Orientador: Fernando Frei / Banca: Jaime de Oliveira Gomes / Banca: Sérgio Nascimento Stampar / Resumo: Os aracnídeos conseguiram sucesso ao longo do processo evolutivo graças à alta capacidade de adaptação. Dentro deste grupo, as aranhas e escorpiões apresentam ampla distribuição no planeta, e podem trazer problemas de saúde aos seres humanos. Para avaliar os problemas de infestação provocados por estes animais é necessário o uso de ferramentas estatísticas que possam aferir quais são os fatores que favorecem ou perpetuam a aparição, presença e proliferação destes animais. Desta forma, este trabalho tem como objetivo apresentar a Análise de Agrupamentos para determinar padrões de infestação, fazendo com que locais aparentemente distintos possam ser reunidos em grupos semelhantes o que pode trazer benefícios para políticas de saúde. Os 25 pontos geográficos de coleta utilizados na amostragem foram reunidos em seis grupos com características distintas, dentre os quais, três foram formados por um único ponto de coleta (outliers). Os grupos obtidos apresentaram relação entre os pontos que os formam e as características ambientais dos locais, demonstrando que a distribuição das famílias de aracnídeos nos diferentes gradientes urbanos é influenciada pelas condições do ambiente. Assim, a ocupação dos espaços urbanizados por aracnídeos peçonhentos torna-se um problema para a saúde pública, necessitando de políticas de controle epidemiológico através de monitoramento e mapeamento das áreas de risco que podem ser melhor avaliadas com o uso da Análise de Agrupamentos. Palavras chave: Aranha, Escorpião, Epidemiologia, Análise de Agrupamentos / Abstract: Arachnids have been successful along the evolutionary process thanks to their high adaptability. Within this group, spiders and scorpions are widely distributed on the planet and may affect human health. In order to evaluate the infestation problems caused by these animals, it is necessary to use statistical tools that can assess the factors that favor or perpetuate their appearance, presence and proliferation. Thus, this work aims to present cluster analysis in order to determine infestation patterns, allowing seemingly distinct sites to be grouped into similar clusters, which can benefit health policies. The 25 geographic collection sites used for sampling were divided into six groups with different characteristics, among which three were formed by a single collection point (outliers). The groups obtained showed a relationship with the environmental characteristics of the sites, indicating that the distribution of arachnid families in the different urban gradients is influenced by environmental conditions. Therefore, the occupation of urbanized areas by venomous arachnids becomes a problem for public health, requiring epidemiological control policies through monitoring and mapping of risk areas, which can be better assessed with the use of cluster analysis / Mestre

Orientador: Marielle Cristina Schneider / Banca: Rodrigo Marques Lima dos Santos / Banca: Mateus Mondin / Resumo: A família Buthidae possui cerca de 900 espécies descritas taxonomicamente; porém, menos de 5% destas espécies foram analisadas sob o ponto de vista citogenético. O número diploide nos butídeos varia entre 2n=5 a 2n=56, e a presença de cromossomos holocêntricos com comportamento sináptico e aquiasmático durante a meiose I é uma característica comum a todas as espécies previamente estudadas. Neste trabalho, os cromossomos mitóticos e meióticos de 11 espécies de escorpiões Buthidae (Ananteris balzanii, Rhopalurus agamemnon, Rhopalurus rochai, Tityus bahiensis, Tityus confluens, Tityus costatus, Tityus fasciolatus, Tityus maranhensis, Tityus martinpaechi, Tityus paraguayensis e Tityus stigmurus) foram estudados através de técnicas de citogenética clássica, molecular e ultraestrutural, com o objetivo de estabelecer os mecanismos responsáveis pela diversidade inter e intraespecífica de número cromossômico e/ou origem das complexas associações multivalentes observadas durante a meiose I, bem como, a evolução dos cromossomos holocêntricos. Nas 11 espécies examinadas, o número diploide variou de 2n=6 a 2n=28 e, em representantes dos três gêneros, associações cromossômicas multivalentes foram observadas em células paquitênicas e pós-paquitênicas. Além disso, uma variabilidade intraespecífica quanto à presença ou ausência de cadeias cromossômicas e ao número de cromossomos envolvidos nas complexas associações multivalentes foi observada em A. balzanii, R. agamemnon, R. rochai, T. bahiensis, T. maranhensis e T. paraguayensis. Células impregnadas pelo íon prata e submetidas à técnica de FISH revelaram certa constância quanto ao número e localização das RONs ativas e sítios de rDNA 45S, apesar da grande variação cromossômica verificada entre as espécies, visto que, RONs localizadas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The family Buthidae has about 900 species taxonomically described; however, less than 5% of these species were analyzed from the cytogenetic point of view. The diploid number in buthid ranges from 2n=5 to 2n=56, and the presence of holocentric chromosomes with synaptic and achiasmatic behavior during the meiosis I is a common feature for all previously studied species. In this work, the mitotic and meiotic chromosomes of 11 species of Buthidae scorpions (Ananteris balzanii, Rhopalurus agamemnon, Rhopalurus rochai, Tityus bahiensis, Tityus confluens, Tityus costatus, Tityus fasciolatus, Tityus