. A atividade hemorrágica da BjussuMP-I foi totalmente inibida após incubação com um agente quelante (EDTA), confirmando a dependência de metal da enzima para esse efeito. BjussuMP-I possui atividade proteolítica sobre a caseína e fibrinogênio e nenhum efeito sobre a gelatina. Por outro lado, demonstrou alta especificidade pela cadeia do fibrinogênio enquanto que a cadeia somente foi hidrolisada na presença de altas concentrações da metaloprotease. A protease foi ativa sobre o fibrinogênio em pH neutro e alcalino e inativada a 75 °C. A dependência de metal da enzima foi demonstrada pela inibição exercida por EDTA, EGTA e 1,10 fenantrolina. Verificou-se uma inibição parcial pelo ?-mercaptoetanol e PMSF, enquanto que leupeptina e aprotinina não afetaram a atividade fibrinogenolítica. A enzima foi ativada na presença de íons Ca++ e Mg++, sendo inibida por Mn++, Fe++, Zn++, Co++ e Ni++. Além disso, baixas concentrações da enzima produziram lise no coágulo de fibrina. BjussuMP-I também demonstrou inibição da agregação plaquetária induzida por colágeno e ADP e atividade bactericida sobre Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Verificou-se que as atividades hemorrágica e proteolítica da BjussuMP-I foram neutralizadas pelo diterpenóide clerodane (Bt-CD) de Bacharis trimera. Também se observou uma inibição total do efeito hemorrágico, utilizando o extrato aquoso de Pentaclethra macroloba (EPema). A enzima foi reconhecida por anticorpos antineuwiedase, com uma reação de identidade imunológica parcial. A seqüência completa do cDNA da BjussuMP-I com 1540 pb codificou para uma proteína de 547 resíduos de aminoácidos, que conservou os domínios comuns a metaloproteases hemorrágicas de alto peso molecular da classe PIII: (i) pré-pró-peptideo, (ii) metaloprotease, (iii) disintegrina-símile e (iv) domínio rico em cisteína. / In this study the isolation, functional and structural characterization of a hemorrhagic metalloprotease, named BjussuMP-I is reported. The protein was isolated from Bothrops jararacussu snake venom by a combination of two chromatographic steps, using gel filtration on Sephacryl S-200 (0.01 M Tris-HCl, pH7.6 buffer) and Phenyl-Sepharose CL-4B chromatography (0.01 M Tris-HCl plus 4 M NaCl, pH7.6 buffer) followed by a concentration gradient from 4 to 0 M NaCl at 25°C in the same buffer. BjussuMP-I is a 60 kDa protein with a pI 5.6, which induced hemorrhage after intradermal injection in mice with a minimum hemorrhagic dose (MHD) of 4.5 g. The hemorrhagic activity of BjussuMP-I was totally abolished after incubation with a chelating agent (EDTA), corroborating the metal-dependence of this effect. BjussuMP-I shows proteolytic activity on casein, collagen and fibrinogen, although no effect on gelatin was observed. In addition, it presented a high specificity toward the -chain of fibrinogen, while the -chain was only hydrolyzed at high concentrations of the metalloprotease. The protease was active against fibrinogen in neutral and alkaline pH and was inactivated at 75°C. The metal dependence of the enzyme was confirmed through inhibition by EDTA, EGTA and 1,10 phenantroline. A partial inhibition was observed with -mercaptoetanol and PMSF, while leupeptin and aprotinin did not inhibit the fibrinogenolytic activity. The enzyme was active in the presence of Ca++ and Mg++ and it was inhibited by Mn++, Fe++, Zn++, Co++ and Ni++. In addition, low concentrations of the enzyme presented lyses in fibrin plate after 12 h of incubation. BjussuMP-I also displayed inhibitory effect on collagen- and ADP-stimulated platelet aggregation, as well as bactericidal activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. It was reported that both hemorrhagic and proteolytic activities of BjussuMP-I were neutralized by the clerodane diterpenoide (Bt-CD) from Bacharis trimera. Full inhibition of hemorrhage was also observed by using aqueous extract from Pentaclethra macroloba (EPema). The enzyme was recognized by anti-neuwiedase antibodies in a reaction of partial immunologic identity. The complete cDNA sequence of BjussuMP-I with 1540 pb encoded open reading frames of 547 amino acid residues which conserved the common domains of P-III high molecular weight hemorrhagic metalloproteases: (i) pre-pro-peptide, (ii) metalloprotease, (iii) disintegrin-like and (iv) rich cysteine domain.

