Submitted by ROBERTO PAULO CORREIA DE ARAÚJO (ppgorgsistem@ufba.br) on 2015-07-17T20:09:12Z No. of bitstreams: 1 SANTOS, Suelen Silva.pdf: 1691440 bytes, checksum: 372b85d7abfab49a255d471a150110b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-17T20:09:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SANTOS, Suelen Silva.pdf: 1691440 bytes, checksum: 372b85d7abfab49a255d471a150110b1 (MD5) / As toxinas de animais são fontes de recursos naturais para estudos farmacológicos. O veneno da Crotalus durissus cascavella (CDC), pode ser uma fonte na bioprospecção de novos agentes anti-hipertensivos. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito vascular e cardíaco do veneno da CDC em ratos normotensos (Wistar). Foram realizados estudos in vitro com artéria mesentérica isolada de ratos, células endoteliais aórticas isoladas e átrio isolado. A administração cumulativa do veneno da CDC (0,001 – 30 µg/ml) em anéis pré-contraídos com Phe (10 µM), induziu um vasorrelaxamento dependente de concentração com Emax = 47,9 ± 5,0 % n=8 na presença do endotélio vascular, sendo seu efeito praticamente abolido na ausência do endotélio Emax = 5,8 ± 2,4% n=5 (***p < 0,001). Em tônus basal, os anéis vasculares apresentaram contração significante (*p<0,05) após adição do veneno; a viabilidade tecidual foi mantida, pois não houve diferença na capacidade contrátil dos anéis após administração do veneno. O efeito vasorrelaxante do veneno sobre contrações induzidas por KCl 80 mM, foi abolido ( Emax = 6,4 ± 0,9% n= 5) (***p < 0,001). No entanto, em contrações induzidas por PGF2α, o efeito do veneno foi atenuado de forma significante (***p < 0,001) (PGF2α Emax = 18,7 ± 1,3% e CE50 = 15,22 (8,3 - 27,7). Avaliando a participação dos fatores de relaxamento derivados do endotélio, foi observado que a inibição não seletiva da COX com indometacina (10 µM) apresentou uma atenuação significante (*p<0,05) sobre efeito vasorrelaxante, a partir das duas últimas concentrações testadas. Investigando a participação do NO liberado pelo endotélio, foi demonstrada uma redução significante do efeito vasorrelaxante do veneno em anéis tratados com L-NAME (100 µM)(Emax para 17,5 ± 2,2% n= 6 (**p<0,01). Resultados semelhantes foram observados na presença de ODQ (10 µM), um inibidor da guanilil ciclase solúvel (Emax = 11,2 ± 3,5%, n= 6). Adicionalmente, o veneno induziu liberação de NO por células endoteliais aórticas isoladas através de estudos de amperimetria. Avaliando a participação dos canais de K+ na resposta vasodilatadora do veneno foi demonstrado uma redução significante (***p<0,001) deste efeito na presença de solução de tyrode com 20 mM de KCl (Emax = 21,3 ± 8, %, n=7). O bloqueio dos BKCa com TEA (1mM) não apresentou alteração significante sobre o efeito vasorrelaxante (Emax = 40,0 ± 6, %, n=5). A presença do bloqueador dos canais para K+ retificadores de entrada (BaCl2 30 µM), ou do bloqueador dos canais para K+ retificador retardado (4-aminopiridina 1 mM), induziu uma diminuição significante do efeito vasorrelaxante do veneno da CDC (Emax = 21,7 ± 8, %, n= 5.,*p<0,05 e Emax = 9,5 ± 1,3, %, n=5, ***p<0,001; respectivamente). Por fim, o veneno promoveu efeito inotrópico negativo em átrio isolado de rato demonstrando uma importante ação cardíaca direta. Portanto, esses resultados sugerem que o veneno da CDC induz vasorrelaxamento em anéis da artéria mesentérica superior de ratos normotensos de maneira dependente do endotélio, possivelmente através de fatores de relaxamento derivados do endotélio, principalmente o NO, além da participação de canais para K+ . Alem disso, apresenta atividade cardíaca direta, tornando-se uma importante fonte de moléculas com atividade cardiovascular. / Animal toxins are sources of natural resources for pharmacological studies. The poison of Crotalus durissus cascavella (CDC) may be a source in the bio-prospecting of new antihypertensive agents. The aim of this study was to investigate vascular and cardiac effects of the poison of CDC in normotensive rats (Wistar). In vitro studies were performed using isolated mesenteric artery of rats, besides aortic endothelial cells and isolated atrium. The cumulative administration of the poison of CDC (0,001 – 30 µg/ml) in Phe (10 µM) precontracted rings induced a concentration-dependent vasorelaxation with Emax = 47,9 ± 5,0 % n=8 in the presence of vascular endothelium, and its effect was nearly abolished in the absence of endothelium Emax = 5,8 ± 2,4% n=5 (***p < 0,001). In basal tonus, the vascular rings showed significant