maranhensis, Tityus martinpaechi, Tityus paraguayensis and Tityus stigmurus) were studied through classical, molecular and ultrastructural cytogenetic techniques, aiming to establish the responsible mechanisms for inter and intraspecific diversity of chromosomal number and/or origin of the multivalent complex associations observed during the meiosis I, as well as, the holocentric chromosome evolution. In the 11 species examined, the diploid number ranged from 2n=6 to 2n=28; multivalent chromosomal associations were observed in pachytene and postpachytene cells of species of the three genera. Moreover, an intraspecific variability regarding to the presence or absence of chromosome chains and the number of chromosomes involved in multivalent complex associations was observed in A. balzanii, R. agamemnon, R. rochai, T. bahiensis, T. maranhensis and T. paraguayensis. Silver-impregnated cells and nuclei submitted to the FISH technique revealed constancy in relation to the number and localization of the active NORs and rDNA 45S sites, respectively, despite of the high chromosomal variation verified among species, i.e., NORs located on terminal and subterminal region of two chromosomes were the common pattern for buthids... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-07-05T13:19:18Z No. of bitstreams: 1 2013_HarryMoralesDuque.pdf: 4746729 bytes, checksum: ed7f8beb39d7b64ee26f813c8d6ac30a (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-07-08T14:11:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_HarryMoralesDuque.pdf: 4746729 bytes, checksum: ed7f8beb39d7b64ee26f813c8d6ac30a (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-08T14:11:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_HarryMoralesDuque.pdf: 4746729 bytes, checksum: ed7f8beb39d7b64ee26f813c8d6ac30a (MD5) / As peçonhas escorpiônicas têm sido alvo de pesquisas por possuírem componentes com diversas atividades biológicas, as quais são responsáveis pelas alterações fisiológicas observadas no escorpionismo. Dentre esses componentes, estão as toxinas que agem em canais para potássio (KTxs), as quais têm sido caracterizadas e divididas em subfamílias segundo a sua estrutura primária. O objetivo desta pesquisa foi procurar novas KTxs na peçonha do escorpião colombiano Tityus sp. utilizando duas estratégias: a transcritômica e a proteômica. Uma biblioteca de cDNA foi construída, a partir da glândula de peçonha do escorpião e da sua peçonha foram isoladas e caracterizadas KTxs por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), espectrometria de massa do tipo MALDI-TOF/TOF e tipo ESI. Os peptídeos isolados foram testados por meio da técnica eletrofisiológica de patch clamp (whole cell). A partir da biblioteca de cDNA, foram caracterizadas cinco sequências precursoras que codificam prováveis KTx: três delas são pertencentes à subfamília α-KTx15, uma à subfamília α-KTx12 e uma à subfamília α-KTx18. Da peçonha, foram sequenciadas outras quatro KTxs com massas moleculares de 2430, 3590, 3640 e 4171 Da. Estas KTxs foram + capazes de diminuir a corrente de K em células do gânglio dorsal de ratos. A caracterização destas novas KTxs reflete o amplo espectro de expressão deste tipo de toxinas e as variadas estratégias moleculares utilizadas pelos escorpiões para produção de componentes neuroativos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The venom scorpions have been object of investigations by its different activities biological from components, which are responsible by the physiologic alterations observed in the scorpionism. Within these components, the toxins that target potassium channels (KTxs) are present, which have been characterized and divided according primary structure. The aim was search new KTxs in the Colombian scorpion Tityus sp. venom using two strategies: the transcriptomic and proteomic. The scorpion venom gland a cDNA library was constructed, and from venom, KTxs were characterized using high performance liquid chromatographic (HPLC), mass spectrometry MALDI-TOF/TOF and ESI type technical. The isolated peptides were tested with patch clamp (whole cell) electrophysiological technique. Four precursors likely KTxs were characterized: three α-KTx15, one α-KTx12 and one α-KTx18 like subfamilies. Additionally, four KTxs-like were sequenced from scorpion venom with molecular masses 2430, 3590, 3640 and 4171 Da. These slightly decreased levels potassium current on dorsal root ganglion. The characterization these new KTxs reveals a wide spectrum of KTxs-type toxins and one varied molecular strategy for neuroactive compounds production also.

Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2011 / Submitted by Jadiana Paiva Dantas (jadi@bce.unb.br) on 2011-07-07T00:18:56Z No. of bitstreams: 1 2011_FagnerNevesOliveira.pdf: 6604665 bytes, checksum: 83446b3563aee26adcf024e43f3ad2cf (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-07-08T14:13:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_FagnerNevesOliveira.pdf: 6604665 bytes, checksum: 83446b3563aee26adcf024e43f3ad2cf (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-08T14:13:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_FagnerNevesOliveira.pdf: 6604665 bytes, checksum: 83446b3563aee26adcf024e43f3ad2cf (MD5) / O escorpião Tityus serrulatus, espécie endêmica do Brasil, é responsável pelos acidentes mais graves frequentemente registrados no país, particularmente na região Sudeste. A principal causa de morte por este agravo é o edema pulmonar agudo (EPA). A