O veneno de aranhas Loxosceles consiste em uma mistura de proteínas com atividade enzimática ou tóxica, incluindo as esfingomielinases D (SMases D), consideradas como os principais componentes tóxicos do veneno, responsáveis pelo estabelecimento dos efeitos locais e sistêmicos. O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial inibitório de moléculas selecionadas por docking molecular sobre as propriedades tóxicas das SMases D. Os dados obtidos mostram que as moléculas selecionadas foram capazes de inibir a atividade hidrolítica da toxina, o mecanismo de hemólise dependente de complemento e eficazes no controle da progressão das lesões dermonecróticas em coelhos. Estes resultados indicam que inibidores específicos para as SMases D são capazes de controlar as reações locais e sistêmicas induzidas pelo veneno de Loxosceles. Estas são ferramentas promissoras para estudos de estrutura/função e para o desenvolvimento de novas intervenções terapêuticas para o loxoscelismo. / Loxosceles spider venom is a mixture of proteins with enzymatic or toxic activity, including sphingomyelinases D (SMases D), considered as the main toxic components of the venom responsible for the establishment of local and systemic effects. This study aimed to evaluate the inhibitory potential of molecules selected by molecular docking on the toxic properties of SMases D. The results demonstrated that selected molecules were able to inhibit the hydrolytic activity of the toxin, the mechanism of complement-dependent hemolysis and effective in reducing the progression of the dermonecrotic lesion in rabbits. These results indicate that specific inhibitors for SMases D are capable of controlling local and systemic reactions induced by Loxosceles venom. These are promising tools for function/structure studies and for developing new therapeutic interventions for the loxoscelism.

O veneno de aranhas Loxosceles consiste em uma mistura de proteínas com atividade enzimática ou tóxica, incluindo as esfingomielinases D (SMases D), consideradas como os principais componentes tóxicos do veneno, responsáveis pelo estabelecimento dos efeitos locais e sistêmicos. O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial inibitório de moléculas selecionadas por docking molecular sobre as propriedades tóxicas das SMases D. Os dados obtidos mostram que as moléculas selecionadas foram capazes de inibir a atividade hidrolítica da toxina, o mecanismo de hemólise dependente de complemento e eficazes no controle da progressão das lesões dermonecróticas em coelhos. Estes resultados indicam que inibidores específicos para as SMases D são capazes de controlar as reações locais e sistêmicas induzidas pelo veneno de Loxosceles. Estas são ferramentas promissoras para estudos de estrutura/função e para o desenvolvimento de novas intervenções terapêuticas para o loxoscelismo. / Loxosceles spider venom is a mixture of proteins with enzymatic or toxic activity, including sphingomyelinases D (SMases D), considered as the main toxic components of the venom responsible for the establishment of local and systemic effects. This study aimed to evaluate the inhibitory potential of molecules selected by molecular docking on the toxic properties of SMases D. The results demonstrated that selected molecules were able to inhibit the hydrolytic activity of the toxin, the mechanism of complement-dependent hemolysis and effective in reducing the progression of the dermonecrotic lesion in rabbits. These results indicate that specific inhibitors for SMases D are capable of controlling local and systemic reactions induced by Loxosceles venom. These are promising tools for function/structure studies and for developing new therapeutic interventions for the loxoscelism.

Os venenos de aranhas do gênero Loxosceles possuem uma ampla gama de atividades em diferentes células, tecidos e sistemas, e é notória a sua capacidade de causar a formação da lesão dermonecrótica. Em um trabalho prévio, relatamos uma intensa trombocitopenia induzida pelo veneno loxoscélico em coelhos. Objetivou-se no presente estudo avaliar primeiramente a interação in vitro entre as plaquetas, humanas e de coelhos, com o veneno de Loxosceles gaucho e seu principal componente, a fração esfingomielinásica. Posteriormente, investigou-se o papel da plaqueta no desenvolvimento da lesão dermonecrótica através de um modelo de trombocitopenia em coelhos. Nos estudos in vitro, os resultados de agregação em plasma rico em plaquetas evidenciou que tanto o veneno total quanto a fração esfingomielinásica induziram um aumento desta resposta nas plaquetas das duas espécies, que foi mais intensa nas plaquetas humanas. Uma vez que em plaquetas lavadas a agregação não foi constatada, confirmou-se a necessidade de componente(s) plasmático(s) para a indução desta resposta. Ainda, os dados de LDH indicaram que o veneno total, nas concentrações aqui utilizadas, não foi capaz de causar à lise plaquetária. Com relação à ativação, o veneno total, foi capaz de aumentar a expressão da LIBS1 nas plaquetas de ambas as espécies e de P-selectina na plaqueta de coelho. Sob as