Orientadores: Sergio Marangoni, Luis Alberto Ponce Soto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T22:19:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VilcaQuispe_Augusto_D.pdf: 3256672 bytes, checksum: 5fbbaf997230230025e7a3945d3d9410 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: No presente trabalho duas novas serinoproteases com atividade trombina-simile, nomeadas TLBbz e TLBro isoladas a partir de Bothrops brazili e Bothrops roedingeri respectivamente, foram purificadas em um único passo cromatográfico por HPLC de fase reversa com um alto grau de pureza e homogeneidade molecular, sem perda da atividade biológica. Ambas serinoproteases foram caracterizadas fisico-quimicamente, revelando uma massa molecular relativa de TLBbz = 35,13 KDa e TLBro = 20,24 KDa por SDS-PAGE. Ambas apresentaram atividade proteolítica perante o substrato cromogenico DL-Ba?NA. Os estudos da atividade cinética mostraram que as serinoproteases tiveram um comportamento michaeliano frente ao substrato DL-Ba?NA, apresentando uma Vmax = 1,89 nmoles ?-NA/Lt/min e KM = 0,853 mM para TLBbz; e Vmax = 0,0432 nmoles ?-NA/Lt/min e KM = 0,039 mM para TLBro. Ambas serinoproteases apresentam uma atividade ótima em torno de 38 oC e pH 8,0; sendo inibidas pela ação do fluoreto de fenilmetilsulfonila (PMSF) e outros inibidores, através dos quais a atividade trombina-simile foi reduzida em mais dos 50 % (TLBbz = 86.2 % and TLBro = 42.6 %). Ambas TLBbz e TLBro possuem caráter acido ao apresentar um elevado numero de aminoácidos ácidos, assim como uma boa quantidade em numero de aminoácidos hidrofóbicos, o que garante a estabilidade conformacional da proteína. A presença de 12 cisteinas sugere a possível formação de 6 pontes dissulfeto. TLBbz e TLBro evidenciaram uma atividade fibrinogenolitica frente ao fibrinogenio bovino hidrolisando a cadeia alfa (?) e beta (?), comportando-se como uma trombina-simile tipo AB no caso da TLBro e tipo B, por hidrolizar a cadeia beta (?), no caso da TLBbz. Finalmente, estudos da atividade biológica indicam a propriedade de induzir agregação plaquetaria e esse efeito e inibido pela presença de PMSF / Abstract: In this work, two new serine proteases with thrombin-like activity called TLBbz and TLBro from Bothrops brazili and Bothrops roedingeri respectively were purified in a single chromatographic step by reverse phase HPLC with a high degree of purity and molecular homogeneity without loss of biological activity. Both serine proteases have been characterized physico-chemically, showing a relative molecular mass of TLBbz = 35.13 and TLBro = 20.24 kDa by SDS-PAGE. On the other hand, showed a proteolytic activity towards the chromogenic substrate DL-Ba?NA. The studies of the kinetic activity showed that serine proteases have a michaelian behavior when tested with the substrate DL-Ba?NA, with a Vmax = 1.89 nmoles ?- NA/Lt/min and KM = 0.853 mM for TLBbz, and Vmax = 0.0432 nmoles ?-NA/Lt/min and KM = 0.039 mM for TLBro. Both serine proteases have an optimal activity around 38 °C and pH 8,0; and were inhibited by the action of phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) and other inhibitors, whereby the thrombin-like activity was reduced in more than 50 % (TLBbz = 86.2 % and TLBro = 42.6 %). Both TLBbz and TLBro have acidic character by presenting a large number of aminoacids acids and a good amount of hydrophobic amino acids, which ensures the conformational stability of the protein. The presence of 12 cysteines suggests the possible formation of six disulfide bridges. TLBbz and TLBro showed a fibrinogenolytic activity against the bovine fibrinogen and hidrolise alpha (?) and beta (?) chain, behaving as a thrombin-like AB types in the case of TLBro and hydrolyzing the beta chain (?) behaving as a thrombin-like B types in the case of TLBbz. Finally, studies of biological activity indicate the ability to induce platelet aggregation and this effect is inhibited by the presence of PMSF / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Serpentes do gênero Bothrops são responsáveis por 90% dos acidentes ofídicos no Brasil. Seus venenos provocam efeitos locais em humanos e animais, como hemorragia, edema, dor e necrose, caracterizando uma resposta