incidência desta espécie no DF tem aumentado, porém, não existem registros de escorpionismo grave nesta região. Diante disso, os objetivos do presente trabalho foram avaliar a toxicidade da peçonha de T. serrulatus do DF (TS-DF), por meio da avaliação da DL50 e das alterações induzidas pela peçonha em camundongos; avaliar a capacidade de indução de EPA em ratos por meio da relação entre a massa úmida do pulmão e a massa corpórea de ratos tratados e não tratados com peçonha; avaliar a permeabilidade vascular pulmonar (PVP), utilizando o protocolo de azul de Evans (AE); realizar análises histológicas do pulmão e do coração dos animais experimentados; e determinar as dosagens séricas de CK e CK-MB, além da contagem total de leucócitos no lavado bronco-aveolar (LBA) dos ratos. Todos esses ensaios foram também conduzidos com a peçonha de T. serrulatus de MG (TS-MG) para fins de comparação. A peçonha de TS-DF apresentou-se duas vezes menos tóxica a camundongos (51,6 ?g/kg) que a peçonha de TS-MG (26 ?g/kg). Foi verificado um aumento significativo na relação massa úmida dos pulmões / massa corpórea e um aumento na PVP nos ratos do grupo TS-MG (p> 0,001) em relação ao controle e ao TS-DF, sendo que, entre esses dois últimos grupos, essas diferenças não foram observadas (p <0,05). As análises histológicas mostraram EPA intra-alveolar multifocal apenas em animais do grupo TS-MG. Os tecidos cardíacos de todos os animais apresentaram-se normais. No entanto, as dosagens séricas de CK e CK-MB e a quantidade de leucócitos encontrados no LBA foram maiores apenas nos animais do grupo TS-MG (p>0.05). Os perfis cromatográficos obtidos para as peçonhas de T. serrulatus das duas populações estudadas foram qualitativamente semelhantes. Algumas diferenças quantitativas foram observadas e podem explicar as diferenças na toxicidade e nas atividades biológicas dessas peçonhas. Assim, a peçonha de TS-DF é duas vezes menos tóxica a camundongos que a peçonha de TS-MG e não é capaz de induzir EPA em ratos, ao contrário do que é observado para a peçonha de TS-MG. É possível que a peçonha de TS-DF possua uma menor quantidade de peptídeos que atuam em canais para Na+, que são considerados os principais responsáveis pela maioria dos sintomas apresentados no escorpionismo. Estes resultados corroboram com os sintomas descritos para o escorpionismo no DF causado por esta espécie de escorpião e confirmam a variação na peçonha das duas populações estudadas.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Biologia, 2013. / Submitted by Marília Freitas (marilia@bce.unb.br) on 2013-08-28T12:44:12Z No. of bitstreams: 1 2013_ClaudiaJimenaArenasBelalcazar.pdf: 1730997 bytes, checksum: 861e17da08068b3d98f5f667cbb20564 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2013-08-28T12:47:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ClaudiaJimenaArenasBelalcazar.pdf: 1730997 bytes, checksum: 861e17da08068b3d98f5f667cbb20564 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-28T12:47:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ClaudiaJimenaArenasBelalcazar.pdf: 1730997 bytes, checksum: 861e17da08068b3d98f5f667cbb20564 (MD5) / As peçonhas dos escorpiões se caracterizam por apresentarem componentes farmacologicamente ativos; entre eles, as toxinas que agem em canais para sódio (NaScTxs), que são as responsáveis dos mais fortes efeitos neurotoxicos observados durante o envenenamento causado pela picada de escorpião. O presente projeto tem como objetivo principal identificar toxinas moduladoras de canais para sódio na peçonha do escorpião Tityus sp. identificando e caracterizando-as por meio de técnicas como Cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e espectrometria de massa tipo MALDI-TOF/TOF. As sequencias parciais de aminoácidos dos peptídeos purificados foram determinadas por espectrometria de massa (MS/MS) para posteriormente ser testados por meio da técnica electrofisiológica de Patch clamp em canais de sódio expressos em células dissociadas de gânglios da raiz dorsal de ratos (DRG). A peçonha bruta do escorpião Tityus sp. resultou em 54 frações cromatográficas. Três sequencias parciais que correspondem a três NaScTxs foram obtidas, com massas moleculares de 7342 Da, 6971Da, 7970Da. Duas delas ao serem testadas nas células DRG reduziram as correntes de sódio classificando-as como βNaScTxs. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The venom of scorpions are characterized by presenting pharmacologically active components, including toxins that act on sodium channels (NaScTxs), which are responsible of the strongest neurotoxic effects observed during poisoning caused by the bite of a scorpion. This project aimed to identify new toxins having sodium channels as molecular targets in the venom of the scorpion Tityus sp. identifying and characterizing them by standard techniques such as high performance liquid chromatography (HPLC) and mass spectrometry MALDI-TOF/TOF type. The partial amino acid sequences of the purified peptides were determined by mass spectrometry (MS/MS) to be subsequently tested by electrophysiological patch clamp technique on sodium channels expressed in dissociated cells from dorsal root ganglion of rats (DRG). The crude venom of the scorpion Tityus sp. resulted in 54 chromatography fractions. Three partial sequences corresponding to three NaScTxs were obtained with molecular weights of 7342 Da, 6971Da, 7970Da. Two of them to be tested in DRG cells reduced sodium currents classifying them as βNaScTxs.