nossas condições experimentais, a fração não promoveu o aumento dos marcadores de ativação. Finalizando os estudos in vitro, o veneno total e a fração provocaram um aumento da adesão nas plaquetas das duas espécies, sendo que a resposta à fração esfingomielinásica mostrou-se dose-dependente. O estudo experimental, por vez, necessitou de uma etapa preliminar para a obtenção de um anticorpo anti-plaqueta, produzido em cabras, que mostrou-se eficaz em induzir um intenso quadro trombocitopênico em coelhos. Análises histopatológicas indicam que a ausência das plaquetas não diminuiu a formação de trombos intravasculares na área da derme sob a ação do veneno. O desenvolvimento da lesão dermonecrótica em coelhos injetados com o veneno loxoscélico mostrou-se mais intenso naqueles depletados de plaquetas do que nos animais com número normal de plaquetas, constatável pelo desenvolvimento de maiores áreas de equimose e das escaras necróticas. Os resultados semelhantes dos níveis plasmáticos do fator de von Willembrand, dos tempos de protrombina e de tromboplastina parcial ativada, assim como dos testes de fagocitose por polimorfonucleares isolados do sangue periférico, entre os coelhos trombocitopênicos e aqueles com contagem normal de plaquetas, evidenciam que não houve alterações expressivas nas células endoteliais, no sistema da coagulação e na capacidade fagocítica via C3b dos polimorfonucleares do sangue periférico. Os presentes resultados mostram que o veneno loxoscélico in vitro é capaz de elicitar em plaquetas humanas e de coelhos as respostas de agregação, de adesão e de ativação. Por fim, as diferenças no desenvolvimento da lesão, constatadas entre o animal trombocitopênico e o animal normal, evidenciam que a plaqueta é um fator importante para controlar a expansão e a gravidade da lesão dermonecrótica induiza em coelhos pelo veneno loxoscélico. / Venoms from Loxosceles spiders exhibit a wide range of activities on different cells, tissues and systems, being specially evident their ability to cause a dermonecrotic lesion. In a previous paper, we showed that Loxosceles gaucho spider venom induces intense thrombocytopenia in rabbits. Thus, in the present study, we firstly aimed to evaluate the in vitro interaction between human and rabbits platelets and L. gaucho venom and its major component, the sphingomyelinase fraction. Secondly, we investigated the platelet role in the dermonecrotic lesion formation using an experimental model of thrombocytopenia in rabbits. Both total venom and its sphingomyelinase fraction stimulated in vitro aggregation per se in platelet-rich plasma from both species, but a more intense response was obtained with human platelets. Taking into consideration that neither total venom nor its sphingomyelinase fraction induced aggregation of washed platelets, it can be deduced that one or more plasma components are necessary to induce this response. Moreover, LDH data indicated that total venom, at least at the concentration levels used in this study, cannot induce platelet lysis. Regarding platelet activation, total venom was able to increase the expression of LIBS1 on both human and rabbit platelet surface and P-selectin on only rabbit platelet surface. However, the sphingomyelinase fraction did not increase the expression of any marker of platelet activation, at least in the experimental conditions used in this study. Another in vitro study showed that both total venom and its sphingomyelinase fraction induce an increase in human and rabbit platelet adhesion, with the sphingomyelinase fraction exhibiting a dose-dependent response. For the study using an animal model of thrombocytopenia, it was necessary to previously produce goat antibodies against rabbit platelets, which showed to be effective to induce an intense thrombocytopenia in rabbits. Histopathological analysis of venom-induced dermic tissue lesion indicated that platelet absence does not decrease the formation of intravascular thrombi in the injured area. Nonetheless, bigger areas of equimosis and necrotic scabs could be observed in the dermonecrotic lesion of rabbits injected with loxoscelic venom and depleted of platelets. In the different groups, plasma levels of von Willembrand factor, prothrombin and activated partial thromboplastin times, and data from phagocytosis tests using polymorphonuclear cells isolated from rabbit periferical blood were similar comparing thrombocitopenic rabbits with those exhibiting normal platelet count; therefore, we can deduce that there is not any expressive alteration in endotelial cells, coagulation system and phagocytic ability of polymorphonuclear leukocytes via their complement receptor C3b. In conclusion, the loxoscelic venom is able to unchain in vitro different mechanisms leading to adhesion, activation and aggregation of both human and rabbit platelets. Furthermore, due to differences in the dermic lesion patterns between thrombocitopenic and normal animals, we can conclude that platelets must play a key role in controlling the expansion and severity of the dermonecrotic lesion induced in rabbits by L. gaucho venom.