inflamatória, cujo mecanismo não está bem definido. Esses efeitos estão relacionados com a ação combinada de proteases, substâncias que induzem hemorragia e fosfolipases, bem como a liberação de mediadores endógenos gerados pelos venenos. Considerando que a ativação do sistema complemento (SC) e de funções celulares, como quimiotaxia, ativação, proliferação e citotoxicidade podem desempenhar papel importante nos processos inflamatórios e de lesão tecidual subsequentes ao envenenamento, o estudo propõe: a) investigar a capacidade dos venenos brutos de serpentes Bothrops jararacussu e Bothrops pirajai e das toxinas purificadas, serinoprotease de B. jararacussu (SPBj) e L-aminoácido oxidase de B. pirajai (LAAOBp), em modular a atividade do SC; b) avaliar a contribuição do efeito sobre o SC no recrutamento de leucócitos polimorfonucleares humanos (PMN); c) avaliar o potencial citotóxico direto dos venenos e toxinas sobre células mononucleares do sangue periférico humano (PBMC); d) analisar o efeito dos venenos sobre a modulação da expressão dos marcadores de ativação CD69, CD25 e HLA-DR em células T, B e natural killer (NK). Os resultados do ensaio de citotoxicidade mostraram que o veneno bruto de B. jararacussu foi citotóxico para PBMC apenas nas concentrações maiores, de 50 e 100g/mL, não apresentando citotoxicidade nas outras concentrações testadas. A serinoprotease apresentou baixa citotoxicidade para essas células, o que sugere a necessidade de maiores investigações quanto aos mecanismos que levam a essa morte celular. O aumento da viabilidade celular encontrado nas amostras incubadas com veneno bruto e LAAO de B. pirajai sugere possível indução de proliferação celular, que necessita de maiores estudos. Os resultados obtidos sugerem que os venenos brutos de B. jararacussu e B. pirajai são capazes de ativar o SC como observado nos ensaios cinéticos da VCVL e VA e de quimiotaxia de neutrófilos, onde ficou evidenciado que a migração celular foi devida a liberação dos fatores quimiotáticos do SC, C3a e C5a. e que suas respectivas toxinas, serinoprotease e LAAO apresentam efeitos moduladores sobre o SC humano, e estimulam investigações mais aprofundadas com a finalidade de se esclarecer os mecanismos de ação e identificar os componentes responsáveis pelos efeitos observados. Houve expressão aumentada de CD69, CD25 e HLA-DR nas células T CD4+ e CD8+, especialmente quando incubadas com veneno bruto de B. jararacussu e LAAO de B. pirajai, o que reflete ativação da resposta imune celular, e pode sugerir que este tipo de resposta desempenhe papel relevante na indução e/ou controle dos processos imunopatológicos decorrentes de envenenamentos por B. jararacussu e B. pirajai. Esta investigação visa fornecer subsídios para a possível utilização das toxinas para fins terapêuticos e como ferramentas para investigação dos mecanismos envolvidos nos processos fisiopatológicos que ocorrem em decorrência de picadas e também em outras doenças de caráter inflamatório. / Snakes of the genus Bothrops are responsible for 90% of snakebites in Brazil. Their venoms cause local effects in humans and animals, such as hemorrhage, edema, pain and necrosis, characteristic of an inflammatory response. The mechanism is not well defined. These effects are related to the combined action of proteases, substances that induce bleeding and phospholipases, as well as release of endogenous mediators generated by the venoms. Considering that activation of the complement system (CS) and cellular functions such as chemotaxis, activation, proliferation and cytotoxicity, may play a role in inflammatory processes and tissue injury following envenomation, the study proposes: a) to investigate the ability of crude venom of B. jararacussu and B. pirajai and the purified toxins, serineprotease of B. jararacussu and L-amino acid oxidase (LAAO) of B pirajai in modulating the activity of the CS, b) to assess the contribution of the effect on CS in the recruitment of human polymorphonuclear leukocytes (PMN), c) to assess the direct cytotoxic potential of venoms and toxins on human peripheral blood mononuclear cells (PBMC), d) to analyse the effect of venoms on the modulation of the expression of activation markers