Orientador: Stephen Hyslop / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-13T23:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_Lourdes_D.pdf: 2781638 bytes, checksum: 00a6161d21fa428051e65ae4993b92c1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: As peçonhas do gênero bothrops causam hipotensão, no entanto as alterações cardíacas e hemodinâmicas, associadas com este fenômeno não têm sido bem investigadas. Neste estudo, analisamos as alterações cardiovasculares causadas pela peçonha de Bothrops alternatus (urutu) em cães e, avaliamos a cardiotoxicidade desta peçonha em átrio direito isolado de rato. Em cães anestesiados com isoflurano, a peçonha (0,3 mg/kg, i.iv.) causou hipotensão imediata atingindo o ápice aos 5 minutos, seguida por uma lenta recuperação para níveis não significativamente diferentes do basal após 2h. Não foi observada recuperação no grupo tratado com a dose de 1,0 mg/kg. A hipotensão foi acompanhada por uma queda abrupta do débito cardíaco, dos trabalhos tanto do ventrículo direito quanto do esquerdo, bem como do volume e índice sistólico, os quais permaneceram reduzidos até o final do experimento. Não ocorreu alteração significativa na freqüência cardíaca, no ECG, nos valores pressóricos pulmonares, nos níveis dos gases sanguíneos (pO2, pCO2, HCO3, SBCe e SBEc), e nem nos parâmetros metabólicos (pH, lactato, glicose e creatinoquinase), porém, foi observado um aumento significativo nos níveis de lactato desidrogenase logo no início do envenenamento. Nenhuma alteração histológica no tecido cardíaco foi observada, no entanto, observou-se microaneurismas e alguma descamação epitelial nos túbulos renais. Houve uma diminuição rápida da peçonha circulante, após a administração i.v., que ainda foi detectada aos 240 minutos. A peçonha de B. alternatus (0,5; 1,0 e 2,0 mg/ml) não alterou a frequência atrial, mas reduziu significativamente a força contrátil (redução máxima de ~76%) e aumentou acentuadamente a liberação de creatinoquinase (CK) e creatinoqunase - MB (CK-MB). A análise histopatológica mostrou extensa mionecrose dos cardiomiócitos. A peçonha dialisada (1,0 mg/ml, membrana de 2000 Da) contra NaCl 0,9 % (24h a 4 °C) não alterou a redução progressiva na força contrátil, enquanto que o aquecimento (100 °C, 20 min) aboliu esta redução; A liberação de CK e CK-MB não foi alterada pela diálise e pelo aquecimento. A atropina, o atenolol e propranol, a cimetidina ou a indometacina não alteraram a força contrátil atrial, no entanto o L-NAME - inibidor da NOS, atenuou a redução na contratilidade, sugerindo um possível envolvimento do NO na resposta induzida pela peçonha. Estes resultados mostram que em cães, a peçonha de B. alternatus produziu acentuadas alterações cardiovasculares, envolvendo uma ação cardíaca direta, com poucas alterações metabólicas. A peçonha é também tóxica para átrio isolado de rato, provavelmente em função dos efeitos proteolíticos e/ou de PLA2. / Abstract: Bothrops snake venoms cause hypotension, but the hemodynamic and cardiac alterations associated with this phenomenon have not been extensively investigated. In this study, we examined the cardiovascular changes caused by Bothrops alternatus (urutu) venom in anesthetized dogs and examined the cardiotoxicity of the venom in rat isolated rat atria. In isofluorane-anesthetized dogs, venom (0.3 mg/kg, i.v.) caused immediate hypotension that was maximal within 5 min followed by a slow recovery to levels not significantly different from pre-venom values after 2 h; no recovery was seen with a venom dose of 1 mg/kg. The hypotension was accompanied by an abrupt decrease in cardiac output, left and right ventricular systolic work, and systolic indices and volume that persisted without recovery until the end of the experiment. There were no significant changes in heart rate, ECG, pulmonary hemodynamics, blood gas levels (pO2, pCO2, HCO3, SBCe and SBEc) and metabolic parameters (blood pH, lactate, glucose and creatine kinase); however, a slight, significant increase in lactate dehydrogenase was seen soon after venom. There were no histological alterations in cardiac tissue, but microaneurysms and epithelial desquamation were seen in renal tubules. Circulating venom decreased rapidly after i.v. administration, but was still detectable after 240 min. Venom (0.5, 1.0 and 2.0 mg/ml) did not affect the beating rate of rat isolated right atria but significantly reduced the contractile force (maximal reduction of ~76%) and markedly increased the release of creatine kinase (CK) and CK-MB. Histological analysis revealed extensive myonecrosis. Venom dialysis (1.0 mg/ml; membrane nominal MW cut-off = 2000 Da) against 0.9% NaCl (24 h, 4°C) did not affect the decrease in contractile force whereas heating (100°C, 20 min) abolished the venom-induced reduction; CK and CK-MB release was also unaltered by dialysis but attenuated by heating. The decrease in atrial contractility was unaffected by atropine, atenolol, propranolol, cimetidine or indomethacin, but was attenuated by L-NAME, an inhibitor of nitric oxide synthase, indicating a possible role for nitric oxide in the venom-induced response. These results show that in dogs B. alternatus produces marked cardiovascular alterations involving a direct cardiac action, with little role for metabolic changes. The venom is also toxic to rat atria, probably as a result of venom proteolytic and/or phospholipase A2 activity. / Doutorado / Farmacologia / Doutor em Farmacologia