Orientador: Marcos Dias Fontana / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-26T03:25:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gregio_AnaMariaTrindade_D.pdf: 2249313 bytes, checksum: 6fac809aa95af8768f99c3cb5d8801a4 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O presente trabalho relata uma comparação entre as duas principais espécies de escorpião de importância médica: T. serrulatus e T. bahiensis. O estudo dos acidentes escorpiônico é muito importante devida sua gravidade e freqüência que ocorrem. O estudo comparativo dos venenos de escorpião T. bahiensis e T. se"ulatus foi dividido em duas partes. Primeiramente o estudo farmacológico em preparações isoladas (preparação nervo frênico-diafragma de rato, aurícula isolada, biventer cervicis de pintainho), além de pressão arterial de rato e dose mediana letal em camundongos. Nestes experimentos utilizou-se o veneno de T. serrulatus e T. bahiensis nas mesmas doses para estabelecer uma comparação de seus efeitos. A segunda parte do trabalho: estudos bioquímicos com estes venenos. Foi realizado estudos sobre atividades enzimáticas destes venenos (atividade proteolítica e hialuronidásica) e o fracionamento destes venenos através de cromatografia por gel filtração. Os principais picos destes fracionamentos foram testados em preparação nervo frênico-diafragma de rato, para verificação da atividade neuromuscular destas frações. Em preparações isoladas nervo frênico-diafragma de rato e preparação de biventer cervicis de pintainho os venenos comportaram-se de maneira semelhante, na preparação de aurícula isolada de cobaia e pressão arterial de rato pode-se constatar uma discreta diferença para o veneno de T.bahiensis, este promovia uma bradicardia e hipotensão mais acentuadas do que o veneno de T. se"ulatus. Além disso, em preparações nervo frênico diafragma de rato onde foi analisado a atividade dos venenos sobre os "twitches " o veneno de T. bahiensis demonstrou ser mais ativo nas preparações que haviam sido previamente Icurarizadas (d-Tc 14,6 11M), pois induziu o aparecimento de contraçoes espontâneas e aumento no tempo de relaxamento. Em termos de letal idade o veneno de T. se"ulatus mostrou-se mais potente que o veneno de T.bahiensis, também revelou ser mais potente no antagonismo do bloqueio neuromuscular em preparações curarizadas pela d-Tc (1 ,46 11M). A atividade hialuronidásica demonstrou níveis parecidos para ambos venenos, o que leva a crer que os venenos em estudo tenham um bom fator de difusão nas membranas. Quanto à atividade proteolítica, não foi encontrada nos dois venenos. O perfil do fracionamento foi diferente para ambos venenos, porém suas frações reproduziram os mesmos efeitos: aumento na amplitude das contrações, contrações espontânes, contraturas e bloqueio neuromuscular. Todos estes efeitos também foram visualizados com o veneno total. Nossos resultados sugerem que, as duas espécies de escorpião possuem uma taxonomia relativa, porém contém toxinas diferentes que exercem efeitos farmacológicos similares sobre preparações neuromusculares / Abstract: T. bahiensis and T.serrulatus are the main scorpion species involved in envenomations in the Brazil, the latter being the more widely distributed. Clinically, envenomations by T. serrulatus is more serious than that by T. bahiensis. In this thesis, the lethal and neurotoxic activities of venoms from these two species were compared. Male Swiss withe mice (18-20 g) were used to determine the Lv. LDso of the venoms and the rat phrenic nerve-diaphragm preparations was used to examine the neuroxic activity. The LDso for T. bahiensis and T. serrulatus venom was 0,72 (95% CI: 0,68 -0,75) mg/Kg and 0,54 (95% CI: 0,45-0,64) mg/Kg, respectively. In phrenic nerve-diaphragm preparations, both venoms (2,5 _g/ml) produced similar responses, namely, na increase in contraction amplitude and in the number of fasciculations, as well as mucle contracture followed by neuromuscular blockade. Similar effects were observed for the two venoms in the chik biventer cervicis neuromuscular preparation. T.serrulatus venom completely reverted the neuromuscular blockade produced by d-tubocurarine (d-Tc 1,46 M) in 35,0.:!: 1,8 min and 18,0.:!: 1,2 min at the concentrations of 2,5 _g/ml and 5 _glml, respectively. At these same concentrations, T. bahiensis venom produced only partial reversal after 60 mino Both venoms (100-600_g/Kg) produced marked alterations in the blood pressure of anesthesized rats, including hypo- and hypertensive responses as well as bradycardia. The latter effect was also observed in guinea-pig isolated atria. In both of these preparations, T. bahiensis venom was moe potent than T.serrulatus venom. The fractionation of T. bahiensis and T.serrulatus venoms by gel filtration on Superdex 75 resulted in 13 na 12 peaks, respectively. Ali peaks were tested neuromuscular activity in the isolated phrenic nerve-diaphragm preparation. Several peaks increased the amplitude of the contractions in indirectly stimulated preparations and produced neuromuscular blockade and fasciculations, as well as spontaneous muscle contractions. In general, the venoms of T. bahiensis and T. serrulatus produced similar pharmacological effects but differed in potency. Since Tityus scorpions venoms contain a variety of alfa and beta neurotoxins with marked neuromuscular activity, the differences seen between these two venoms may reflect variation in their content of these toxind or may indicate the presence of novel toxins with similar pharmacological effects on the mammalian neuromuscular junction / Doutorado / Farmacologia, Anestesiologia e Terapeutica / Doutor em Odontologia