CD69, CD25 and HLA-DR on T, B and natural killer (NK) cells. The results of cytotoxicity assay showed that the crude venom of B. jararacussu was cytotoxic to PBMC only at higher concentrations, 50 and 100g/mL, showing no cytotoxicity in the other concentrations. The serineprotease showed low cytotoxicity to the cells, suggesting the need for further investigations about the mechanisms that lead to this cell death. The increase in cell viability found in samples incubated with crude venom of B. pirajai and LAAO suggests the possibility of induction of cell proliferation, which needs further study. The results suggest that the crude venom of B. jararacussu and B. pirajai are capable of activating the CS as observed in kinetic assays of classical pathwaylectin pathway and alternative pathway and neutrophil chemotaxis assay, where it was shown that cell migration was due to release of CS chemotactic factors, C3a and C5a, and that their respective toxins, serineprotease and LAAO have modulatory effects on human CS, and stimulate further research in order to clarify the mechanisms of action and identify the components responsible for the observed effects. There was increased expression of CD69, CD25 and HLA-DR on CD4+ and CD8+, especially when incubated with crude venom of B. jararacussu and LAAO of B. pirajai. It reflects activation of cellular immune response and may suggest that this type of response play an important role in the induction and/or control of immunopathological processes arising from envenomation by B. jararacussu and B. pirajai. This research aims to provide subsidies to the possible use of the toxin for therapeutic purposes and as tools for investigating mechanisms involved in pathophysiological processes that occur as a result of snakebites and also in other diseases of inflammatory nature.

Foi observado no Laboratório de Herpetologia do Instituto Butantan que indivíduos da espécie Bothrops moojeni, quando acidentados entre si, apresentavam casos de mortalidade ocasionados por efeitos do envenenamento. Um modelo composto de análises bioquímicas e biológicas de 13 amostras de veneno e plasma de serpentes B. moojeni foi utilizado. SDS-PAGE mostrou perfis proteicos bem distintos para as amostras de veneno, e não para as de plasma. Western Blottings (WB) com amostras desses plasmas mostraram uma zona de detecção na faixa de 25 kDa em alguns indivíduos. Outro teste de WB, cruzando amostras de plasmas e venenos, mostrou que alguns indivíduos possuem proteínas que se ligam à estas regiões do plasma, o que não ocorre com o veneno dos outros indivíduos testados. Espectrometria de massas mostrou que esses indivíduos apresentam maiores concentrações proteicas e outras tantas exclusivas, incluindo inibidores de fosfolipases. A Dose Letal 50% mostrou uma maior eficiência nesses venenos, enquanto que a Dose Mínima Hemorrágica se mostrou inferior. Conclui-se que alguns indivíduos dessa espécie apresentam diferenças na composição dos seus venenos que se tornam significativas para o envenenamento. / It was observed in the Herpetology Laboratory of the Butantan Institute that individuals of the species Bothrops moojeni, when injured among themselves, presented cases of mortality caused by the effects of envenoming. A model composed of biochemical and biological analyzes of 13 venom and plasma samples of B. moojeni snakes was used. SDS-PAGE showed very different protein profiles for the venom samples, and not for the plasma ones. Western Blottings (WB) with samples of these plasmas showed a detection zone in the range of 25 kDa in some individuals. Another WB test, cross-linking plasma and venom samples, showed that some individuals have proteins that bind to these regions of the plasma, which does not occur with the venom of the other individuals tested. Mass spectrometry results showed that these individuals have higher protein and other unique concentrations, including phospholipase inhibitors. The Lethal Dose 50% showed a higher efficiency in these venoms, whereas the Minimum Hemorrhagic Dose was inferior. It is concluded that some individuals of this species present differences in the composition of their poisons that become significant for the envenoming process.