Orientador: Stephen Hyslop / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-15T05:11:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_MarianaAcedoPitocco_M.pdf: 2686415 bytes, checksum: 93b2ceba582a84158f4ce0d23348a829 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Serpentes do gênero Bothrops são a principal causa de acidentes ofídicos no Brasil. Acidentes envolvendo a Bothrops jararacussu (jararacuçu) resultam em envenenamento moderado e grave, devido principalmente à grande quantidade de peçonha injetada por esta espécie. Entre os efeitos observados, o quadro de hipotensão e de choque são fatores importantes a serem considerados. Neste trabalho, avaliamos as alterações cardíacas causadas pela peçonha de B. jararacussu em átrio direito isolado de rato. A incubação das preparações com peçonha (0,025, 0,050, 0,1 e 0,2 mg/ml) resultou em uma marcada contratura atrial em altas concentrações que levou a uma redução progressiva da força contrátil e a freqüência atrial, especialmente na maior concentração utilizada (0,2 mg/ml). A maior concentração da peçonha também causou uma marcada liberação de CK-BM e desorganização das fibras musculares atriais. A peçonha aquecida (100°C, 20 min) aboliu esta atividade enquanto a diálise não alterou significativamente essas respostas. O fracionamento da peçonha de B. jararacussu em cromatografia por gel filtração e troca iônica nos forneceu a fração (III3) que reproduziu todas as alterações funcionais e morfológicas vistas com a peçonha bruta. SDS-PAGE da fração III3, na presença e ausência de ditiotreitol e ß-mecaptoetanol revelaram uma massa molecular de ~28 KDa e 14 KDa, respectivamente, semelhantes às bothropstoxinas, as principais PLA2 miotóxicas desta peçonha. Os antivenenos comerciais utilizados (botrópico e botrópico/crotálico) se mostraram eficientes em neutralizar os efeitos produzidos pela peçonha bruta tanto na força e freqüência atriais como na liberação de CK-MB e nas alterações histológicas. A pré-incubação com antagonistas farmacológicos (bloqueadores de receptores adrenérgicos, histaminérgicos, muscarínicos, e inibidores da ciclooxigenase e óxido nítrico sintase) não afetou significativamente as alterações induzidas pela peçonha. Estes resultados indicam que as alterações induzidas pela peçonha de B. jararacussu estão envolvidas diretamente com o dano a fibra muscular atrial mediada provavelmente através da atividade das PLA2 miotóxicas. / Abstract: The genus Bothrops is the principal cause of snakebite in Brazil. Bites by Bothrops jararacussu (jararacuçu) result in moderate to severe envenoming partly because of the large amount of venom injected by this species. Hypotension and circulatory shock are important systemic manifestations associated with bites by this species. In this work, we examined the cardiac alterations caused by B. jararacussu venom in rat isolated right atria. Incubation of atria with venom (0.025, 0.050, 0.1 and 0.2 mg/ml) resulted in marked muscle contracture at high concentrations that led to a progressive decrease in contractile force and beating rate, especially at the highest concentration (0.2 mg/ml). The highest venom concentrations also caused a marked release of CK-MB and disorganization of atrial muscle fibers. Heating the venom (100ºC, 20 min) abolished this activity whereas dialysis did not significantly alter the responses. Fractionation of B. jararacussu venom by gel filtration and ion exchange chromatographies yielded a peak (III-3) that reproduced all of the morphological and functional changes seen with the venom. SDS-PAGE of the peak III-3 protein in the absence and presence - mercaptoethanol revealed a molecular mass of ~28 KDa and 14 KDa, respectively, similar to bothropstoxins, the main myotoxic PLA2 of this venom. Bothropic and bothropic/crotalic antivenoms prevented the venom (0.2 mg/ml)-induced decrease in contractile force and atrial rate, as well as the tissue damage (CK-MB release and histological alterations). Pre-incubation with adrenergic, histaminergic and muscarinic receptor antagonists, or with cyclooxygenase and nitric oxide synthase inhibitors, did not significantly affect the venom-induced changes. These results indicate that the B. jararacussu venom-induced alterations probably involve direct to atrial muscle fibers mediated by venom myotoxic PLA2. / Mestrado / Mestre em Farmacologia

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-04-20T15:08:35Z No. of bitstreams: 1 francislenejulianamartins.pdf: 14182502 bytes, checksum: 8a7373824c090308aeeeb43841e27c53 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-20T15:10:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 francislenejulianamartins.pdf: 14182502 bytes, checksum: 8a7373824c090308aeeeb43841e27c53 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T15:10:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 francislenejulianamartins.pdf: 14182502 bytes, checksum: 8a7373824c090308aeeeb43841e27c53 (MD5) Previous issue date: 2010-03-30 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Acidentes por animais peçonhentos são graves e de alto índice de morbimortalidade. O município de Juiz de Fora – MG é considerado área endêmica para serpentes, aranhas e escorpiões e carente de estudos neste campo. Este estudo descritivo retrospectivo teve por objetivo caracterizar os acidentes com peçonhas notificados no referido município. Foram avaliados