Os venenos de aranhas do gênero Loxosceles possuem uma ampla gama de atividades em diferentes células, tecidos e sistemas, e é notória a sua capacidade de causar a formação da lesão dermonecrótica. Em um trabalho prévio, relatamos uma intensa trombocitopenia induzida pelo veneno loxoscélico em coelhos. Objetivou-se no presente estudo avaliar primeiramente a interação in vitro entre as plaquetas, humanas e de coelhos, com o veneno de Loxosceles gaucho e seu principal componente, a fração esfingomielinásica. Posteriormente, investigou-se o papel da plaqueta no desenvolvimento da lesão dermonecrótica através de um modelo de trombocitopenia em coelhos. Nos estudos in vitro, os resultados de agregação em plasma rico em plaquetas evidenciou que tanto o veneno total quanto a fração esfingomielinásica induziram um aumento desta resposta nas plaquetas das duas espécies, que foi mais intensa nas plaquetas humanas. Uma vez que em plaquetas lavadas a agregação não foi constatada, confirmou-se a necessidade de componente(s) plasmático(s) para a indução desta resposta. Ainda, os dados de LDH indicaram que o veneno total, nas concentrações aqui utilizadas, não foi capaz de causar à lise plaquetária. Com relação à ativação, o veneno total, foi capaz de aumentar a expressão da LIBS1 nas plaquetas de ambas as espécies e de P-selectina na plaqueta de coelho. Sob as nossas condições experimentais, a fração não promoveu o aumento dos marcadores de ativação. Finalizando os estudos in vitro, o veneno total e a fração provocaram um aumento da adesão nas plaquetas das duas espécies, sendo que a resposta à fração esfingomielinásica mostrou-se dose-dependente. O estudo experimental, por vez, necessitou de uma etapa preliminar para a obtenção de um anticorpo anti-plaqueta, produzido em cabras, que mostrou-se eficaz em induzir um intenso quadro trombocitopênico em coelhos. Análises histopatológicas indicam que a ausência das plaquetas não diminuiu a formação de trombos intravasculares na área da derme sob a ação do veneno. O desenvolvimento da lesão dermonecrótica em coelhos injetados com o veneno loxoscélico mostrou-se mais intenso naqueles depletados de plaquetas do que nos animais com número normal de plaquetas, constatável pelo desenvolvimento de maiores áreas de equimose e das escaras necróticas. Os resultados semelhantes dos níveis plasmáticos do fator de von Willembrand, dos tempos de protrombina e de tromboplastina parcial ativada, assim como dos testes de fagocitose por polimorfonucleares isolados do sangue periférico, entre os coelhos trombocitopênicos e aqueles com contagem normal de plaquetas, evidenciam que não houve alterações expressivas nas células endoteliais, no sistema da coagulação e na capacidade fagocítica via C3b dos polimorfonucleares do sangue periférico. Os presentes resultados mostram que o veneno loxoscélico in vitro é capaz de elicitar em plaquetas humanas e de coelhos as respostas de agregação, de adesão e de ativação. Por fim, as diferenças no desenvolvimento da lesão, constatadas entre o animal trombocitopênico e o animal normal, evidenciam que a plaqueta é um fator importante para controlar a expansão e a gravidade da lesão dermonecrótica induiza em coelhos pelo veneno loxoscélico. / Venoms from Loxosceles spiders exhibit a wide range of activities on different cells, tissues and systems, being specially evident their ability to cause a dermonecrotic lesion. In a previous paper, we showed that Loxosceles gaucho spider venom induces intense thrombocytopenia in rabbits. Thus, in the present study, we firstly aimed to evaluate the in vitro interaction between human and rabbits platelets and L. gaucho venom and its major component, the sphingomyelinase fraction. Secondly, we investigated the platelet role in the dermonecrotic lesion formation using an experimental model of thrombocytopenia in rabbits. Both total venom and its sphingomyelinase fraction stimulated in vitro aggregation per se in platelet-rich plasma from both species, but a more intense response was obtained with human platelets. Taking into consideration that neither total venom nor its sphingomyelinase fraction induced aggregation of washed platelets, it can be deduced that one or more plasma components are necessary to induce this response. Moreover, LDH data indicated that total venom, at least at the concentration levels used in this study, cannot induce platelet lysis. Regarding platelet activation, total venom was able to increase the expression of LIBS1 on both human and rabbit platelet surface and P-selectin on only rabbit platelet surface. However, the sphingomyelinase fraction did not increase the expression of any marker of platelet activation, at least in the experimental conditions used in this study. Another in vitro study showed that both total venom and its sphingomyelinase fraction induce an increase in human and rabbit platelet adhesion, with the sphingomyelinase fraction exhibiting a dose-dependent response. For the study using an animal model of thrombocytopenia, it was necessary to previously produce goat antibodies against rabbit platelets, which showed to be effective to induce an intense thrombocytopenia in rabbits. Histopathological analysis of venom-induced dermic tissue lesion indicated that platelet absence does not decrease the formation of intravascular thrombi in the injured area. Nonetheless, bigger areas of equimosis and necrotic scabs could be observed in the dermonecrotic lesion of rabbits injected with loxoscelic venom and depleted of platelets. In the different groups, plasma levels of von Willembrand factor, prothrombin and activated partial thromboplastin times, and data from phagocytosis tests using polymorphonuclear cells isolated from rabbit periferical blood were similar comparing thrombocitopenic rabbits with those exhibiting normal platelet count; therefore, we can deduce that there is not any expressive alteration in endotelial cells, coagulation system and phagocytic ability of polymorphonuclear leukocytes via their complement receptor C3b. In conclusion, the loxoscelic venom is able to unchain in vitro different mechanisms leading to adhesion, activation and aggregation of both human and rabbit platelets. Furthermore, due to differences in the dermic lesion patterns between thrombocitopenic and normal animals, we can conclude that platelets must play a key role in controlling the expansion and severity of the dermonecrotic lesion induced in rabbits by L. gaucho venom.