As Fosfolipases A2 (PLA2) são enzimas que atuam desconstruindo membranas celulares, resultando em ácidos graxos e lisofosfolipidios, causando inflamação tecidual. Evidências indicam que serpentes possuem uma resistência natural devido a propriedades presentes no sangue, que inibem ações de proteínas presentes no veneno. Portanto, no presente trabalho foi isolado e caracterizado bioquimicamente e biologicamente o primeiro inibidor de PLA2 do tipo gama (γPLI) do soro da serpente B. jararaca, denominado PLI_BJ. O inibidor de PLA2 foi isolado utilizando dois passos cromatográficos. O PLI_BJ mostrou, por SDS-PAGE, uma massa molecular aparente de 25 000 e 20 000 em condições redutoras e não redutoras, respectivamente. A sequência de aminoácidos parcial de PLI_BJ foi determinada por espectrometria de massa e corresponde a 72% e 68% de cobertura da sequência de aminoácidos de duas proteínas já descritas como PLI. O PLI_BJ mostrou também atividade inibitória satisfatória nos três testes realizados sugerindo um papel deste inibidor nos efeitos de envenenamento da serpente. / Phospholipases A2 (PLA2) are enzymes that act on cell membrane phospholipids resulting in fatty acids and lysophospholipids, deconstructing the cell wall causing tissue inflammation. Evidence indicates that snakes have natural resistance due to protective properties of blood that inhibits the action of proteins present in the venom. This study aimed to purify and characterize PLA2 inhibitors (PLI) from serum of the Bothrops jararaca snakes. PLA2 inhibitor was isolated using two chromatographic steps, and was named PLI_BJ. The purity of the PLI_BJ was confirmed by HPLC and SEC. The PLI_BJ showed, by SDS-PAGE, an molecular mass of 25,000 and 20,000 under reducing and non-reducing conditions, respectively. The partial amino acid sequence of PLI_BJ was determined by mass spectrometry and it corresponds to 72% and 68% of coverage of the amino acid sequence of two proteins already described as PLI. The PLI_BJ also showed satisfactory inhibitory activity in the three tests performed suggesting a role of this inhibitor in snake envenomation effects.