os 1.500 envenenamentos ocorridos na região de abrangência sanitária do município sede, entre 2002 e 2007. Os dados foram coletados nas fichas de investigação do Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN), disponível no Departamento de Vigilância Epidemiológica local e registros de pacientes obtidos no Hospital de Pronto Socorro (HPS) Doutor Mozart Geraldo Teixeira. Tais dados foram avaliados por estatística descritiva, com auxílio do Software Statistical Package for the Social Sciences 14.0 e o georreferenciamento realizado com a utilização do Software ArcGIS 9.2. As análises evidenciaram maior frequência de acidentes por aranhas (28,9%, n = 434), escorpiões (25,3%, n = 379) e serpentes (19,8%, n = 297). A maioria dos atendimentos foi efetuada no Pronto Atendimento Central (79,3%, n = 1189) e HPS (19,9%, n = 299). Os acidentes ofídicos foram mais frequentes na zona rural (63,0%, n = 187), com aumento de casos no período quente e úmido do ano (70,7%, n = 210). O gênero Bothrops foi o agressor mais envolvido (67,0%, n = 199) e os membros inferiores os mais acometidos (64,6%, n = 192). As vítimas tinham, em média, 34 ± 18,3 anos. A taxa de letalidade foi de 0,34%. Os acidentes escorpiônicos ocorreram, em sua maioria, na zona urbana (81,8%, n = 310), com maior frequência no período quente e úmido (57,3%, n = 217). Tityus serrulatus foi o mais envolvido (63,2%, n = 213) e os membros superiores os mais acometidos (49,8%, n = 189). As vítimas tinham, em média, 37 ± 20 anos. A taxa de letalidade foi de 0,26%. Os acidentes por aranhas ocorreram na zona urbana em 50,0% (n = 217) dos casos e a frequência de ocorrência permaneceu estável ao longo do ano. O gênero Phoneutria foi o mais envolvido (45,4%, n = 197) e os membros superiores os mais acometidos (44,6%, n = 193). As vítimas tinham, em média, 37 ± 19 anos. Nos três tipos de acidente, os envenenamentos foram considerados leves (68,6%, n = 761), as vítimas foram atendidas em menos de 3 horas (64,1%, n = 712) e evoluíram para cura (80,5%, n = 894). A soroterapia foi realizada em 63,3% (n = 197) dos casos de ofidismo; 2,1% (n = 8), de escorpionismo e 3,2% (n = 14), de araneísmo. A sintomatologia local mais frequente foi a dor (81,4%, n = 904). A maioria dos acometidos era do sexo masculino (67,7%, n = 752) e a atividade laboral foi a circunstância mais relacionada ao acidente (36,5%, n = 405). O número de acidentes no período analisado confirma a área como endêmica para estes animais e justifica estudos que permitam o conhecimento do perfil epidemiológico da região e desenvolvimento de políticas públicas locais. / Accidents involving venomous animals are usually severe, therefore resulting in high morbidity and mortality. The city of Juiz de Fora - MG is considered endemic area for snakes, spiders and scorpions, but there is a lack of studies on these subjects. This retrospective descriptive study aimed to characterize the venom accidents reported in that city. We evaluated the 1,500 poisonings occurred in the region, between 2002 and 2007. Data were collected in the investigation forms of the Information System for Notifiable Diseases, available at the Department of Epidemiological Surveillance and the patient registers obtained from the Hospital de Pronto Socorro (HPS) Doctor Mozart Geraldo Teixeira. These data were analyzed by descriptive statistics, with the aid of Software Statistical Package for Social Sciences 14.0 and the georeferencing was performed using the software ArcGIS 9.2. The results showed higher frequency of accidents was caused by spiders (28.9%, n = 434), scorpions (25.3%, n = 379) and snakes (19.8%, n = 297). Most of the calls was made at the Emergency Care Center (79.3%, n = 1189) and HPS (19.9%, n = 299). The snake bites were more frequent in rural areas (63.0%, n = 187), mostly during the h ot and humid periods of the year (70.7%, n = 210). The genus Bothrops was the aggressor more involved (67.0%, n = 199) and the lower limbs were the most affected (64.6%, n = 192). The victims aged 34 ± 18.3 years. The mortality rate was of 0.34%. Scorpion stings occurred mostly in urban areas (81.8%, n = 310), with higher frequency in hot and humid seasons (57.3%, n = 217). Tityus serrulatus was the more involved (63.2%, n = 213) and the arms were the most affected part of the body (49.8%, n = 189). The victims were 37 ± 20 years. The mortality rate was of 0.26%. The accidents by spiders occurred in urban areas in 50.0% (n = 217) of the cases and the frequency of occurrence have remained stable throughout the year. The genus Phoneutria was the more involved (45.4%, n = 197) and the arms were the most affected (44.6%, n = 193). The victims were 37 ± 19 years. In all three types of accidents, poisonings were considered mild (68.6%, n = 761), because the victims were treated up to 3 hours (64.1%, n = 712) and all of them got cured (80.5%, n = 894). The antivenin was performed in 63.3% (n = 197) of cases in snakebite, 2.1% (n = 8) in the scorpion cases and in 3.2% (n = 14) of the spider ones. The local symptoms more frequently were pain (81.4%, n = 904). Most affected victims were male (67.7%, n = 752) and work activity was the fact more related to the accident (36.5%, n = 405). The number of accidents in the period under review confirms the area as endemic for these animals and justifies studies to the knowledge of the epidemiological profile of the region and development of local public policies.