contraction (*p<0,05) after addition of poison; the tissue feasibility was kept because there was no difference in the contractile capacity of rings after administration of poison. The vasorelaxant effect of poison over contractions induced by KCl 80 mM was abolished ( Emax = 6,4 ± 0,9% n= 5) ( ***p < 0,001). However, in contractions induced by PGF2α, the effect of poison was mitigated in a significant way ( ***p < 0,001) (PGF2α Emax = 18,7 ± 1,3% and CE50 = 15,22 (8,3 - 27,7). When assessing the participation of endothelium-derived relaxing factors, it was noted that the COX non-selective inhibition with indomethacin (10 µM) showed a significant mitigation (*p<0.05) over the vasorelaxant effect, from the last two tested concentrations. When investigating the participation of NO released by endothelium, there was a significant reduction of the vasorelaxant effect of poison in rings treated with L-NAME (100 µM)(Emax for 17,5 ± 2,2% n= 6 (**p<0,01). Similar results were noted in the presence of ODQ (10 µM), which is an inhibitor of soluble guanylyl cyclase (Emax = 11,2 ± 3,5%, n= 6). Moreover, the poison induced the release of NO by isolated aortic endothelial cells through amperometric studies. When assessing the participation of K+ channels in the vasodilatory response of poison, it was shown a significant reduction (***p<0,001) of this effect in the presence of tyrode solution with 20 mM of KCl ((Emax = 21,3 ± 8, %, n=7). The blocking of BKCa block with TEA (1mM) did not show significant alteration in the vasorelaxant effect (Emax = 40,0 ± 6, %, n=5). The presence of the blocker of inward rectifier K+ channels (BaCl2 30 µM), or of the blocker of delayed rectifier K + channels (4-amynopiridine 1 mM), induced a significant reduction of the vasorelaxant effect of the poison of CDC (Emax = 21,7 ± 8, %, n= 5.,*p<0,05 and Emax = 9,5 ± 1,3, %, n=5, ***p<0,001; respectively). Lastly, the poison promoted a negative inotropic effect in isolated atrium of rat, thereby showing an important direct cardiac action. Therefore, these results suggest that the poison of CDC induces vasorelaxation in superior mesenteric artery rings of normotensive rats in an endothelium-dependent way, which possibly occurs through endothelium-derived relaxing factors, especially the NO, besides the participation of K + channels. Furthermore, it shows direct cardiac activity, thereby becoming an important source of molecules with cardiovascular activity.

Orientador: Marcos Hikari Toyama / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T00:18:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_FabianaVieira_M.pdf: 764391 bytes, checksum: 2ea9b8ea9a806b452272ef5f3e45ba17 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O uso de toxinas isoladas de venenos como ferramentas moleculares na compreensão de diversos eventos fisiológicos e patológicos tem sido comprovadas por vários trabalhos na literatura. A serpente Crotalus durissus cascavella é encontrada nas áreas de caatinga do nordeste do Brasil, desde o Maranhão até norte do estado de Minas Gerais, e apesar de pouco estudada sua picada constitui um importante problema da saúde pública (Martins et al, 1998). A agregação platequetária é bem caracterizada para a convulxina isolada do veneno de Crotalus durissus cascavella e Crotalus durissus terrificus. O objetivo principal do projeto foi avaliar a atividade de agregação plaquetária induzida por outras frações biológicas e farmacologicamente importantes do veneno total de Cotalus durissus cascavella, que neste projeto foram a crotoxina e giroxina. Através de uma combinação de varias metodologias em HPLC como exclusão molecular, troca iônica e de fase reversa conseguimos isolar os principais constituintes da crotoxina (PLA2, crotapotina e as proteínas ¿trombina-like¿) e a L-aminoácido oxidase a partir da giroxina. Durante o fracionamento do veneno total em coluna de HPLC de exclusão molecular foram detectados dois picos de atividade serino protease, um na fração giroxínica e outro na fração crotoxínica, sendo que na fração crotoxínica encontrou-se uma nova protease até então não caracterizada e na fração giroxínica foram monitoradas a atividade L-aminácido oxidase. Através da cromatografia em HPLC de troca iônica em DEAE 5PW obteve-se a fração Laminoácido oxidase cujo grau de homogeneidade molecular foi confirmado por HPLC de fase reversa. Da fração crotoxínica foram obtidos três grupos principais de proteínas (PLA2, crotapotinas e proteases) e da fração proteolítica foram isoladas três isoformas