A variabilidade na composição e nas atividades biológicas dos venenos de serpentes vem sendo documentada por diversos autores e pode ser observada em diversos níveis. As diferenças na composição dos venenos apresentam relevância na terapêutica dos envenenamentos ofídicos, tornando o estudo da variação dos venenos de extrema importância para a confecção de antivenenos mais específicos e de maior eficácia nos tratamentos de envenenamentos ofídicos em humanos. Os estudos das variações do veneno de serpentes em populações isoladas são raros, sendo no Brasil os casos mais conhecidos os da Bothrops insularis e Bothrops alcatraz. Diversos estudos sugerem que as oscilações do nível marinho, ocorridas há 11.000 anos, teriam isolado populações de serpentes nas ilhas recentemente formadas, resultando em duas diferentes rotas evolutivas que deram origem a estas espécies. Tendo em vista que a formação da Ilha de São Sebastião-SP ocorreu no mesmo período, isolando populações de animais ali existentes, nos propusemos a avaliar a variação nas atividades do veneno de 80 exemplares de serpentes Bothrops jararaca provenientes da ilha e da sua área de distribuição continental, comparando-as com o Veneno Referência Nacional, para as atividades proteolítica sobre caseína, fosfolipásica indireta, hemorrágica e amidolítica, assim como de seus perfis eletroforéticos (SDS-PAGE) e seu reconhecimento pelo soro antibotrópico comercial através da técnica de Western Blot. A análise eletroforética (SDS-PAGE 12,5%) através de densitometria óptica evidenciou, em sua maioria bandas protéicas de baixo peso molecular e a presença de duas áreas majoritárias com grande variação no número, disposição e intensidade das bandas nas faixas de pesos moleculares de 45 kDa e 25 kDa. A variação da disposição das bandas apresentadas nos géis correlacionou-se com a variação nas atividades. Amostras que apresentaram baixa atividade fosfolipásica foram exatamente aquelas que apresentaram poucas e tênues bandas com aproximadamente 14 kDa. A análise das atividades proteolítica sobre caseína, fosfolipásica e esterásica apresentou um padrão de similaridade que nos permitiu estabelecer duas grandes subpopulações de venenos; uma ao norte da distribuição geográfica amostrada, apresentando altas atividades proteolítica sobre caseína, fosfolipásica e amidolítica e outra ao sul apresentando menores valores para tais variedades. Não foi possível estabelecer uma relação direta entre o padrão de distribuição geográfica com a variação nas atividades hemorrágicas dos venenos amostrados. A técnica de Western Blot permitiu concluir que o soro antibotrópico comercial não apresenta um bom reconhecimento para proteínas de baixo peso molecular. A análise das atividades dos venenos dos exemplares insulares apresentou similaridade com as atividades das amostras de veneno de serpentes coletadas próximas à ilha, sugerindo que o intercâmbio gênico não tenha sido de todo interrompido, provavelmente devido à sua proximidade para com o continente. / The variability in composition and biological activities of snake venoms has been documented by several authors and can be observed in different levels. The study of the differences in venom composition is relevant for the therapeutic of snake envenoming, enabling the confection of more specific sera for the treatment of humans. The studies of snake venom variations in isolated population are scarce, and in Brazil, such studies concern mostly Bothrops Alcatraz and Bothrops insularis. Several studies suggest that the oscillations of the sea level which occurred 11,000 years ago might have isolated snake populations on the recently formed islands, resulting in two different evolutive routes which originated these species. Considering that the formation of Island of São Sebastião occurred within the same period, we decided to investigate the variability of 80 individual venom samples collected from specimens from the island and the continent, comparing these samples with the National Reference Venom for their caseinolytic, phospholipase, hemorrhagic and amidolytic activities, as well as electrophoretic profiles and immunoreactivity against the commercial anti-bothropic serum. Optical densitometry of the polyacrylamide gels indicated the presence of low molecular weight components and a molecular weight range with a high degree of variation of band number, migration pattern and intensity between 45 and 25 kDa. The variations in the electrophoretic profiles correlated with the differences observed in the enzymatic activities. Samples that presented low phospholipase activity also showed faint bands in the 14 kDa region. Taken together, the activities profiles enabled us to distinguish two distinct populations, one more to the north with higher activities, and another to the south with lower activities. There was no detectable correlation between geographic origin of the venom and hemorrhagic activity. By western blot we were able to observe the commercial antiserum fails in recognizing the low molecular weight components. These analyses showed that the insular venoms were very similar to the venoms obtained from continental areas close to the island, suggesting that the genic flow might not have been interrupted, probably due to the close vicinity of the island and the continent.