A resistência que apresentam as serpentes peçonhentas às suas próprias peçonhas, assim como a resistência observada em alguns animais está bem documentada, e é atribuída a fatores solúveis presentes no seu plasma, soro ou músculo. No caso das serpentes peçonhentas estes fatores as amparam de sofrer danos decorrentes da própria peçonha. No presente trabalho foi isolado do soro da serpente Bothrops alternatus um inibidor de metaloproteases, denominado BaltMPI, mediante cromatografia em DEAE Sepharose(TM), Superdex(TM) 200, MonoQ(TM) 5/50 GL e cromatografia de fase reversa em C18, com uma recuperação proteica de 0,3%. A massa molecular determinada para o BaltMPI por SDS - PAGE foi de 60,5 kDa, e por espectrometria de massas MALDI/TOF de 42,4 kDa. Seu ponto isoelétrico, determinado por focalização isoelétrica, é 5,27. Portanto, o BaltMPI, é um SVMPIs com caráter ácido, pertencente aos SVMPIs de baixa massa molecular. Os primeiros 60 aminoácidos da região N-terminal do BaltMPI foram determinados mediante degradação de Edman, e apresentou alto grau de homologia com a sequência para a mesma região de outros SVMPIs isolados a partir do soro de serpentes peçonhentas. Outros segmentos da sequência também foram determinados após clivagem com tripsina e posterior análise por espectrometria de massas. Posteriormente realizou-se o alinhamento da sequência parcial determinada para o BaltMPI, com a sequência do BJ46a, um SVMPI proveniente da Bothrops jararaca, encontrando alta homologia entre elas. Tanto o soro da serpente, quanto o inibidor, BaltMPI, inibiram a atividade hemorrágica da Batroxase, uma SVMP da classe P-I, e a da BjussuMP-I, uma SVMP da classe P-III. Já, em relação à DHM da Batroxase, foi determinado que o BaltMPI tem uma DIHM de 5ug, e uma CE50% de 0,857ug. O BaltMPI também apresentou um efeito inibitório sobre a ação proteolítica da Batroxase, sobre os substratos: fibrinogênio, fibrina e azocaseína. Sobre a atividade fibrinogenolítica da serinoprotease BjSP, o BaltMPI não apresentou um efeito inibitório, corroborando assim com a especificidade descrita para inibir as SVMPs que possuem os SVMPIs. O BaltMPI inibiu a ação hemorrágica e proteolítica da Batroxase, ao formar um complexo mediante ligações não covalentes com esta SVMP. O inibidor BaltMPI, ao igualmente aos demais SVMPIs descritos, é estável em uma ampla faixa de pH (1 - 9), e a temperaturas elevadas, sendo que em temperaturas acima de 60°C foi observada uma diminuição na sua capacidade de inibir a atividade hemorrágica da Batroxase. A inibição da atividade hemorrágica da Batroxase, quando avaliado o potencial do BaltMPI como complemento à soroterapia, foi menor à inibição observada ao realizar os testes com incubação prévia entre o inibidor e a metaloprotease. No entanto, os resultados obtidos são promissores, reforçando o grande potencial que os SVMPIs possuem, tanto como ferramentas moleculares, como opção para o tratamento dos acidentes ofídicos, em especial o acidente botrópico, no qual as SVMPs tem papel fundamental na fisiopatologia observada, e que conduz à alta morbidade associada com este tipo de acidente. / Resistance exhibited by snakes to their own venom, as well as resistance observed in some animals has been well recorded, and has also attributed to soluble factors present in the plasma, serum or muscle. In the case of poisonous snakes, these factors protect them from damages caused by their own venom. An inhibitor, named as BaltMPI, was isolated from the snake´s serum of Bothrops alternates. This inhibitor was isolated through several chromatographic steps including DEAE Sepharose(TM), Superdex(TM) 200, MonoQ(TM) 5/50 GL and C-18 reverse phase, with a protein yield of 0.3%. Molecular mass of 60.5 kDa for BaltMPI was determined by SDS - PAGE and 42.4 kDa by MALDI/TOF mass spectrometry. Its isoelectric point, determined by isoelectric focalization, was 5.27. According to the obtained data, it was established that BaltMPI is an SVMPIs of acid character, belonging to low molecular mass SVMPIs. The first 60 aminoacids from the N-terminal region were determined by Edman degradation. This parcial sequence showed high homology to the corresponding sequence of other SVMPIs isolated from poisonous snake´s serum. Other segments from the sequence were also determined after cleavage with tripsine and MS analyses. Consequently, alignment of the partial sequence of BaltMPI with the sequence of BJ46a, a SVMPI from Bothrops jararaca, was made finding high homology. Both, snake´s serum and BaltMPI, inhibited the hemorragic activity of Batroxase, a class P-I SVMP, and of BjussuMP-I, a class P-III SVMP. When compared to the Batroxase DHM, it was determined a DIHM of 5?g and a CE50% of 0.857?g. BaltMPI also exhibited an inhibitory activity against the proteolitic effect of Batroxase on fibrinogen, fibrin and azocasein as substrates. On the fibrinogenolitic activity of serineprotease BjSP, BaltMPI did not showed inhibitory effect, demonstrating its specificity for inhibiting SVMPs that SVMPIs possess. BaltMPI inhibits the hemorragic and proteolitic action of Batroxase by forming a complex through non covalent linkages with that SVMP. BaltMPI, as well as other reported SVMPIs, is stable in a very high range of pH (1-9), and at high temperatures, although above 60°C a decrease in its inhibition capacity to the hemorrhagic activity of Batroxase. Inhibition of the hemorrhagic activity of Batroxase, when BaltMPI potencial as serum-therapy complement was evaluated, was less than the inhibition observed when tests by previously incubating inhibitor and metalloprotease were made. However, the results obtained are encouraging, highlighting the potential that these kind of proteins, SVMPIs, have as molecular tools, optional treatments for ophidic accidents, specially bothropic accident, in which SVMPs have a fundamental role in the observed physiopathology, leading to a high associated morbidity to this kind of accidents.