Introdução: Injúria renal aguda (IRA) é complicação frequente do acidente causado por serpentes do gênero Bothrops, acarretando morbidade e mortalidade significativas. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos do extrato aquoso de Schizolobium parahyba (Sp), que é uma planta com efeito anti-botrópico presumido, em modelo experimental de IRA induzida pela peçonha de Bothrops jararaca (Bj). Métodos: Grupos de 8 a 10 ratos machos Wistar (250-300g) receberam infusões de solução salina a 0,9% (grupo controle, C), infusão de Sp 2 mg/kg (SpE), infusão de Bj 0,25 mg/kg (Pe) e infusão de Bj seguida imediatamente por Sp (tratamento, T) nas doses já descritas. Após as respectivas infusões os animais foram estudados quanto ao ritmo de filtração glomerular (RFG, depuração de inulina), fluxo sanguíneo renal (FSR, ultrassom Doppler), pressão arterial média (PAM, transdutor intraarterial), resistência vascular renal (RVR), osmolalidade urinaria (Uosm, ponto de congelamento), NGAL urinário (NGAL, ELISA), láctato desidrogenase (DHL, método cinético), hematócrito (Ht, microhematócrito), fibrinogênio (Fb, Klauss modificado) e histologia renal realizada por patologista que desconhecia o tratamento dos animais (escore de necrose tubular aguda). Resultados: Bj causou quedas estatisticamente significantes no RFG, FSR, Uosm, Ht e Fb, aumento estatisticamente significantes na RVR, NGAL, e DHL e necrose tubular aguda. Estas alterações não foram prevenidas por Sp, que na verdade causou queda estatisticamente significante no RFG quando usado isoladamente. Conclusões: Sp administrado simultaneamente com Bj, em dosagem de aproximadamente 10:1, não foi capaz de prevenir a IRA, nem a hemólise e consumo de fibrinogênio causados pela peçonha botrópica. Sp usado isoladamente causou queda do RFG / Effects of Schizolobium parahyba extract on experimental Bothrops venom-induced acute kidney injury Introduction: Venom-induced acute kidney injury (AKI) is a frequent complication of Bothrops snakebite, carrying relevant morbidity and mortality. Objectives: The aim of this study was to assess the effects of Schizolobium parahyba (SP) extract, a natural medicine with presumed anti Bothrops venom effects, in an experimental model of Bothrops jararaca venom (BV) - induced AKI. Methods: Groups of 8 to10 rats received infusions of 0.9% saline (control, C), SP 2 mg/kg, BV 0.25 mg/kg and BV immediately followed by SP (treatment, T) in the dosis previously described. After the respective infusions animals were assessed for glomerular filtration rate (GFR, inulin clearance), renal blood flow (RBF, Doppler), blood pressure (BP, intra-arterial transducer), renal vascular resistance (RVR), urinary osmolality (UO, freezing point), urinary NGAL (NGAL, ELISA), lactic dehydrogenase (LDH, kinetic method), hematocrit (Hct, microhematocrit), fibrinogen (Fi, Klauss modified) and blinded renal histology (acute tubular necrosis score). Results: BV caused significant decrease in GFR, RBF, UO, HcT and Fi, significant increase in RVR, NGAL, and LDH and acute tubular necrosis. These changes were not prevented by SP, which actually caused a significant GFR decrease when used alone. Conclusions: SP administered simultaneously with BV, in an approximate 10:1 concentration, was not able to prevent BV-induced AKI, hemolysis and fibrinogen consumption. SP used alone caused GFR decrease

Os envenenamentos ofídicos constituem um problema relevante de saúde pública em diversas regiões do mundo, particularmente em países da zona tropical e neotropical. A fisiopatologia do acidente ofídico é constituída por uma série de eventos complexos tanto a nível local quanto sistêmico, e o soro antiofídico é o único tratamento utilizado. No entanto, os efeitos tóxicos locais induzidos durante o envenenamento por serpentes, principalmente do gênero Bothrops, não são eficientemente neutralizados pela soroterapia tradicional. Por esta razão, procuram-se alternativas complementares, como as plantas medicinais antiofídicas que são usadas por comunidades que não têm acesso a soroterapia. A flora brasileira possui uma ampla variedade de plantas medicinais com potencial antiofídico, as quais têm sido pouco estudadas cientificamente. Neste estudo foram realizados ensaios in vitro e in vivo de neutralização de peçonhas ofídicas com o extrato aquoso das entrecascas de Anacardium humile (EAAh), e, o isolamento e a caracterização fitoquímica de um inibidor de miotoxinas, o ácido gálico (AG). Para os ensaios de inibição, foram utilizadas soluções contendo peçonha bruta ou toxina isolada misturadas com diferentes quantidades de extrato vegetal que foram previamente incubadas por 30 min a 37°C. Também foi realizada administração do extrato após o envenenamento em diferentes intervalos de tempo para os testes de inibição da miotoxicidade. Observou-se que EAAh tem atividade inibitória sobre os efeitos tóxicos (letalidade, miotoxicidade, e hemorragia) e farmacológicos/enzimáticos (edema, atividade fosfolipásica e coagulante) induzidos pelas peçonhas de serpentes dos gêneros Bothrops, Crotalus, Lachesis e das toxinas isoladas. O extrato vegetal inibiu 100% a letalidade induzida pela peçonha de C. d. terrificus e sua principal neurotoxina, a crotoxina. O EAAh foi submetido a fracionamento cromatográfico analítico, e em condições polares foi possível identificar e isolar o ácido gálico, o qual demonstrou tempo de retenção e espectros de ressonância magnética nucleares similares ao padrão comercial e a dados de literatura deste mesmo composto, respectivamente. O ácido gálico isolado foi capaz de inibir a atividade miotóxica induzida pela peçonha bruta de B. jararacussu e sua principal miotoxina, a bothropstoxina-I, uma PLA2-símile Lys49. A análise dos espectros de dicroísmo circular e os estudos de interação por modelagem molecular sugerem que o ácido gálico forma um complexo com a BthTX-I de B. jararacussu em seu sítio ativo, inibindo sua atividade tóxica. A ligação do ácido gálico com as miotoxinas não modificou nem a forma e nem a intensidade dos espectros de dicroísmo circular, não induzindo alterações significativas na porcentagem dos diversos domínios que constituem a estrutura secundária destas proteínas. O ácido gálico assim como outros taninos, tem revelado-se um bom inibidor das ações tóxicas de peçonhas de serpentes e está relacionado com a ação inibitória do extrato de Anacardium humile. / Ophidian envenomations are a significant problem of public health in several regions of the world, particularly in tropical and neotropical countries. The pathophysiology of snakebite accidents is constituted by a complex series of events both locally and systemically, and the antivenom serum is the only treatment used. However, local toxic effects induced during envenomation by snakes, especially from the genus Bothrops, are not effectively neutralized by the traditional serum therapy. For this reason, additional alternatives are made necessary, such as the use of medicinal plants that are used by communities with no access to serum therapy. The Brazilian flora possesses a wide variety of medicinal plants with antiophidian potential, which have been little-studied scientifically. In the present study, we performed in vitro and in vivo neutralization of snake venoms with the aqueous extract of inner bark of Anacardium humile (EAAh), and the isolation and phytochemical characterization of an inhibitor of myotoxins, the gallic acid (GA). For the inhibition assays, we used solutions containing crude venom or isolated toxin mixed with different amounts of plant extracts that were previously incubated for 30 min at 37°C. Administration of the extract after envenomation was also performed at different time intervals for myotoxicity inhibition assays. It was observed that EAAh has inhibitory activity against the toxic (lethality, myotoxicity and hemorrhage) and pharmacological/enzymatic effects (edema-inducing, coagulant and phospholipase activities) induced by snake venoms of the genera Bothrops, Crotalus, Lachesis and isolated toxins. The plant extract inhibited 100% of the lethality induced by C. d. terrificus venom and its major neurotoxin, crotoxin. The EAAh was subjected to analytical chromatographic separation, and in polar conditions, it was possible to identify and isolate the gallic acid, which showed retention time and nuclear magnetic resonance spectra similar to the commercial standard and to literature data of this same compound, respectively. Gallic acid alone was able to inhibit the myotoxic activity induced by crude venom of B. jararacussu and its main myotoxin, BthTX-I, a Lys49 PLA2-like enzyme. The analysis of circular dichroism spectra and interaction studies by molecular modeling suggest that gallic acid forms a complex with BthTX-I in its active site, which inhibits its toxic activity. The binding of gallic acid to myotoxins did not change neither the form nor the intensity of circular dichroism spectra, not inducing significant changes in the percentage of the various domains that form the secondary structure of these proteins. The gallic acid and other tannins have been showed to be good inhibitors of the toxic effects of snake venoms, and our study showed that this acid is related to the inhibitory action of the Anacardium humile extract.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CHAPTER I - The aqueous extract prepared from Schizolobium parahyba (Sp) leaves, a native plant from Mata Atlantica forest (Brazil), was tested to analyze its ability to inhibit some biological and enzymatic activities induced by Bothrops alternatus and Bothrops moojeni snake venoms. Sp chromatography in Sephadex LH 20 resulted in 3 fractions: F1 (methanolic fraction); F2 (methanol:water fraction, 1:1 v/v); and F3 (aqueous fraction). These fractions were analyzed in terms of its capacity of inhibit the venoms fibrinogenolytic activity. Sp inhibited 100% of lethality, blood incoagulability, hemorrhagic and indirect hemolytic activities for a 1:10 ratio (venom/extract, w/w), and coagulant activity in a 1:5 ratio (venom/extract, w/w) induced by venoms. Venoms fibrinogenolytic activity were also neutralized by Sp in a 1:10 ratio, resulting in total protection of Bβ chain and partial protection for the fibrinogen Aα chain. However, larger ratios of extract/proteins have caused a complete vanishing of all fibrinogen chains possibly caused by Sp precipitation. Interaction tests have demonstrated that for certain extract/proteins ratios Sp precipitates proteins non-specifically suggesting the presence of tannins, which are very likely responsible for the excellent inhibiting effects of the analyzed ophidian activities. Therefore, the fractioning of Sp was carried out aiming at separating these compounds that mask the obtained results. F1 inhibited 100% the venom fibrinogenolytic activity without presenting protein precipitation effect; F2 demonstrated only partial inhibition of these venoms activities. Finally, F3 did not inhibit fibrinogen proteolysis, but presented strong protein precipitating action. We conclude that Sp, together with tannins, also contains other compounds which can present specific toxin inhibition action of snake venoms. CHAPTER II - Do extrato aquoso liofilizado das folhas de Schizolobium parahyba foram isolados quatro compostos ativos, isoquercitrina, miricetina-3-O-glicosídeo, catequina e galocatequina, por cromatografia em Sephadex LH 20 seguido de HPLC semipreparativo em coluna C-18 e identificados por RMN do 1H e 13C. Essa é a primeira vez que estas substâncias são relatadas nesta espécie assim como suas atividades antiofídicas. Após isolamento foram todas testadas frente a atividade hemorrágica e fibrinogenolítica da peçonha de Bothrops alternatus (Bal). Na proporção 1:30 (Peçonha/fração, m/m) a isoquercitrina inibiu parcialmente a atividade hemorrágica; a miricetina-3-O-glicosideo e a catequina não foram capazes de inibir a hemorragia induzida pela Bal e a galocatequina, por sua vez, apresentou uma eficiente neutralização desta atividade da peçonha. Na proporção de 1:100 (Peçonha/fração, m/m) ficou evidenciado o efeito de inibição total da ação fibrinogenolítica da peçonha pela miricetina-3-O-glicosideo; a isoquercitrina não protegeu a proteólise da cadeia Aα do fibrinogênio e inibiu parcialmente a degradação da cadeia Bβ enquanto a catequina e a galocatequina inibiram parcialmente a degradação da cadeia Aα e totalmente a da cadeia Bβ. Dessa forma concluímos que a galocatequina e a miricetina-3-O-glicosideo são excelentes inibidores de toxinas hemorrágicas e fibrinogenolíticas respectivamente. Estudos vindouros como o de modelagem molecular e cristalização de raio-X usando toxinas isoladas e estas substâncias poderão ser de grande importância para o desenho de novas drogas auxiliares do tratamento com soro antiofídico ou para melhor elucidação da relação estruturafunção das toxinas destes venenos. / CAPÍTULO I - O extrato aquoso preparado das folhas de Schizolobium parahyba (Sp), uma planta nativa da Mata Atlântica (Brasil), foi testado para avaliar sua habilidade de inibir algumas atividades biológicas e enzimáticas induzidas pelas peçonhas brutas de Bothrops alternatus e Bothrops moojeni. Cromatografia de Sp em coluna de Sephadex LH 20 resultou em 3 frações: F1 (fração metanólica); F2 (fração metanol : água, 1:1 v/v) e F3 (fração aquosa). Estas frações foram analisadas quanto a capacidade de inibir a atividade Fibrinogenolítica das peçonhas. Sp inibiu em 100% a letalidade, a incoagulabilidade sanguínea, a atividade hemorrágica e hemolítica indireta na proporção de 1:10 (peçonha/extrato, m/m) e atividade coagulante na proporção de 1:5 (peçonha/extrato, m/m) induzidas pelas peçonhas. A atividade fibrinogenolítica das peçonhas também foi neutralizada por Sp na proporção de 1:10, resultando em proteção total da cadeia Bβ e parcial da Aα do fibrinogênio. No entanto, proporções maiores de peçonha/extrato mostraram desaparecimento de todas as cadeias do fibrinogênio numa possível precipitação causada por Sp. Os testes de interação extrato/proteínas demonstraram que em determinadas proporções de extrato/proteínas Sp precipita proteínas inespecificamente, sugerindo a presença de taninos, os quais muito provavelmente são os responsáveis pelo excelente efeito inibidor das atividades ofídicas analisadas. Assim, com o intuito de separar estes componentes que mascaram os resultados obtidos, foi realizado o fracionamento de Sp. F1 inibiu em 100% a atividade fibrinogenolítica das peçonhas e não apresentou efeito de precipitação de proteínas; F2 demonstrou inibição parcial desta atividade das peçonhas e F3 não inibiu a proteólise do fibrinogênio, mas apresentou forte ação precipitante de proteínas. Concluímos, assim que Sp, além de taninos, também contém outros compostos e que estes podem apresentar ação específica de inibição de toxinas de peçonhas de serpentes. CAPÍTULO II - Do extrato aquoso liofilizado das folhas de Schizolobium parahyba foram isolados quatro compostos ativos, isoquercitrina, miricetina-3-O-glicosídeo, catequina e galocatequina, por cromatografia em Sephadex LH 20 seguido de HPLC semipreparativo em coluna C-18 e identificados por RMN do 1H e 13C. Essa é a primeira vez que estas substâncias são relatadas nesta espécie assim como suas atividades antiofídicas. Após isolamento foram todas testadas frente a atividade hemorrágica e fibrinogenolítica da peçonha de Bothrops alternatus (Bal). Na proporção 1:30 (Peçonha/fração, m/m) a isoquercitrina inibiu parcialmente a atividade hemorrágica; a miricetina-3-O-glicosideo e a catequina não foram capazes de inibir a hemorragia induzida pela Bal e a galocatequina, por sua vez, apresentou uma eficiente neutralização desta atividade da peçonha. Na proporção de 1:100 (Peçonha/fração, m/m) ficou evidenciado o efeito de inibição total da ação fibrinogenolítica da peçonha pela miricetina-3-O-glicosideo; a isoquercitrina não protegeu a proteólise da cadeia Aα do fibrinogênio e inibiu parcialmente a degradação da cadeia Bβ enquanto a catequina e a galocatequina inibiram parcialmente a degradação da cadeia Aα e totalmente a da cadeia Bβ. Dessa forma concluímos que a galocatequina e a miricetina-3-O-glicosideo são excelentes inibidores de toxinas hemorrágicas e fibrinogenolíticas respectivamente. Estudos vindouros como o de modelagem molecular e cristalização de raio-X usando toxinas isoladas e estas substâncias poderão ser de grande importância para o desenho de novas drogas auxiliares do tratamento com soro antiofídico ou para melhor elucidação da relação estruturafunção das toxinas destes venenos. / Mestre em Genética e Bioquímica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CAPÍTULO II: Peçonhas de serpentes são uma mistura complexa de compostos orgânicos e inorgânicos, proteínas e peptídeos, tais como as aminotransferases, acetilcolinesterases, hialuronidases, L-aminoácido-oxidases, fosfolipases A2, metaloproteases, serinoproteases, lectinas, desintegrinas, entre outros. As fosfolipases A2 influenciam direta ou indiretamente no efeito fisiopatológico no envenenamento, pois além de sua participação na digestão das presas, elas apresentam várias outras atividades como ação hemolítica indireta, neurotoxicidade, cardiotoxicidade, ação agregadora de plaquetas, atividades anticoagulante, edematogênica, miotóxica e inflamatória. Neste trabalho, descrevemos a caracterização funcional de BaltMTx, uma PLA2 de Bothrops alternatus que inibe a agregação plaquetária e apresenta efeito bactericida. A purificação de BaltMTx foi realizada por uma combinação de três passos cromatográficos (cromatografia de troca iônica em DEAE-Sephacel, seguido de cromatografia de interação hidrofóbica em Phenyl-Sepharose, e cromatografia de afinidade em Heparina HiTrap™ HP). A proteína foi purificada até à homogeneidade, tal como avaliado pelo seu perfil de migração em SDS-PAGE, corado com azul de Coomassie, que mostrou uma massa molecular de cerca de 15 kDa sob condições redutoras e cerca de 25 kDa em condições não redutoras. BaltMTx mostrou um efeito inibidor específico sobre a agregação plaquetária induzida por epinefrina em plasma humano rico em plaquetas, de uma maneira dose dependente. Todavia, apresentou pouco ou nenhum efeito sobre a agregação plaquetária induzida por colágeno e adenosinadifosfato. BaltMTx, também, mostrou atividade antibacteriana contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Altas concentrações de BatlMTx estimulou a proliferação de Leishmania (Leishmania) infantum e Leishmania (Viania) braziliensis. BaltMTx induziu a produção de mediadores inflamatórios tais como IL-10, IL-12, TNF-α e NO. BaltMTx apresenta grande interesse médico, tanto como uma nova ferramenta para o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos para a prevenção e tratamento de distúrbios trombóticos, quanto como agente bactericida. / CHAPTER II: Snake venoms are a complex mixture of organic and inorganic compounds, proteins and peptides such as aminotransferases, acetylcholinesterase, hyaluronidases, L-amino acid oxidase, phospholipase A2, metalloproteases, serine proteases, lectins, disintegrins, and others. Phospholipase A2 directly or indirectly influence the pathophysiological effect on envenomation, as well as their participation in the digestion of the prey. They have several other activities such as hemolytic indirect action, cardiotoxicity, aggregating of platelets, anticoagulant, edema, myotoxic and inflammatory activities. In this work, we describe the functional characterization of BaltMTx, a PLA2 from Bothrops alternatus that inhibits platelet aggregation and present bactericidal effect. The purification of BaltMTx was carried out through three chromatographic steps (ion-exchange on a DEAE-Sephacel column, followed by hydrophobic chromatography on Phenyl–Sepharose and affinity chromatography on HiTrap™ Heparin HP). The protein was purified to homogeneity as judged by its migration profile in SDS–PAGE stained with coomassie blue, and showed a molecular mass of about 15 kDa under reducing conditions and approximately 25 kDa in non-reducing conditions. BaltMTx showed a rather specific inhibitory effect on platelet aggregation induced by epinephrine in human platelet-rich plasma in a dose-dependent manner, whereas it had little or no effect on platelet aggregation induced by collagen or adenosine diphosphate. BaltMTx also showed antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. High concentrations of BatlMTx stimulated the proliferation of Leishmania (Leishmania) infantum and Leishmania (Viania) braziliensis. BaltMTx induced production of inflammatory mediators such as IL-10, IL-12, TNF-α and NO. BaltMTx could be of medical interest as a new tool for the development of novel therapeutic agents for the prevention and treatment of thrombotic disorders as well as bactericidal agent. / Dissertação (Mestrado)

Os envenenamentos ofídicos constituem um problema relevante de saúde pública em diversas regiões do mundo, particularmente em países da zona tropical e neotropical. A fisiopatologia do acidente ofídico é constituída por uma série de eventos complexos tanto a nível local quanto sistêmico, e o soro antiofídico é o único tratamento utilizado. No entanto, os efeitos tóxicos locais induzidos durante o envenenamento por serpentes, principalmente do gênero Bothrops, não são eficientemente neutralizados pela soroterapia tradicional. Por esta razão, procuram-se alternativas complementares, como as plantas medicinais antiofídicas que são usadas por comunidades que não têm acesso a soroterapia. A flora brasileira possui uma ampla variedade de plantas medicinais com potencial antiofídico, as quais têm sido pouco estudadas cientificamente. Neste estudo foram realizados ensaios in vitro e in vivo de neutralização de peçonhas ofídicas com o extrato aquoso das entrecascas de Anacardium humile (EAAh), e, o isolamento e a caracterização fitoquímica de um inibidor de miotoxinas, o ácido gálico (AG). Para os ensaios de inibição, foram utilizadas soluções contendo peçonha bruta ou toxina isolada misturadas com diferentes quantidades de extrato vegetal que foram previamente incubadas por 30 min a 37°C. Também foi realizada administração do extrato após o envenenamento em diferentes intervalos de tempo para os testes de inibição da miotoxicidade. Observou-se que EAAh tem atividade inibitória sobre os efeitos tóxicos (letalidade, miotoxicidade, e hemorragia) e farmacológicos/enzimáticos (edema, atividade fosfolipásica e coagulante) induzidos pelas peçonhas de serpentes dos gêneros Bothrops, Crotalus, Lachesis e das toxinas isoladas. O extrato vegetal inibiu 100% a letalidade induzida pela peçonha de C. d. terrificus e sua principal neurotoxina, a crotoxina. O EAAh foi submetido a fracionamento cromatográfico analítico, e em condições polares foi possível identificar e isolar o ácido gálico, o qual demonstrou tempo de retenção e espectros de ressonância magnética nucleares similares ao padrão comercial e a dados de literatura deste mesmo composto, respectivamente. O ácido gálico isolado foi capaz de inibir a atividade miotóxica induzida pela peçonha bruta de B. jararacussu e sua principal miotoxina, a bothropstoxina-I, uma PLA2-símile Lys49. A análise dos espectros de dicroísmo circular e os estudos de interação por modelagem molecular sugerem que o ácido gálico forma um complexo com a BthTX-I de B. jararacussu em seu sítio ativo, inibindo sua atividade tóxica. A ligação do ácido gálico com as miotoxinas não modificou nem a forma e nem a intensidade dos espectros de dicroísmo circular, não induzindo alterações significativas na porcentagem dos diversos domínios que constituem a estrutura secundária destas proteínas. O ácido gálico assim como outros taninos, tem revelado-se um bom inibidor das ações tóxicas de peçonhas de serpentes e está relacionado com a ação inibitória do extrato de Anacardium humile. / Ophidian envenomations are a significant problem of public health in several regions of the world, particularly in tropical and neotropical countries. The pathophysiology of snakebite accidents is constituted by a complex series of