Este estudo teve por objetivos: i) caracterizar o influxo leucocitário induzido pelo veneno de Bothrops insularis (VBi); ii) avaliar a liberação de PGD2 e PGE2, TXA2 e LTB4 e das quimiocinas MCP-1 e KC induzida pelo VBi; iii) analisar a ação do VBi quanto a expressão protéica das enzimas ciclooxigenases (COX -1 e -2) e iv) avaliar a participação dos metabólitos das COX-1 e -2 e 5-LO no influxo leucocitário. O VBi causou aumento de leucócitos circulantes e do influxo de leucócitos PMN e MN para o local de sua injeção. Ainda, veneno induziu a liberação de PGD2, PGE2, TXA2 e LTB4, da MCP-1, mas não da KC, além da expressão protéica de COX-2. O tratamento dos animais com indometacina, etoricoxibe ou zileuton inibiu o influxo de leucócitos induzido pelo VBi na 12ª h. Em conclusão, o VBi tem capacidade de induzir influxo de leucócitos e liberação de mediadores inflamatórios para o local de sua injeção. O influxo leucocitário relaciona-se aos metabólitos das COX -1 e -2, 5-LO, da MCP-1 e do aumento de leucócitos circulantes / In this study the effects of Bothrops insularis venom (BiV) on the leukocyte influx, on the circulating leukocyte numbers and release of mediators, such as PGD2, PGE2, TXA2, LTB4, MCP-1 and KC into the local of its injection. Moreover, the role of eicosanoids in the BiV- induced leukocyte influx was assessed by selected pharmacological treatments. PMN were accumulated from 6 up to 24 h and MN cells from 3 up to 72 h when injected into the peritoneal cavity of mice. Moreover, BiV increased blood leukocyte at 3 h after injection and incresed the levels of PGD2, PGE2, TXA2, LTB4, MCP-1 at distinct periods of time. In addition, BiV induced the protein expression of COX-2 from 1 up to 12 h and the BiV-induced leukocyte influx was reduced by indomethacin or etoricoxib or zileuton at 12 h after injection. In conclusion, BiV is able to induce leukocyte influx and increase of blood leukocyte numbers. Moreover, the ability of BiV to induce expression of COX-2 and release of inflammatory mediators is relevant for the leukocytes influx into the local of its injection

A radiação ionizante tem sido empregada com sucesso na modificação das propriedades imunológicas das biomoléculas e tem se mostrado uma potente ferramenta para destoxicar venenos de serpentes sem afetar e, muitas vezes, melhorando suas propriedades imunogênicas. Resultados promissores foram obtidos com o tratamento, tanto de veneno total quanto de frações isoladas, com a radiação gama de 60Co. No presente trabalho, foram avaliados os efeitos da Bothropstoxina-1 (Bthx-1) e do veneno total de Bothrops jararacussu sobre o sistema imune de camundongos B10.PL e BALB/c, visando caracterizar a resposta imune contra proteínas irradiadas. Modificações estruturais foram observadas por meio de técnicas eletroforéticas - SDS-PAGE. Para os ensaios imunológicos, camundongos de diferentes linhagens foram imunizados com ambas as formas da Bthx-1 e os anticorpos circulantes foram isotipados e titulados pelo método de ELISA. Os resultados mostraram que tanto o veneno total como a toxina isolada, mesmo após o processo de irradiação, se mostraram imunogênicos e os anticorpos produzidos reconheciam as formas nativas. Para a caracterização antigênica a técnica de Western Blot permitiu demonstrar que a Bthx-1 irradiada induziu à produção de anticorpos responsivos para ambas as formas da toxina isolada e do veneno total. Os resultados do ensaio de citotoxicidade mostram que a viabilidade dos macrófagos ensaiados com a Bthx-1 ou com o veneno total irradiados foi maior quando comparada com os resultados obtidos para as formas nativas. Analisando-se o resultado do ensaio de LDH, observou-se que a Bthx-1 irradiada promoveu menor dano muscular que a toxina nativa. Conclui-se que a irradiação de proteínas promove modificações estruturais significativas, mantendo, contudo, suas propriedades imunológicas originais, representando uma potencial ferramenta na melhoria do processo de imunização. / Ionizing radiation has been successfully employed to modify the immunological properties of biomolecules and has been proven to be a powerful tool to attenuate snake venoms toxicity without affecting and even increasing their immunogenic properties. Very promising results were obtained when crude animal venoms, as well as isolated toxins, were treated with 60Co gamma rays, yielding toxoids with good