Peçonhas de serpentes são ricas em proteínas, peptídeos, compostos inorgânicos, lipídeos e carboidratos. Entre os principais constituintes protéicos podemos destacar as metaloproteases (SVMPs), responsáveis pelos processos hemorrágicos e inflamatórios, induzindo a formação de edema e infiltração de leucócitos. Da peçonha de Bothrops atrox, foi isolada uma metaloprotease denominada Batroxase. Esta SVMP foi isolada a partir de três passos cromatográficos, sendo duas exclusões moleculares, uma clássica e outra em FPLC, e uma troca aniônica utilizando CLAE. As SVMPs podem ser classificadas de acordo com os domínios existentes em sua estrutura. Entre as diversas classes, existem as SVMPs da classe PI, que possuem fraca atividade hemorrágica e baixo peso molecular. A Batroxase apresentou massa molecular de 27 kDa (dados não mostrados) e DHM de 10µg, podendo ser classificada como uma metaloprotease de classe PI. A atividade proteolítica da Batroxase foi avaliada sobre diferentes substratos presentes na matriz extracelular e em algumas proteínas presentes no plasma, responsáveis pela ativação da coagulação. Dos constituintes da matriz extracelular (MEC) avaliadas, a Batroxase apresentou atividade sobre o colágeno tipo IV e sobre a fibronectina, esta atividade facilita o processo hemorrágico, desde que estes substratos são encontrados na MEC de tecidos epiteliais e vasos sanguíneos. A atividade sobre proteínas presentes no plasma foi avaliada, evidenciando a capacidade de degradar o fibrinogênio e a fibrina, principalmente a cadeia . Esta atividade pode ser inibida na presença de inibidores de metaloproteases EDTA e EGTA, e na presença do redutor de proteínas -mercaptoetanol. A atividade sobre a fibrina e sobre o fibrinogênio interfere no processo de coagulação, dificultando a interrupção de processos hemorrágicos. Após a formação de um coágulo, a Batroxase foi capaz de dissolvê-lo completamente, capacidade esta, relacionada à sua atividade fibrinolítica. As plaquetas quando na presença da Batroxase não foram induzidas a se agregarem, e quando, na adição de ADP, não foi capaz de inibir a agregação. A atividade inflamatória foi elucidada, evidenciando a participação na formação de edema e hiperalgesia, bem como infiltração de leucócitos. Na avaliação farmacológica foi observada a participação de mediadores pró-inflamatórios como a histamina via receptores H1, a serotonina via receptores 5-HT1, e a formação de leucotrienos no edema e a histamina via receptores H1 e formação de leucotrienos na hiperalgesia. A infiltração de leucócitos observada foi mediada principalmente por neutrófilos nas primeiras horas, seguida do aumento de células mononucleares. A Batroxase possui citotoxicidade ausente ou baixa sobre as linhagens tumorais testadas, com análise significativa apenas para JURKAT, B16-F10, SK-BR3 em altas concentrações. Em células como EL-4 e PBMC sugerem que a Batroxase apresenta atividade imunorregulatória, induzindo proliferação celular em baixas concentrações e inibindo este crescimento em concentrações mais altas como observado em células JURKAT, A-20 e PBMC. É capaz de estimular a produção de citocinas próinflamatórias e antiinflamatórias de maneira distinta induzindo preferencialmente a produção de citocinas do padrão Th1 como IFN-, que, após adição de estímulo policlonal anti-CD3, apresentou atividade supressora na capacidade proliferativa de células T, inibindo a produção de citocinas do padrão Th1 como a IL-2 e IFN-, citocinas do padrão Th2 como a IL-4 e citocinas do padrão Th17 como a IL-17A. / Snake venoms are rich in components like proteins, peptides, lipids, carbohydrates and inorganic compounds. Among their main proteins components, the metalloproteinases (SVMPs) are responsible for hemorrhagic and inflammatory effects, edema formation and leucocytes recruitment. Batroxase, a new metalloproteinase isolated from Bothrops atrox snake venom, was purified using three chromatographic steps, namely: two molecular exclusion steps, one as classic chromatography and another as FPLC, and an anionic exchange in HPLC. SVMPs can be classified by specific domains in their structure. Among the various classes, there are SVMP PI, which has weak hemorrhagic activity and low molecular weight. Batroxase showed a molecular mass of 27 kDa (data not shown) and DHM of 10 µg. The proteolytic activity was evaluated on different substrates in the extracellular matrix and some plasma proteins, responsible for activation of coagulation. Batroxase was able to degrade extracellular matrix (ECM) components like, type IV collagen and fibronectin, inducing bleeding process, since these components are found in the ECM of epithelial tissues and blood vessels. The activity of proteins present in plasma was evaluated, demonstrating the ability to degrade fibrinogen and fibrin, especially the chain, which can be inhibited in the presence of metalloproteinase inhibitors as EDTA and EGTA, as well as with a reducing protein agent -mercaptoethanol. Activity on fibrin and fibrinogen interfere with the clotting process, making difficult to interrupt processes like bleeding. After clot formation, Batroxase was able to dissolve it completely, which is related to their fibrinolytic activity. The platelets in the presence of Batroxase were not induced to aggregate, and when, in addition to ADP, was not able to inhibit aggregation. Inflammatory activity has been elucidated, suggesting the participation in edema and hyperalgesia, as well as infiltration of leukocytes. Pharmacological evaluation was observed with participation of pro-inflammatory mediators such as histamine via H1 receptors, serotonin 5-HT1 receptor via, and the synthesis of leukotrienes and histamine on edema via H1 receptors and synthesis of leukotrienes in hyperalgesia. Infiltration of leukocytes was observed mainly mediated by neutrophils in the early hours, followed by the increase of mononuclear cells. Batroxase have absent or very low cytotoxicity on tumor cell lines tested, with significant only for Jurkat analysis, B16-F10, SK-BR3 in high concentrations. In EL-4 cells and PBMC, inducing cell proliferation at low concentrations and inhibiting this growth in higher concentrations as observed in Jurkat cells, A-20 and PBMC. It can stimulate production of proinflammatory and antiinflammatory cytokines, preferentially induces the production of Th1 cytokines such as IFN-, which, after addition of polyclonal anti-CD3 stimulation showed activity in suppressing proliferative capacity of T cells, inhibiting the production of Th1 cytokines such as IL-2 and IFN-, Th2 cytokines such as IL-4 and Th17 cytokine pattern as IL-17A.

Peçonhas de serpentes são ricas em proteínas, peptídeos, compostos inorgânicos, lipídeos e carboidratos. Entre os principais constituintes protéicos podemos destacar as metaloproteases (SVMPs), responsáveis pelos processos hemorrágicos e inflamatórios, induzindo a formação de edema e infiltração de leucócitos. Da peçonha de Bothrops atrox, foi isolada uma metaloprotease denominada Batroxase. Esta SVMP foi isolada a partir de três passos cromatográficos, sendo duas exclusões moleculares, uma clássica e outra em FPLC, e uma troca aniônica utilizando CLAE. As SVMPs podem ser classificadas de acordo com os domínios existentes em sua estrutura. Entre as diversas classes, existem as SVMPs da classe PI, que possuem fraca atividade hemorrágica e baixo peso molecular. A Batroxase apresentou massa molecular de 27 kDa (dados não mostrados) e DHM de 10µg, podendo ser classificada como uma metaloprotease de classe PI. A atividade proteolítica da Batroxase foi avaliada sobre diferentes substratos presentes na matriz extracelular e em algumas proteínas presentes no plasma, responsáveis pela ativação da coagulação. Dos constituintes da matriz extracelular (MEC) avaliadas, a Batroxase apresentou atividade sobre o colágeno tipo IV e sobre a fibronectina, esta atividade facilita o processo hemorrágico, desde que estes substratos são encontrados na MEC de tecidos epiteliais e vasos sanguíneos. A atividade sobre proteínas presentes no plasma foi avaliada, evidenciando a capacidade de degradar o fibrinogênio e a fibrina, principalmente a cadeia . Esta atividade pode ser inibida na presença de inibidores de metaloproteases EDTA e EGTA, e na presença do redutor de proteínas -mercaptoetanol. A atividade sobre a fibrina e sobre o fibrinogênio interfere no processo de coagulação, dificultando a interrupção de processos hemorrágicos. Após a formação de um coágulo, a Batroxase foi capaz de dissolvê-lo completamente, capacidade esta, relacionada à sua atividade fibrinolítica. As plaquetas quando na presença da Batroxase não foram induzidas a se agregarem, e quando, na adição de ADP, não foi capaz de inibir a agregação. A atividade inflamatória foi elucidada, evidenciando a participação na formação de edema e hiperalgesia, bem como infiltração de leucócitos. Na avaliação farmacológica foi observada a participação de mediadores pró-inflamatórios como a histamina via receptores H1, a serotonina via receptores 5-HT1, e a formação de leucotrienos no edema e a histamina via receptores H1 e formação de leucotrienos na hiperalgesia. A infiltração de leucócitos observada foi mediada principalmente por neutrófilos nas primeiras horas, seguida do aumento de células mononucleares. A Batroxase possui citotoxicidade ausente ou baixa sobre as linhagens tumorais testadas, com análise significativa apenas para JURKAT, B16-F10, SK-BR3 em altas concentrações. Em células como EL-4 e PBMC sugerem que a Batroxase apresenta atividade imunorregulatória, induzindo proliferação celular em baixas concentrações e inibindo este crescimento em concentrações mais altas como observado em células JURKAT, A-20 e PBMC. É capaz de estimular a produção de citocinas próinflamatórias e antiinflamatórias de maneira distinta induzindo preferencialmente a produção de citocinas do padrão Th1 como IFN-, que, após adição de estímulo policlonal anti-CD3, apresentou atividade supressora na capacidade proliferativa de células T, inibindo a produção de citocinas do padrão Th1 como a IL-2 e IFN-, citocinas do padrão Th2 como a IL-4 e citocinas do padrão Th17 como a IL-17A. / Snake venoms are rich in components like proteins, peptides, lipids, carbohydrates and inorganic compounds. Among their main proteins components, the metalloproteinases (SVMPs) are responsible for hemorrhagic and inflammatory effects, edema formation and leucocytes recruitment. Batroxase, a new metalloproteinase isolated from Bothrops atrox snake venom, was purified using three chromatographic steps, namely: two molecular exclusion steps, one as classic chromatography and another as FPLC, and an anionic exchange in HPLC. SVMPs can be classified by specific domains in their structure. Among the various classes, there are SVMP PI, which has weak hemorrhagic activity and low molecular weight. Batroxase showed a molecular mass of 27 kDa (data not shown) and DHM of 10 µg. The proteolytic activity was evaluated on different substrates in the extracellular matrix and some plasma proteins, responsible for activation of coagulation. Batroxase was able to degrade extracellular matrix (ECM) components like, type IV collagen and fibronectin, inducing bleeding process, since these components are found in the ECM of epithelial tissues and blood vessels. The activity of proteins present in plasma was evaluated, demonstrating the ability to degrade fibrinogen and fibrin, especially the chain, which can be inhibited in the presence of metalloproteinase inhibitors as EDTA and EGTA, as well as with a reducing protein agent -mercaptoethanol. Activity on fibrin and fibrinogen interfere with the clotting process, making difficult to interrupt processes like bleeding. After clot formation, Batroxase was able to dissolve it completely, which is related to their fibrinolytic activity. The platelets in the presence of Batroxase were not induced to aggregate, and when, in addition to ADP, was not able to inhibit aggregation. Inflammatory activity has been elucidated, suggesting the participation in edema and hyperalgesia, as well as infiltration of leukocytes. Pharmacological evaluation was observed with participation of pro-inflammatory mediators such as histamine via H1 receptors, serotonin 5-HT1 receptor via, and the synthesis of leukotrienes and histamine on edema via H1 receptors and synthesis of leukotrienes in hyperalgesia. Infiltration of leukocytes was observed mainly mediated by neutrophils in the early hours, followed by the increase of mononuclear cells. Batroxase have absent or very low cytotoxicity on tumor cell lines tested, with significant only for Jurkat analysis, B16-F10, SK-BR3 in high concentrations. In EL-4 cells and PBMC, inducing cell proliferation at low concentrations and inhibiting this growth in higher concentrations as observed in Jurkat cells, A-20 and PBMC. It can stimulate production of proinflammatory and antiinflammatory cytokines, preferentially induces the production of Th1 cytokines such as IFN-, which, after addition of polyclonal anti-CD3 stimulation showed activity in suppressing proliferative capacity of T cells, inhibiting the production of Th1 cytokines such as IL-2 and IFN-, Th2 cytokines such as IL-4 and Th17 cytokine pattern as IL-17A.