events both locally and systemically, and the antivenom serum is the only treatment used. However, local toxic effects induced during envenomation by snakes, especially from the genus Bothrops, are not effectively neutralized by the traditional serum therapy. For this reason, additional alternatives are made necessary, such as the use of medicinal plants that are used by communities with no access to serum therapy. The Brazilian flora possesses a wide variety of medicinal plants with antiophidian potential, which have been little-studied scientifically. In the present study, we performed in vitro and in vivo neutralization of snake venoms with the aqueous extract of inner bark of Anacardium humile (EAAh), and the isolation and phytochemical characterization of an inhibitor of myotoxins, the gallic acid (GA). For the inhibition assays, we used solutions containing crude venom or isolated toxin mixed with different amounts of plant extracts that were previously incubated for 30 min at 37°C. Administration of the extract after envenomation was also performed at different time intervals for myotoxicity inhibition assays. It was observed that EAAh has inhibitory activity against the toxic (lethality, myotoxicity and hemorrhage) and pharmacological/enzymatic effects (edema-inducing, coagulant and phospholipase activities) induced by snake venoms of the genera Bothrops, Crotalus, Lachesis and isolated toxins. The plant extract inhibited 100% of the lethality induced by C. d. terrificus venom and its major neurotoxin, crotoxin. The EAAh was subjected to analytical chromatographic separation, and in polar conditions, it was possible to identify and isolate the gallic acid, which showed retention time and nuclear magnetic resonance spectra similar to the commercial standard and to literature data of this same compound, respectively. Gallic acid alone was able to inhibit the myotoxic activity induced by crude venom of B. jararacussu and its main myotoxin, BthTX-I, a Lys49 PLA2-like enzyme. The analysis of circular dichroism spectra and interaction studies by molecular modeling suggest that gallic acid forms a complex with BthTX-I in its active site, which inhibits its toxic activity. The binding of gallic acid to myotoxins did not change neither the form nor the intensity of circular dichroism spectra, not inducing significant changes in the percentage of the various domains that form the secondary structure of these proteins. The gallic acid and other tannins have been showed to be good inhibitors of the toxic effects of snake venoms, and our study showed that this acid is related to the inhibitory action of the Anacardium humile extract.

Introdução: Injúria renal aguda (IRA) é complicação frequente do acidente causado por serpentes do gênero Bothrops, acarretando morbidade e mortalidade significativas. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos do extrato aquoso de Schizolobium parahyba (Sp), que é uma planta com efeito anti-botrópico presumido, em modelo experimental de IRA induzida pela peçonha de Bothrops jararaca (Bj). Métodos: Grupos de 8 a 10 ratos machos Wistar (250-300g) receberam infusões de solução salina a 0,9% (grupo controle, C), infusão de Sp 2 mg/kg (SpE), infusão de Bj 0,25 mg/kg (Pe) e infusão de Bj seguida imediatamente por Sp (tratamento, T) nas doses já descritas. Após as respectivas infusões os animais foram estudados quanto ao ritmo de filtração glomerular (RFG, depuração de inulina), fluxo sanguíneo renal (FSR, ultrassom Doppler), pressão arterial média (PAM, transdutor intraarterial), resistência vascular renal (RVR), osmolalidade urinaria (Uosm, ponto de congelamento), NGAL urinário (NGAL, ELISA), láctato desidrogenase (DHL, método cinético), hematócrito (Ht, microhematócrito), fibrinogênio (Fb, Klauss modificado) e histologia renal realizada por patologista que desconhecia o tratamento dos animais (escore de necrose tubular aguda). Resultados: Bj causou quedas estatisticamente significantes no RFG, FSR, Uosm, Ht e Fb, aumento estatisticamente significantes na RVR, NGAL, e DHL e necrose tubular aguda. Estas alterações não foram prevenidas por Sp, que na verdade causou queda estatisticamente significante no RFG quando usado isoladamente. Conclusões: Sp administrado simultaneamente com Bj, em dosagem de aproximadamente 10:1, não foi capaz de prevenir a IRA, nem a hemólise e consumo de fibrinogênio causados pela peçonha botrópica. Sp usado isoladamente causou queda do RFG / Effects of Schizolobium parahyba extract on experimental Bothrops venom-induced acute kidney injury Introduction: Venom-induced acute kidney injury (AKI) is a frequent complication of Bothrops snakebite, carrying relevant morbidity and mortality. Objectives: The aim of this study was to assess the effects of Schizolobium parahyba (SP) extract, a natural medicine with presumed anti Bothrops venom effects, in an experimental model of Bothrops jararaca venom (BV) - induced AKI. Methods: Groups of 8 to10 rats received infusions of 0.9% saline (control, C), SP 2 mg/kg, BV 0.25 mg/kg and BV immediately followed by SP (treatment, T) in the dosis previously described. After the respective infusions animals were assessed for glomerular filtration rate (GFR, inulin clearance), renal blood flow (RBF, Doppler), blood pressure (BP, intra-arterial transducer), renal vascular resistance (RVR), urinary osmolality (UO, freezing point), urinary NGAL (NGAL, ELISA), lactic dehydrogenase (LDH, kinetic method), hematocrit (Hct, microhematocrit), fibrinogen (Fi, Klauss modified) and blinded renal histology (acute tubular necrosis score). Results: BV caused significant decrease in GFR, RBF, UO, HcT and Fi, significant increase in RVR, NGAL, and LDH and acute tubular necrosis. These changes were not prevented by SP, which actually caused a significant GFR decrease when used alone. Conclusions: SP administered simultaneously with BV, in an approximate 10:1 concentration, was not able to prevent BV-induced AKI, hemolysis and fibrinogen consumption. SP used alone caused GFR decrease