Os escorpiões são únicos dentre os artrópodes terrestres em muitos aspectos da biologia reprodutiva. A corte em escorpiões envolve sequências complexas de comportamentos ritualizados; é dividida em três fases: iniciação, dança e transferência de espermatozoides. Cerca de 50 espécies de escorpiões dentre as 1600 atualmente reconhecidas tiveram a corte descrita. Do mesmo modo, são poucos os estudos com tamanho de prole e investimento reprodutivo em escorpiões. Até o momento, a descrição da corte em Tityus bahiensis foi realizada com base em poucas observações incompletas. Os objetivos deste trabalho foram: estudar a corte em T. bahiensis para reconhecer os repertórios comportamentais e padrões de comportamento para espécie, através de um etograma e de um fluxograma; investigar prováveis funções das categorias comportamentais; abordar aspectos da época reprodutiva; e estudar o tamanho de prole, tempo de gestação e investimento reprodutivo. Dezenove cortes, de 202 pareamentos realizados, foram utilizadas para elaboração do etograma e do fluxograma. As sequências de comportamentos foram analisadas com o programa JWacher sup TM/sup e compiladas através de um script em Perl. Para o estudo do tamanho de prole, data de nascimento e período de gestação, foram compilados dados de 76 fêmeas. Desses nascimentos, 12 foram provenientes de cortes observadas em laboratório. A corte em T. bahiensis é complexa e está organizada de modo que a realização de uma fase prepara e condiciona o aparecimento da seguinte. A fase de iniciação tem funções como a procura por parceiros sexuais e o reconhecimento específico, sexual e da predisposição dos parceiros à corte. A fase de dança é dividida em dois módulos. No módulo I, o macho estimula e conduz a fêmea a uma superfície adequada para deposição do espermatóforo, preferencialmente uma casca de árvore (X2=24,314; g.l.=5; p<0,001). O módulo II apresenta comportamentos frequentes e repetitivos, com a função de estimular a fêmea e preparála para a fase seguinte. A fase de transferência de espermatozoides é rápida e estereotipada. Tem a função de inseminar e estimular a fêmea para uma cópula bemsucedida. Durante a cópula, o macho executa cortejo copulatório (tateamento com pernas e roçar com quelíceras). A fase de pós-transferência segue um padrão, mas apresenta poucas categorias, sendo que a maioria tem a provável função de romper o flagelo do espermatóforo inserido no gonóporo do macho; o macho pode consumir o espermatóforo e não ocorre canibalismo sexual. As fêmeas de T. bahiensis são capazes de controlar diferentes fases da corte obrigando os machos a utilizar comportamentos de estímulo, ao invés de coerção, para serem aceitos. A exibição de cortejo copulatório pelos machos é um forte indicativo da existência de seleção críptica feminina em T. bahiensis, sendo uma estratégia reprodutiva para estimular a fêmea a aceitar os espermatozoides do macho durante a aquisição do esperma. Apesar da época reprodutiva compreender o ano todo, os meses de maior atividade sexual são novembro a abril. O tamanho de prole na primeira parição é 2-25 filhotes (n=76). Além disso, T. bahiensis é capaz de produzir 1-4 proles com uma inseminação. O tempo de gestação é 2,5-12,8 meses e, apesar da capacidade de parir o ano todo, a maioria das parições ocorreu nos meses quentes, sobretudo, entre novembro e janeiro (X2=164,912; g.l.=11; p<0,001). Adicionalmente, o tamanho de prole é correlacionado com o tamanho corpóreo materno (rs=0,593; p=0,042; n=12). Assim, fêmeas maiores produzem mais filhotes e, portanto, apresentam maior investimento reprodutivo. / Scorpions are unique among terrestrial arthropods in many reproductive biology traits. Courtship involves a complex series of ritualized behaviors; it is divided into three phases: initiation, Promenade à deux, and sperm transfer. Courtship behavior has been described for about 50 of the 1600 extant scorpion species. Likewise, litter size and reproductive investment in scorpions are poorly known. Previous studies on Tityus bahiensis described courtship based on few and incomplete observations. The aims of this work were to study courtship behavior in T. bahiensis in order to recognize behavior repertories and behavior patterns for the species by making an ethogram and fluxogram; investigate probable functions of behavior categories; address aspects of the reproductive season; and study litter size, gestation period, and reproductive investment. Nineteen courtships, out of 202 interactions, were used to make the ethogram and the fluxogram. Behavioral sequences were analyzed with JWacherTM and compiled by a Perl script. For the study of litter size, date of birth, and gestation period, data of 76 females were compiled. Of these, 12 births were obtained from courtship observed in the laboratory. Courtship in T. bahiensis is complex and it is organized in a way that the execution of one phase prepares and regulates the appearance of the next. Initiation phase has functions such as the search for mating partner and species, sexual, and predisposition to court recognition. Promenade à deux phase is divided into two modules. In module I, male stimulates and leads female to a suitable surface for spermatophore deposition, preferentially a bark (X2=24,314; g.l.=5; p<0,001). Module II is characterized by frequent and repetitive behaviors, with the function of stimulating the female and preparing her to the next phase. Sperm transfer phase is rapid and stereotyped. Its function is to inseminate and stimulate the female for a successful mate. During mate, male executes copulatory courtship (feeling and kissing). Post transfer phase has a pattern, but with feel categories; most of them has the probable function of breaking the spermatophore flagellum inserted in the male gonopore; male may consume spermatophore, and there is no mating cannibalism. The females of T. bahiensis are capable of controlling different courtship phases, engaging males to use stimulating behaviors, rather than coercion, to be accepted. The exhibition of copulatory courtship by males strongly indicates the existence of cryptic female choice in T. bahiensis, being a reproductive strategy to stimulate the female to accept male spermatozoids during sperm uptake. Although reproductive season takes place all year long, the months in which reproductive activity is greater are throughout November to April. Litter size at the first parturition is 2-25 offspring (n=76). Moreover, T. bahiensis is capable of producing 1-4 broods with a single insemination. Gestation period is 2,5-12,8 months, and, although the capacity of giving birth throughout the year, most of the parturition occurred in the warm season, specially throughout November to January (X2=164,912; g.l.=11; p<0,001). In addition, litter size is correlated to female body size (rs=0,593; p=0,042; n=12). Thus, larger females produce more offspring and invest more into reproduction.