principais denominadas de F201, F202 e F203, sendo a fração F202, a fração majoritária. F202 foi obtida com maior homegeneidade molecular com massa molecular de 28kDa e mostrou uma alta quantidade de ácido aspártico, ácido glutâmico e outros aminoácidos importantes como histidina, cisteína e lisina. Esta proteína mostrou alta especificidade para BApNA e mostrou um comportamento Michaelis-Menten com Vmáx estimado em 5,64 µM/min e um Km de 0,58mM para este substrato. Neste trabalho foi investigada a habilidade desta proteína em degradar fibrinogênio e observou-se que F202 clivou ambas as cadeias a e ß. A atividade enzimática assim como a agregação plaquetária foi inibida fortemente com a incubação com TLCK, um inibidor específico para serinoproteases. O N-terminal da seqüência de aminoácidos de F202 mostrou alta homologia com outras proteínas ¿trombina-like¿, mas foi significantemente diferente da ¿trombina-like¿ isolada da fração giroxina. Crotalus durissus cascavella apresenta uma fração menos estudada denominada giroxina que tem sido descrita como uma proteína ¿trombina-like¿ como relatado por Raw et al. (1986) e Alexander et al. (1988). Neste trabalho foi demonstrado que a giroxina é uma fração heterogênea composta de uma ¿trombina-like¿ e proteína LAO, a qual parece estar envolvida em várias atividades / Abstract: The use of the isolated toxins from poisons as molecular tools in the understanding of diverse physiological and pathological events has been proved by some works in literature. The serpent Crotalus durissus cascavella is found in the areas of Caatinga Northeast of Brazil, since Maranhão until North of the state of Minas Gerais, and in spite of it hasn¿t been studied a lot, its bite constitutes an important problem to the public health (Martins et al, 1998). The platelet aggregation is well characterized to the isolated convulxin of the poison of Crotalus durissus cascavella and Crotalus durissus terrificus. The main objective of the project was to evaluate the activity of platelet aggregation induced by gyroxin and crotoxin that are biological and pharmacological important fractions of the total poison of Cotalus durissus cascavella. Through a combination of various methodologies in HPLC -as molecular exclusion, ionic exchange and the reverse phase- we managed to isolate the main constituent of the crotoxin (PLA2, crotapotin and the thrombin-like proteins) and the L-amino acid oxidase from the gyroxin. During the fragmentation of the total poison in column of HPLC of molecular exclusion two peaks of serine protease were found: one in the gyroxin fraction and another one in the crotoxin fraction. In the crotoxin fraction a new protease in not characterized yet and in the gyroxin fraction was found the L-amino acid activity oxidase. Through the chromatography in HPLC of ionic exchange in DEAE 5PW that allowed to the attainment of the fraction L-amino acid oxidase whose degree of molecular homogeneity was confirmed by HPLC of reverse phase. From the crotoxin fraction three main groups of proteins (PLA2, crotapotin and proteases) were isolated, and from the named proteolyitic fraction three isoforms of F201, F202 and F203, noticing that the F202 fraction is the major one. The fraction F202 showed a high quantity of aspartic acid, glutamic acid and others amino acids very important as histidine, cysteine and lysine and so more molecular homogeneity could be obtained and with molecular mass of 28kDa. This protein whose behavior Michaelis-Menten with Vmáx measured in 5,64 µM/min and one Km de 0,58 mM to this substratum showed high specificity to BapNA. In this work was investigated the ability of this protein in degrading the fibrinogen and was observed that the F202 made the cleavage into both chains a and ß. The enzymatic activity as well as the platelet aggregation were strongly inhibited with the incubation with TLCK, a specific inhibitor to serine protease. The N-terminal of the amino acid sequence of F202 showed the high homology with other proteins thrombin-like, but it was significantly different from thrombin-like isolated fro m the gyroxin fraction. Crotalus durissus cascavella presents a fraction less studied named gyroxin that has been described as a protein thrombin-like as related by Raw et al. (1986) and Alexander et al. (1988). In this work was demonstrated that the gyroxin is a composed heterogeneous fraction of one thrombin-like and protein LAO, and this seems to be involved in some activities / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular