O sistema complemento parece ter surgido com o aparecimento de C3 e fator B (FB), os únicos componentes encontrados nos organismos mais primitivos, o que sugere que a via alternativa seja a mais antiga. Fragmentos de cDNA codificantes para FB (Lox-FB) e C3 (Lox-C3) foram sintetizados a partir do RNA total isolado da glândula de veneno de Loxosceles laeta e amplificados por técnicas de RACE-PCR. Lox-FB apresenta uma organização de domínios clássica, composta por domínios CCP, vWFA e de serino protease. Os aminoácidos envolvidos na ligação ao C3b são conservados, no entanto, a tríade catalítica clássica não foi encontrada. Lox-C3 apresenta uma configuração de domínios similar a do C3 humano, contendo dois sítios putativos de processamento: um entre as cadeias α e γ, e outro entre as cadeias α e β, indicando que Lox-C3 seja composto por três cadeias. As análises filogenéticas indicaram que Lox-C3 e Lox-FB são mais próximos evolutivamente aos componentes equivalentes da aranha Hasarius adansoni, com valores de identidade de 53% e 43%, respectivamente. / The complement system seems to have arisen with the appearance of C3 and factor B (FB), the only components found in the most primitive organisms, suggesting that the alternative pathway is the oldest. cDNA fragments coding for the complement factor B (Lox-FB) and C3 (Lox-C3) were synthesized from total RNA Loxosceles laeta venom gland and amplified using RACE-PCR techniques. Lox-FB has a classical domain organization in mosaic, composed by CCPs, vWFA and serine protease domains. The amino acids involved in binding to C3b are conserved, however, the classical calatytic triad was not found. Lox-C3 presents a similar configuration of domains to C3 human and has two putative processing sites: the first one is located between α and γ chains and other between α and β chains, indicating that Lox-C3 is composed by three chains. The phylogenetic analyses indicated that Lox-C3 and Lox-FB are evolutionary closer to the equivalent components of Hasarius adansoni, with identity values of 53% and 43%, respectively.

Os envenenamentos por aranhas das espécies L. laeta, L. intermedia e L. gaucho, podem causar dermonecrose e efeitos sistêmicos. O principal componente tóxico do veneno destas apresenta atividade de esfingomielinase D (SMase D). O objetivo do presente estudo foi comparar o potencial neutralizante do novo soro anti-SMases D recombinantes e do soro anti-Aracnídico contra os efeitos tóxicos dos três venenos. A análise por \"Western blot\" revelou que o anti-Aracnídico reconheceu a maioria dos componentes presentes nos três venenos, enquanto o anti-SMases D reconheceu apenas os componentes de 30-35 kDa, correspondente às isoformas nativas de SMases D. Por ELISA, verificou-se que o soro anti-SMases D contém títulos superiores de IgGT, IgGa, b e c e. Nos testes de soroneutralização, o soro anti-SMases D tem melhor atividade inibitória sobre as atividades dermonecrótica, hemolítica e esfingomielinásica dos venenos de L. intermedia e L. laeta. Para o veneno de L. gaucho, o soro anti-Aracnídico teve resultados similares ou melhores. Embora o soro anti-SMases D apresente um significante potencial neutralizante é necessária a inclusão da SMase D do veneno de L. gaucho para a obtenção de um anti-soro eficaz contra estes venenos. / Envenomation by spiders of species L. laeta, L. intermedia and L. gaucho causes local dermonecrosis and systemic effects. The main toxic component is endowed with sphingomyelinase D (SMase D) activity. The aim of this study was to compare the neutralization potentials of the anti-SMases D and the anti-arachnidic sera, against the toxic effects of venoms of these three species. The analysis by western blot has revealed that the anti-arachnidic serum was able to recognize the majority of the components present on the venoms of the three species, but anti-SMases D has recognized only components of 30-35 kDa, which corresponds to natives SMases D. By ELISA, it has been determined that the anti-SMases D serum contains higher titres of IgGT, IgGa, b and c than the anti-arachnidic serum. Serum neutralization tests have showed that the anti-SMases D serum has better inhibitory shingomyelinasic, dermonecrotic and haemolytic activities of the venoms from L. intermedia and L. laeta. For L. gaucho venom, the results have been similar or better than the anti-arachnidic serum. Although the anti-SMases D serum shows a significant neutralization potential, it is necessary the inclusion of a SMase D from L. gaucho venom, to obtain a efficient antiserum against this venom.

This research was undertaken primarily to further elucidate the life history of this medically important spider. Special attention was given to rearing experimental spiders under as near-natural environmental conditions as possible.

Tesis (bioquímica)--Universidad de Chile, 2013 Tesis (magíster en bioquímica, área de especialización en bioquímica toxicológica y diagnóstico molecular)--Universidad de Chile, 2013

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-02-15T16:51:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tamara Nascimento Ferreira.pdf: 2375661 bytes, checksum: 1a03fafd92daf583c5befdc68482ada8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-15T16:51:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tamara Nascimento Ferreira.pdf: 2375661 bytes, checksum: 1a03fafd92daf583c5befdc68482ada8 (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / A tolerância oral é definida como uma supressão a respostas imunológicas específicas após imunização com um antígeno que foi previamente administrado por via oral. Esse método tem sido estudado, nas últimas décadas, como uma ferramenta na redução de respostas imunes humorais e celulares envolvidas em doenças autoimunes e alergias e parece ser uma alternativa para reduzir ou retardar a rejeição de transplantes. Neste estudo investigamos o potencial das toxinas dermonecróticas recombinantes do veneno da aranha marrom Loxosceles intermedia em induzir estado de tolerância de mucosas em modelo animal, avaliando os mecanismos celulares envolvidos e a resposta imune do animal tolerante frente a estímulos imunológicos específicos e inespecíficos. As toxinas recombinantes utilizadas para indução da tolerância oral foram a LiRecDT1 (com atividade dermonecrótica) e sua forma mutada, LiRecDT1H12A, (com atividade dermonecrótica residual). Para indução de tolerância oral foi utilizado protocolo com baixas doses de antígeno, onde foram tolerizados camundongos adultos Swiss, tratados oralmente com as toxinas recombinantes durante 21 dias, num total de 90g por animal. Para investigar possíveis mecanismos envolvidos na tolerância oral, foi avaliada a expressão fator de transcrição Foxp3 e da citocina TGF-β. Após o protocolo de tolerização os linfonodos mesentéricos foram processados para ensaio de western blotting e a expressão do fator de transcrição Foxp3 e da citocina TGF-β foram avaliados. Os grupos tolerizados com ambas as toxinas mostraram um aumento na expressão dos dois componentes, demonstrando que um dos mecanismos de tolerância oral no nosso modelo pode envolver aumento na população de linfócitos T regulatórios. Esse resultado pode ser reforçado pela dimimuição de edema de pata em camundongos naive que receberam, via intravenosa, esplenócitos de animais tolerizados com a toxina LiRecDT1 H12A (transferência adotiva). Além disso, pudemos observar que a tolerância induzida pela toxina LiRecDT1 H12A se estendeu a antígenos não relacionados (tolerância cruzada) com diminuição na produção de anticorpos IgG específicos e edema de pata em animais desafiados com veneno da vespa Polybia paulista. A tolerância oral induzida pela toxina LiRecDT1 H12A também permitiu aparente redução da resposta imunológica do animal tolerante frente ao enxerto alogênico de camundongos C57BL/6. Considerando os resultados obtidos é possível concluir que a tolerância oral induzida pelas toxinas LiRecDT1 e LiRecDT1 H12A pode envolver aumento na população de linfóticos T regulatórios cuja produção de citocinas anti-inflamatórias, pelo menos na tolerância induzida pela toxina LiRecDT1 H12A, pode reduzir a resposta imune a antígenos específicos e inespecíficos na tolerância cruzada e na redução de rejeição a transplantes. / Oral tolerance refers to physiologic induction of immunosuppression that occurs in mucosal induced by oral administration of an antigen. This method has been used to induce reduction of humoral and cellular responses involved in autoimmune diseases, allergies and may be an alternative to reduce transplant rejection. We investigated potential of dermonecrotic recombinant toxins of brown spider Loxosceles intermedia specie to induce a state of mucosal tolerance in a animal model. We did this by assessing