Orientador: Sergio Marangoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-20T13:19:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Toyama_MarcosHikari_M.pdf: 3761928 bytes, checksum: 04541e5732f168a5aa6a88fd209fc89a (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: As neurotoxinas escorpiônicas têm sido classificadas em duas grandes categorias: as a -toxinas (encontradas em espécies do Velho Mundo) que retardam a inativação dos canais de sódio e as ß-toxinas (provenientes de espécies do Novo Mundo), que induzem um estado persistente de despolarização das membranas de células excitáveis (neurônios). A TsTX-V foi obtida por cromatografia de troca iônica em CM-Cellulose 52 e teve seu grau de pureza confirmado por cromatografia de fase reversa em HPLC e por eletroforese em PAGE-SDS Tricina. A estrutura primária da TsTX-V foi determinada por degradação automática de Edman, a partir da proteína pura carboximetilada e reduzida e de seus digestos peptídicos obtidos por Tripsina e Protease V8. Sua seqüência, 64 resíduos de aminoácidos e uma massa molecular, calculada através da somatória dos resíduos, de 7,2 kDa, contendo oito resíduos de cisteina. Testes eletrofisiológicos realizados em nervo vago de coelho mostraram que a toxina TsTX-V (0,03µg/mL) induz um prolongamento do potencial de ação das fibras B do nervo vago devido ao retardo na inativação do canal de Na+. A 0,3µg/mL ela induz também uma despolarização do nervo. Esses efeitos são irreversíveis e podem ser abolido por tetrodoxina (200 - 500 mM), mas não por um aumento da concentração de potássio no meio externo. Estes resultados demosntraram que TsTX-V é uma a-toxina (Arantes et aI., 1994). Em ilhotas de Langerhans, isoladas de ratos, a TsTX-V (a-toxina) potencializou a secreção de insulina, na ausência ou na presença de 8,3 mM de glicose. A Ts-g potencializou a secreção de insulina por 8,3 mM de glicose. A toxina TsTX-V (5,6 mg/ ml) induziu um aumento do efluxo de 86Rb+ cerca de 2,0 a 2,4 vezes em relação ao induzido por 8,3 mM de glicose em ilhotas de Langerhans. Este efeito foi persistente e lentamente reversível. Efeito similar foi observado em presença de (110 mM) de veratridina, substância que retarda a inativação de canais de sódio sensíveis a voltagem. Estes dados sugerem que a toxina TsTX-V prolonga o período de despolarização das células B, ativando indiretamente os canais de K+ dependente de voltagem, mantendo, desta forma, a permeabilidade da membrana ao K+, medida indiretamente pelo efluxo de 86Rb+, mateve-se elevada.. A estrutura tridimensional da toxina TsTX-V foi determinada através de modelagem molecular, utilizando-se para isso os dados cristalográficos da toxina CsE-V3, cujas coordenadas estão depositadas em banco de dados, e da toxina AaH II. De um modo geral, ela tem as feições típicas das neurotoxinas de escorpiões, como a formação em a.-hélice e as três folhas b antiparalelas, mas diferindo quanto à disposição das alças J e B, e da região N-terminal e Carboxi terminal, quando comparados com a toxina do Androctonus autralis Hector (AaH II). O dendograma obtido através das similaridades e coincidências de resíduos e do alinhamento das estruturas secundárias mostra que as toxinas do Novo Mundo podem ser subdivididas em três subgrupos: duas (beta) b e uma (alfa) a / Abstract: Antimamals scorpion neurotoxins are classified in two groups: a-toxins (from the Old World species) that induce a slowing down of the inactivation of the sodium channel, and b-toxins (from the New World species), that induce a persistant depolarization of excitable cell membranes. TsTX-V was obtained by ion-exchange chromatography on CM-Cellulose 52 and its of purity was confirmed by reverse phase chromatography and Tricine SDS-PAGE. Primary structure of TsTX-V has been determined by automatic Edman degradation from the reduced and carboxymethyled protein and digestic peptide obtained by Protease V8 and Tripsin. Its sequence shows, a total of 64 aminoacid residues, a calculated molecular weight of 7200.and eight cysteine residues. Electrophysiological assay performed on the vagus nerve of rabit, showed that TsTX-V (0,03 ).mg/mL) induce a persistent depolarized state during long time on B fibers, this effect was abolished by addition of tetrodoxin (200 - 500 mM) but not abolished by high externaI potassium depolarization. Those effects characterized TsTX-V as a-toxins.(Arantes et al, 1994) On isolated rat islets of Langerhans TsTX-V induced insulin secretion in both absecence or presence os glucose (8,3 mM)presence of glucose 8,3 mM, but in absence any effect was observed. However, Tsg (b toxin) potentiated insulin secretion in the presence of glucose 8,3 mM. TsTX-V (5,6 mg/mL) induced a 86Rb+ outflow increase, 2,0~2,4 fold the rate of the marker outflow in the presence of 8,3 mM glucose. This effect was persistent and slowly reversible, showing similarity to that induced by 100 mM veratridine, an agent that prolong the open period of Na+ channel, delaying their inactivation. This suggested that, by extending the depolarized period, TsTX-V indirectly affect b cells voltage dependent K+ channels, thus increasing K+ permeability. Homology studies performed with TsTX-V and other scorpion neurotoxins revealed common folding among them, for example the presence of highly conserved regions and residues and the presence of eight cystein residues at same locations. The three-dimensional structure of TsTX-V was determined by modeling from crystalographic determined structure of CsE-V3 and AaH II. TsTX-V has conserved a and b structure present in other scorpion neurotoxins. Basically its three-dimensional structure is similar to CsE-V3 and AaH lI, but differs in the folding patterns in the J and B loops. Computer simulation performed on the three-dimensional structure obtained by molecular modeling, shows that the C-terminal and N-terminal loops have a great degree of freedom. On the other hand J and B loops did not show great diferences in its leght spatial disposition whem compared with atoxic fraction TsTX-VI or Ts-g (b toxins) / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Ciências Biológicas