immunogenicity, however, little is known about the modifications that irradiated molecules undergo and even less about the immunological response that such antigens elicit. At the present work, we have evaluated the effects on immune system of B10.PL and BALB/c mice of Bothrops jararacussu crude venom and isolated bothropstoxin-1 (Bthx-1), before and after gamma radiation exposition. According to our data, irradiation process promoted structural modifications on both isolated toxin and crude venom, characterized by higher molecular weight protein (aggregates and oligomers) formation. Irradiated samples were immunogenic and the antibodies elicited by them were able to recognize the native toxin in ELISA. These results indicate that irradiation of toxic proteins can promote significant modifications in their structures, but still retain many of the original antigenic and immunological properties. Also, our data indicate that the irradiated protein induced higher titers of IgG2b, suggesting that Th1 cells were predominantly involved. Results from Western blot assay showed that antibodies raised against irradiated bothropstoxin-1 recognize both native isolated toxin or crude venom. Citotoxicity assay showed that irradiated toxin and crude venom were less toxic than their native counterpart. Thus, the viability of the macrophages cultured in the presence of irradiated Bthx-1 or crude venom was higher if compared with their native forms. LDH Assay showed that irradiated Bthx-1 promotes less muscular damage than the native form. Our data confirm a potential use of ionizing radiation for immunization process improvement.

Este trabalho teve como objetivo principal avaliar o sêmen da jararaca ilhoa, Bothrops insularis, quanto ao volume, motilidade, vigor e concentração, além de verificar se estes paramentos estão relacionados ao comprimento ou massa dos animais ou se variam ao longo das estações, uma vez que esta espécie possui ciclo reprodutivo sazonal. Para tanto, foram avaliadas amostras de sêmen de 18 machos, com comprimento rostro-cloacal (CRC) variando de 43,5 a 73,70 cm, pertencentes ao plantel do Laboratório de Ecologia e Evolução do Instituto Butantan, entre os meses de agosto de 2012 e maio de 2013. O sêmen de Bothrops insularis apresentou coloração variando de esbranquiçada a amarelada e consistência cremosa e espessa. Foi possível observar amostras de sêmen viáveis em todos os 18 animais avaliados, indicando que animais com CRC igual ou acima de 43,5 cm já são sexualmente maduros. O espermatozoide de Bothrops insularis é filiforme, possui cabeça alongada, fina e com formato pontiagudo, seguindo o padrão morfológico descrito para outros Squamata. Não foi observada nenhuma relação entre o comprimento, massa e cada um dos parâmetros seminais avaliados. Foi observada variação significativa da motilidade e da concentração do sêmen de Bothrops insularis entre as estações, porém o volume e o vigor do sêmen não variaram. Foi no outono, época de cópula da espécie, que o sêmen apresentou as maiores médias para os parâmetros avaliados. / This study aimed to evaluate sperm parameters of the golden lancehead, Bothrops insularis, including appearance, sperm motility, vigor, volume and concentration, determine if these parameters varied with body size or weight and to verify whether these vestments vary throughout seasons, since this species has a seasonal reproductive cycle. Samples of semen of 18 males with snout-vent length (SVL) ranging from 43.5 to 73.70 cm, belonging to the squad of the Ecology and Evolution Laboratory at Instituto Butantan, were collected between August 2012 and May 2013. Sperm color from Bothrops insularis ranged from whitish to yellowish, and a creamy and thick consistency. Viable sperm was observed in samples from all 18 males evaluated, indicating that animals with SVL equal to or above 43.5 cm are sexually mature. Sperm of Bothrops insularis is thready, has elongated, thin and pointed shaped head, following the morphological pattern described for other Squamata. No relationship between length, mass and each of seminal parameters evaluated was observed. Significant variation of concentration and motility of semen from Bothrops insularis between seasons was observed, but volume and vigor did not change. It was during Fall, mating season of the species, that sperm had the highest means for all parameters evaluated.

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.

A Bothrops atrox é uma serpente de amplia distribuição na Sul América e é responsável por um número importante de mortes de pessoas, principalmente na Amazônia. As alterações na composição do veneno desta espécie têm sido associados a fatores como a ontogenia, distribuição geográfica e alimentação. Assim, este projeto visa comparar e identificar a partir da diferença entre os sexos, as características bioquímicas e biológicas do veneno de irmãos de B. atrox, sob condições ambientais controladas, contribuindo no conhecimento das mudanças nas características do veneno da espécie e pudendo auxiliar no aprimoramento da produção de antissoros mais efetivos. Os venenos foram coletados de 5 fêmeas e 4 machos irmãos de B. atrox, nascidas em cativeiro. Os venenos foram analisados quanto individualmente como o pool de cada grupo. As análises consistiram em dosagem de proteína através de BCA, eletroforese mono e bidimensional, cromatografia liquida, espectrometria de massas, atividades caseinolítica, fosfolipásica A2, L-aminoácido oxidase, zimografias contendo gelatina e caseína como substrato, dose mínima coagulante sobre o plasma e fibrinogênio, dose leta 50% e dose mínima hemorrágica. A análise individual dos venenos mostrou que os machos apresentaram maior concentração de proteínas e atividade fosfolipásica A2. No quanto aos pools de veneno, o das fêmeas apresentou maior letalidade e capacidade coagulante sobre plasma e fibrinogênio e o dos machos apresentaram maior capacidade hemorrágica e atividade L-aminoácido oxidase. O perfil espectrométrico mostrou que o pool de veneno das fêmeas, teve um 29% a mais na quantidade de proteínas identificadas em relação aos machos. Em conclusão, a ação do veneno das fêmeas estaria relacionado a uma maior capacidade para gerar dano sistêmico na presa, entanto que os venenos dos machos poderiam ocasionar um maior dano local. Além, a variabilidade nas atividades biológicas dos venenos confirma que além dos fatores ambientais existem outros que poderiam influir na plasticidade da composição dos venenos. / Bothrops atrox snake is widespread in South America and causing a large number of human deaths, mainly in the Amazon. Changes in the composition of the venom of this species have been linked to factors such as ontogeny, geographical distribution and feeding. Thus, this study aims to compare and identify from the sex difference, the biochemical and biological characteristics of venom of B. atrox siblings, under controlled environmental conditions, contributing to the knowledge of changes in the characteristics of the venom of the species and can assist in improving the production of more effective antisera. Venoms were collected from 5 females and 4 males of B. atrox siblings, born in captivity. The venoms were analyzed both, individually and as a pool of each group. The assays consisted in protein quantification using BCA, one and two-dimensional electrophorese, liquid chromatography, mass spectrometry, caseinolytic, phospholipase A2, and L-amino acid oxidase activities, zimography containing gelatin and casein as substrate, minimum coagulant dose upon plasma and fibrinogen, lethal dose 50 % and minimum hemorrhagic dose. Individual analysis of venoms showed that males had higher proteins concentration and phospholipase A2 activity. Concerning the venoms pool, the female showed higher lethality and coagulant capacity upon plasma and fibrinogen and the male had higher L-amino acid oxidase activity and hemorrhagic capacity. Spectrometric profile showed that the venom pool of female snakes had a 29 % increase in the number of proteins identified in comparison to males. In conclusion, the action of the female venom would be related to a higher capacity to generate systemic damage in the prey and male venoms could lead to higher local damage. In addition, variability in the biological activities of venoms confirms that there are other factors that could would be influencing the plasticity of the composition of venoms, in addition to environmental.