the cellular mechanisms involved and the immune response of tolerant animals against specific and nonspecific immune stimulation. Dermonecrotic toxin LiRecDT1 and its mutated form, LiRecDT1 H12A (with residual dermonecrotic activity), has been used. Mice were treated with recombinant toxins, orally, for 21 days, with a total of 90g per animal. After oral tolerance protocol, mesenteric lymph nodes were processed for western blotting and the expression of nuclear transcription factor Foxp3 and cytokine Tgf-β were analyzed. LiRecDT1 and LiRecDT1 H12A tolerant groups showed an increase in expression of both proteins, which could be related to a increase in regulatory T-cells population. Adoptive transfer of splenocytes to naive mice from LiRecDT1 H12A tolerated group induced paw edema reduction, with supports this theory (adoptive transfer). Our results also demonstrated a bystander tolerance when LiRecDT1 H12A tolerated mice showed a decrease in IgG production and paw edema induction by Polybia paulista wasp venom. LiRecDT1 H12A tolerance also showed an apparent reduction in skin allograft rejection using C57BL/6 mice as donor and tolerated Swiss mice as receptor. Considering the results we concluded that oral tolerance induced by LiRecDT1 and LiRecDT1 H12A toxins could be involve increase in Tregs and non-inflammatory cytokines, and LiRecDT1 H12A tolerance can reduce specific and non specific immunology responses and allografts transplants rejection.

Hemólise intravascular, causada pelo envenenamento por aranhas Loxosceles, é dependente da ação da esfingomielinase D, toxina do veneno que se liga à membrana dos eritrócitos e ativa proteases responsáveis pela clivagem de glicoforinas, tornando as células sensíveis à ação lítica do Sistema Complemento autólogo. O objetivo do estudo foi identificar possíveis proteases envolvidas nesse processo. A toxina foi expressa, purificada e apresentou suas funções biológicas ativas. O tratamento de eritrócitos humanos com a toxina removeu glicoforinas da membrana, não teve ação sobre Kell, CD59, DAF e CR1 e induziu a deposição de C1q, C3, C4, C5b-9, fator B e properdina. O pré-tratamento das células com os inibidores galardina, bestatina e fenantrolina reduziu a hemólise dependente de complemento autólogo. A ativação de proteases das membranas sobre o substrato fluorescente Abz-FRSSR-EDDnp, induzida pela toxina, foi prevenida por PMSF, simvastatina e fenantrolina, sugerindo o envolvimento de metalo- e serinoproteases no modelo de hemólise dependente de complemento estudado. / Intravascular hemolysis caused by poisoning by spiders Loxosceles, is dependent on the sphingomyelinase D action, a toxin that binds to the erythrocytes membrane and activates proteases responsible for the glycophorins cleavage, rendering the cells sensitive to the lytic action of the autologous complement system. This study aimed to identify possible membrane proteases involved in this process. The toxin was expressed, purified and showed to be functionally active. Treatment of human erythrocytes with the toxin caused the removal of the membrane glycophorins, but did not act on Kell, CD59, DAF and CR1 and induced deposition of C1q, C3, C4, C5b-9, factor B and properdin. Pretreatment of cells with inhibitors galardin, phenanthroline and bestatin reduced the complement-dependent hemolysis. The action of membrane proteases upon the fluorescent substrate Abz-FRSSR-EDDnp, induced by the toxin, was prevented by PMSF, simvastatin, and phenanthroline, suggesting the involvement of metallo- and serine proteases in this complement-dependent hemolysis model.