A cada dia os relatos sobre acidentes por escorpiões vêm aumentando no Brasil, com frequentes casos fatais. Dentre os escorpiões que compõem a fauna brasileira temos o Tityus serrulatus, considerado o mais perigoso por conta de sua facilidade adaptativa em centros urbanos e das manifestações clínicas severas em vítimas acidentadas, como febre, agitação psicomotora, hipertensão arterial seguida de hipotensão e edema pulmonar agudo. Dentre os componentes da peçonha se destacam os peptídeos estruturados por ligações dissulfeto, que são abundantemente relatados na literatura e atuam em canais de Na+ e K+. Ao contrário, os peptídeos lineares são pouco caracterizados. A partir desta premissa, nosso grupo identificou peptídeos lineares do veneno através de um screening empregando a enzima elastase. Esta enzima foi escolhida por estar envolvida em processos inflamatórios exacerbados, como em casos de edema pulmonar agudo, que é um dos principais sintomas do escorpionismo. Encontramos mais de 700 sequências peptídicas onde, através de um criterioso processo com o uso de bancos de dados de sequências depositadas e a literatura, selecionamos nove moléculas inéditas (TsP1 a TsP9) e duas já estudadas (hipotensinas I e II) para a síntese. Dentre estas moléculas, identificamos possíveis criptídeos advindos da Ts19 e moléculas com processamento diferenciado envolvendo a combinação de sequências peptídicas diferentes (peptídeos quiméricos), primeiramente relatadas e investigadas na peçonha do T. serrulatus neste trabalho. Além da elastase, utilizamos as enzimas de importância médica tripsina, ECA e NEP e os peptídeos sintéticos em nossos estudos, visando aumentar o conhecimento dos mecanismos moleculares envolvidos no escorpionismo e, também, com base no potencial biotecnológico de moléculas capazes de exercerem modulações das atividades destas peptidases. Destacaram-se peptídeos que podem ter ação em processos inflamatórios, uma vez que foram capazes de aumentar a atividade da elastase e tripsina, com destaque para o TsP5, que também apresentou citotoxidade intermediária. Alguns peptídeos aumentaram a atividade da ECA, sendo o peptídeo TsP2 capaz de potencializar a ação da bradicinina in vivo. A hipotensina I foi caracterizada como um inibidor não competitivo da NEP (Ki = 4,35 &micro;M), podendo indicar a possível inibição desta metalopeptidase nos casos de hipotensão, onde a hipotensina I pode agir de forma sinérgica com o [des-Arg1]-Proctolin (Ki = 0,94 &micro;M para a NEP), outro peptídeo linear do veneno caracterizado por nosso grupo. Os peptídeos não foram reconhecidos pelos soros antiescorpiônico e antiaracnídico produzidos pelo Instituto Butantan podendo indicar limitações na imunoterapia utilizada no tratamento das vítimas. Por fim, além dos novos peptídeos identificados, finalizamos a caracterização do FTR, um tripeptídeo que apresentou em nossos trabalhos anteriores propriedades antinociceptivas. No presente trabalho, demonstramos que este peptídeo é capaz de agir na via opioide, atuando em receptores delta de forma direta. Assim, com a identificação e caracterização destas moléculas conseguimos novos dados referentes a possíveis origens e processamento, ações tóxicas no envenenamento e potencial biotecnológico de alguns peptídeos lineares do T. serrulatus. / Reports of scorpions accidents with humans are increasing in Brazil, with some of the cases resulting in death. Among the scorpions from the Brazilian fauna, Tityus serrulatus is considered the most dangerous species, due to its easy adaptation in urban centers, and because it brings severe clinical manifestations in the victims, such as fever, psychomotor agitation, arterial hypertension followed by hypotension and acute pulmonary edema. Among the venom components that stand out are the peptides structured by disulfide bonds, which are richly reported in the literature and act on Na&#43; and K&#43; channels. In contrast, linear peptides are poorly characterized. From this evidence, our group identified linear peptides of the venom using the serine protease elastase screening. This enzyme was chosen because it is involved in inflammatory processes, such as cases of acute pulmonary edema, one of the main symptoms of scorpionism caused by T. serrulatus. More than 700 peptide sequences where found and, through a careful process using protein databases and the literature, from these all, we selected nine novel (TsP1 to TsP9) and two already characterized (hypotensins I and II) sequences for synthesis. Among these molecules, we identified possible cryptides derived from Ts19 and others molecules, with different processing involving combination of different peptide sequences (chimeric peptides), which are here firstly reported and investigated in the venom of T. serrulatus. In addition to elastase, we tested other enzymes of medical importance - trypsin, ACE and NEP - with the synthetic peptides, aiming to increase the knowledge of molecular mechanisms involved in scorpionism and also based on the biotechnological potential of peptidase-modulator molecules. Peptides that may have an action in inflammatory processes were highlighted, since they were able to increase the activity of elastase and trypsin, especially the TsP5, which also showed intermediate cytotoxicity. Some peptides increased the ACE activity, with the peptide TsP2 capable of potentializing the action of bradykinin in vivo. Hypotensin I was characterized as a noncompetitive inhibitor of NEP (Ki &#61; 4.35 &micro;M) and may indicate the possible inhibition of this metallopeptidase in cases of hypotension, where hypotensin I may act synergistically with [des-Arg1] - Proctolin (K&micro; &#61; 0.94 &micro;M for NEP), a linear peptide present in the venom already characterized by our group. The peptides were not recognized by the antiscorpion and antiarachinid sera produced by the Butantan Institute and may indicate limitations in the immunotherapy. Finally, in addition to the new identified peptides, we concluded the in vivo characterization of FTR, a tripeptide that presented antinociceptive properties in our previous studies. In the present work, we demonstrate that this peptide is able to act in the opioid pathway, acting directly on delta receptors. Thus, with the identification and characterization of these molecules we obtained new data regarding possible origins and processing, toxic actions in the envenomation and biotechnological potential of some linear peptides of T. serrulatus venom.