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alinemargraf.pdf: 7420254 bytes, checksum: 591624049aa55aa68ad2d024197a427a (MD5) Previous issue date: 2009-09-30 / Loxosceles intermedia is a poisonous species widely distributed in the region of Curitiba and Campos Gerais of the Paraná State. There are descriptions in the literature concerning the reproductive behavior of this species and, more recently, studies have been carried out in order to describe the post-embryonic development of the female reproductive system. The adult male reproductive system is composed by two testicles connected to the vas deferens by two structures, a duct and an ampulla, not yet described for other spider species. Then in this work were described the morphological aspects of the development of the male reproductive system, the morphology of the duct and ampulla in the adult male and discussed possible functional and evolutionary implications of this segments on reproduction of L. intermedia. For the analysis in light microcopy, male animals at different stages of the development were etherized and sacrificed. Their abdomens were removed and fixed in 4% paraformaldehyde/ 0.1 M phosphate buffer, pH 7.4, and embedded in historesin (Leica). Subsequently, the serial 5 Tm sections were submitted to HE staining and PAS reaction. For the analysis in SEM, adult male animals were dissected and their whole testis-duct-ampulla was removed and fixed in 0.2 M sodium cacodilate, 2.5% glutaraldehyde and 2% paraformaldehyde, pH 7.4. The tissues were dehydrated and dried in alcohol series and critical point, respectively. Subsequently, the tissues were coated with gold and analyzed by SEM. Considering the fact that the organs of the male reproductive system of L. intermedia are tiny and fragile, which makes them difficult to dissect for observation in SEM by the usual methods, in this work was also evaluated some protocols, using paraffin, paraplast or PEG (for short and long time of infiltration) as infiltration medium, for obtaining serial sections, as well as three adherence substances to slides (5.5% albumin, 0.1% gelatin and 1% gelatin, the tissues samples were submitted of infiltration and 20 Tm sections were obtained, placed on glass slides, washed with solvent or water, dried at room temperature, coated with gold and analyzed in SEM. Infiltration with PEG for a short time and adhesion with 1% gelatin was found to be the best protocol resulting in the maintenance of the cell shape and tissue characteristics. Following the development of the male reproductive system of the brown spider it was observed that the maturation of the testis is the first event to take place. After the appearance of synspermium inside the testicles, the differentiation of the duct, ampulla and vas deferens is observed, and finally the external modification of the palps in copulatory organs occurs. In adult male, the tissue of the duct is composed of a non-secretory epithelium, without a defined lumen. The function of the duct is probably the selection of viable sperm cells. The ampulla wall is composed of a secretory epithelium whose glycoprotein secretion involves the synspermium. The secretion released by the ampulla could be involved in distinct aspects of the functionality of the gametes. The ampulla secretion could also be related to mechanisms of sexual selection, not yet established for this species of spider. In conclusion, this morphological novelty in L. intermedia male reproductive system appears to constitute an important evolutionary event on spider reproduction. / Loxosceles intermedia é uma espécie de aranha venenosa amplamente distribuída na região de Curitiba e Campos Gerais do Paraná. Há descrições na literatura sobre o comportamento reprodutivo dessa espécie e, mais recentemente, estudos têm sido realizados a fim de descrever o desenvolvimento pós-embrionário do sistema reprodutor masculino. O sistema reprodutor masculino adulto é composto por dois testículos, ligado ao vas deferens por duas estruturas, um ducto e uma ampola, ainda não descritas para outras espécies de aranhas. Neste trabalho foram descritos os aspectos morfológicos do desenvolvimento do sistema reprodutor masculino, a morfologia do ducto e da ampola no macho adulto e discutidas as possíveis implicações funcionais e evolutivas destes segmentos sobre a reprodução de L. intermedia. Para a análise em microscopia óptica, os machos em diferentes fases do desenvolvimento foram anestesiados e sacrificados. Seus abdomens foram removidos e fixados em 4% paraformaldeído / tampão fosfato 0,1 M, pH 7,4, e incorporado em historesina (Leica). Posteriormente, os cortes seriados a 5 Tm foram submetidos à coloração HE e reação PAS. Para a análise em MEV, machos adultos foram dissecados e o conjunto testículo-ducto-ampola foi removido e fixado em cacodilato de sódio 0,2 M, glutaraldeído 2,5% e paraformaldeído 2%, pH 7,4. Os tecidos foram desidratados e secos em série alcoólica e ponto crítico. Posteriormente, os tecidos foram cobertos com ouro e analisadas por MEV. Considerando-se o fato de que os órgãos do sistema reprodutor masculino de L. intermedia são pequenos e frágeis, o que torna difícil a dissecção para observação em MEV pelos métodos usuais, neste trabalho também foram avaliados alguns protocolos de infiltração, utilizando parafina, paraplast e PEG (por tempo curto e longo prazo de infiltração), para a obtenção de cortes seriados, bem como testou-se três substâncias de adesão às lamínulas (albumina 5,5%, gelatina 0,1% e gelatina 1%), as amostras de tecidos foram submetidos a infiltração e cortes a 20 μm foram obtidos. Estes foram colocados em lâminas de vidro, lavados com solvente ou água, secos à temperatura ambiente, revestidos com ouro e analisados em MEV. Infiltração com PEG por um tempo curto e aderência com gelatina 1% foi o melhor protocolo resultando na manutenção da forma das células e das características do tecido. No desenvolvimento do sistema reprodutor masculino da aranha marrom foi observado que a maturação do testículo é o primeiro evento a acontecer. Após o aparecimento da synspermium dentro dos testículos, a diferenciação do ducto, ampola e vas deferens é observada e, finalmente, a modificação externa do palpos em órgãos copulatórios ocorre. No macho adulto, o tecido do ducto é composto de um epitélio não secretor, sem uma luz definida. A função do ducto é, provavelmente, a seleção de espermatozóides viáveis. A parede da ampola é composta por um epitélio secretor, cuja secreção glicoproteíca envolve o synspermium. A secreção liberada pelo ampola pode esta envolvida em aspectos distintos da funcionalidade dos gametas, bem como pode também estar relacionada a mecanismos de seleção sexual, ainda não definidos para esta espécie de aranha. Conclui-se que, esta novidade morfológica no sistema reprodutor masculino de L. intermedia parece constituir um importante evento evolutivo na reprodução de aranha.

O envenenamento por aranhas Loxosceles é caracterizado pelo desenvolvimento de dermonecrose. A expressão de metaloproteases induzidas pelas esfingomielinases do veneno pode estar envolvida no loxoscelismo cutâneo. Os resultados mostraram que o veneno de Loxosceles laeta e a proteína recombinante SMase I foram capazes de: induzir a expressão de metaloproteases (MMP-2, MMP-7 e MMP-9); diminuir a expressão de alguns marcadores de superfície e causar morte celular. A indução de MMP-7, como produto da ação do veneno e da SMase I de L. laeta, não foi reportada em outras espécies do gênero. O uso de inibidores de metaloproteases, como a tetraciclina, impediu a morte celular e reduziu a expressão de MMPs. A galardina, um composto que inibe metaloproteases da família das adamlisinas e das MMPs, evitou a clivagem dos marcadores MCP, 2-microglobulina, MHCI, EPCR em queratinócitos humanos tratados. Os resultados revelam que a inibição das metaloproteases de matriz extracelular e da família das adamlisinas pode ser uma alternativa eficaz no tratamento do loxoscelismo cutâneo. / The envenomation by Loxosceles spider characterized by the development of dermonecrosis. Metalloproteinases expression, induced by venom sphingomyelinases, may be involved in cutaneous loxoscelism. The results showed that Loxosceles laeta venom and the recombinant protein SMase I were able to: induce the expression of matrix metalloproteinases (MMP-2, MMP-7 e MMP-9); reduce the expression of some surface markers and cause cell death. The induction of MMP-7, as a product of venom and SMase I action, has not been reported for other genus species. The use of metalloproteinase inhibitors, such as tetracycline, prevented cell death and reduced MMPs expression. Galardin, a compound that inhibits metalloproteinases from the adamlisins family and MMPs, avoided the cleavage of MCP, 2-microglobulin, MHCI and EPCR on the surface of the treated human keratinocytes. These data indicate that inhibition of metalloproteinases can be an effective alternative on the cutaneous loxoscelism treatment.

Hemólise intravascular, causada pelo envenenamento por aranhas Loxosceles, é dependente da ação da esfingomielinase D, toxina do veneno que se liga à membrana dos eritrócitos e ativa proteases responsáveis pela clivagem de glicoforinas, tornando as células sensíveis à ação lítica do Sistema Complemento autólogo. O objetivo do estudo foi identificar possíveis proteases envolvidas nesse processo. A toxina foi expressa, purificada e apresentou suas funções biológicas ativas. O tratamento de eritrócitos humanos com a toxina removeu glicoforinas da membrana, não teve ação sobre Kell, CD59, DAF e CR1 e induziu a deposição de C1q, C3, C4, C5b-9, fator B e properdina. O pré-tratamento das células com os inibidores galardina, bestatina e fenantrolina reduziu a hemólise dependente de complemento autólogo. A ativação de proteases das membranas sobre o substrato fluorescente Abz-FRSSR-EDDnp, induzida pela toxina, foi prevenida por PMSF, simvastatina e fenantrolina, sugerindo o envolvimento de metalo- e serinoproteases no modelo de hemólise dependente de complemento estudado. / Intravascular hemolysis caused by poisoning by spiders Loxosceles, is dependent on the sphingomyelinase D action, a toxin that binds to the erythrocytes membrane and activates proteases responsible for the glycophorins cleavage, rendering the cells sensitive to the lytic action of the autologous complement system. This study aimed to identify possible membrane proteases involved in this process. The toxin was expressed, purified and showed to be functionally active. Treatment of human erythrocytes with the toxin caused the removal of the membrane glycophorins, but did not act on Kell, CD59, DAF and CR1 and induced deposition of C1q, C3, C4, C5b-9, factor B and properdin. Pretreatment of cells with inhibitors galardin, phenanthroline and bestatin reduced the complement-dependent hemolysis. The action of membrane proteases upon the fluorescent substrate Abz-FRSSR-EDDnp, induced by the toxin, was prevented by PMSF, simvastatin, and phenanthroline, suggesting the involvement of metallo- and serine proteases in this complement-dependent hemolysis model.

O envenenamento por aranhas Loxosceles é caracterizado pelo desenvolvimento de dermonecrose. A expressão de metaloproteases induzidas pelas esfingomielinases do veneno pode estar envolvida no loxoscelismo cutâneo. Os resultados mostraram que o veneno de Loxosceles laeta e a proteína recombinante SMase I foram capazes de: induzir a expressão de metaloproteases (MMP-2, MMP-7 e MMP-9); diminuir a expressão de alguns marcadores de superfície e causar morte celular. A indução de MMP-7, como produto da ação do veneno e da SMase I de L. laeta, não foi reportada em outras espécies do gênero. O uso de inibidores de metaloproteases, como a tetraciclina, impediu a morte celular e reduziu a expressão de MMPs. A galardina, um composto que inibe metaloproteases da família das adamlisinas e das MMPs, evitou a clivagem dos marcadores MCP, 2-microglobulina, MHCI, EPCR em queratinócitos humanos tratados. Os resultados revelam que a inibição das metaloproteases de matriz extracelular e da família das adamlisinas pode ser uma alternativa eficaz no tratamento do loxoscelismo cutâneo. / The envenomation by Loxosceles spider characterized by the development of dermonecrosis. Metalloproteinases expression, induced by venom sphingomyelinases, may be involved in cutaneous loxoscelism. The results showed that Loxosceles laeta venom and the recombinant protein SMase I were able to: induce the expression of matrix metalloproteinases (MMP-2, MMP-7 e MMP-9); reduce the expression of some surface markers and cause cell death. The induction of MMP-7, as a product of venom and SMase I action, has not been reported for other genus species. The use of metalloproteinase inhibitors, such as tetracycline, prevented cell death and reduced MMPs expression. Galardin, a compound that inhibits metalloproteinases from the adamlisins family and MMPs, avoided the cleavage of MCP, 2-microglobulin, MHCI and EPCR on the surface of the treated human keratinocytes. These data indicate that inhibition of metalloproteinases can be an effective alternative on the cutaneous loxoscelism treatment.