Envenenamentos por animais peçonhentos são frequentes e quase 35% dos acidentes são ocasionados por escorpiões, especialmente por Tityus serrulatus. A peçonha do escorpião amarelo Tityus serrulatus tem despertado o interesse médico e científico por ser uma mistura complexa de mucopolissacarídeos, inibidores de proteases, histamina, neurotoxinas, entre outros componentes. As neurotoxinas são as principais responsáveis pelos sintomas do envenenamento, por possuírem alta afinidade e seletividade para canais iônicos sensíveis à voltagem. Além de induzirem a liberação de neurotransmissores, as neurotoxinas também são capazes de estimular a liberação de citocinas, principalmente nos casos de envenenamento de maior gravidade. Os objetivos deste trabalho focaram o isolamento e a caracterização de uma nova toxina, denominada Ts19 fragmento I (Ts19 frag I) presente nas frações VII e VIII obtidas por cromatografia da peçonha de Tityus serrulatus em CM-celulose-52. Entre os componentes preponderantes destas frações estão a Ts4, um peptídeo não tóxico que induz reações alérgicas, e a Ts3-KS, que interage com canais para sódio e foi capaz de induzir a liberação de IL-6. As frações VII e VIII foram aplicadas em coluna de fase reversa C18 (4,6 x 250 mm) e os picos 19, 22 (Ts19 frag I) e 23 foram recromatografados em coluna C18 (2,1 x 250 mm). O sequenciamento por degradação de Edman permitiu a determinação de 57 resíduos de aminoácidos da Ts19 frag I, incluindo 6 resíduos de cisteína. Esta proteína mostrou compartilhar um elevado grau de identidade sequencial com outras toxinas que atuam em canais para K+ depositadas em bancos de dados. Sua massa molar íntegra de 6.571,3165 Da foi determinada por espectrometria de massas. Os ensaios funcionais em células de linhagem de macrófagos peritoneais demonstraram que a Ts19 frag I (50 ?g/mL) estimulou a liberação de óxido nítrico, IL-6 e não foi citotóxica na dose utilizada. Um ensaio para verificar a atividade hemolítica da Ts19 frag I também foi realizado e nas concentrações de 25 ?g/mL e 50 ?g/mL esta não demonstrou atividade citolítica. Nas frações VII e VIII também foram encontradas a Ts2, como um contaminante do pico 22, e a Ts19 frag II, cujo precursor é a Ts19 frag I. A Ts19 frag II presente no pico 19 foi sequenciada e mostrou-se contaminada com a Ts19 frag I. / Poisonings by venomous animals are frequent and almost 35 % of the accidents are caused by scorpions, especially by Tityus serrulatus. The venom of the yellow scorpion Tityus serrulatus has aroused scientific and medical interest, since it is a complex mixture of mucopolysaccharides, protease inhibitors, histamine, neurotoxins and other components. The neurotoxins are the main responsible for the symptoms of poisoning by having high affinity and selectivity for voltage-sensitive ion channels. In addition to inducing neurotransmitter release, neurotoxins are also able to stimulate the release of cytokines, especially in cases of severe poisoning. The objectives of this study focused on the isolation and characterization of a novel toxin, named Ts19 fragment I (Ts19 frag I) present in fractions VII and VIII obtained by chromatography of Tityus serrulatus venom on CM-cellulose-52 column. Among the predominant components of these fractions are Ts4, a non-toxic peptide that induces allergic reactions, and Ts3-KS, which interact with sodium channels and was able to induce the release of IL-6. Fractions VII and VIII were applied to C18 reverse phase column (4.6 x 250 mm) and the peaks 19, 22 (Ts19 frag I) and 23 were rechromatographed on C18 (2.1 x 250 mm) column. Sequencing by Edman degradation allowed the determination of 57 amino acid residues of Ts19 frag I, including six cysteine residues. This protein showed to share a high degree of sequence identity with other toxins acting on K+ channels deposited in databases. Its full molar mass of 6.571,3165 Da was determined by mass spectrometry. The functional assays in cell line of peritoneal macrophages showed that Ts19 frag I (50 ?g/mL) stimulated the release of nitric oxide, IL-6 and was not cytotoxic in the dose used. A test to verify the hemolytic activity of Ts19 frag I was also performed and concentrations of 25 ?g/mL and 50 ?g/mL of toxin showed no cytolytic activity. In the fractions VII and VIII were also found Ts2, as a contaminant of the peak 22, and Ts19 frag II, whose precursor is the Ts19 frag I. The Ts19 frag II present in peak 19 was sequenced and showed to be contaminated with Ts19 frag I.