A resistência que apresentam as serpentes peçonhentas às suas próprias peçonhas, assim como a resistência observada em alguns animais está bem documentada, e é atribuída a fatores solúveis presentes no seu plasma, soro ou músculo. No caso das serpentes peçonhentas estes fatores as amparam de sofrer danos decorrentes da própria peçonha. No presente trabalho foi isolado do soro da serpente Bothrops alternatus um inibidor de metaloproteases, denominado BaltMPI, mediante cromatografia em DEAE Sepharose(TM), Superdex(TM) 200, MonoQ(TM) 5/50 GL e cromatografia de fase reversa em C18, com uma recuperação proteica de 0,3%. A massa molecular determinada para o BaltMPI por SDS - PAGE foi de 60,5 kDa, e por espectrometria de massas MALDI/TOF de 42,4 kDa. Seu ponto isoelétrico, determinado por focalização isoelétrica, é 5,27. Portanto, o BaltMPI, é um SVMPIs com caráter ácido, pertencente aos SVMPIs de baixa massa molecular. Os primeiros 60 aminoácidos da região N-terminal do BaltMPI foram determinados mediante degradação de Edman, e apresentou alto grau de homologia com a sequência para a mesma região de outros SVMPIs isolados a partir do soro de serpentes peçonhentas. Outros segmentos da sequência também foram determinados após clivagem com tripsina e posterior análise por espectrometria de massas. Posteriormente realizou-se o alinhamento da sequência parcial determinada para o BaltMPI, com a sequência do BJ46a, um SVMPI proveniente da Bothrops jararaca, encontrando alta homologia entre elas. Tanto o soro da serpente, quanto o inibidor, BaltMPI, inibiram a atividade hemorrágica da Batroxase, uma SVMP da classe P-I, e a da BjussuMP-I, uma SVMP da classe P-III. Já, em relação à DHM da Batroxase, foi determinado que o BaltMPI tem uma DIHM de 5ug, e uma CE50% de 0,857ug. O BaltMPI também apresentou um efeito inibitório sobre a ação proteolítica da Batroxase, sobre os substratos: fibrinogênio, fibrina e azocaseína. Sobre a atividade fibrinogenolítica da serinoprotease BjSP, o BaltMPI não apresentou um efeito inibitório, corroborando assim com a especificidade descrita para inibir as SVMPs que possuem os SVMPIs. O BaltMPI inibiu a ação hemorrágica e proteolítica da Batroxase, ao formar um complexo mediante ligações não covalentes com esta SVMP. O inibidor BaltMPI, ao igualmente aos demais SVMPIs descritos, é estável em uma ampla faixa de pH (1 - 9), e a temperaturas elevadas, sendo que em temperaturas acima de 60°C foi observada uma diminuição na sua capacidade de inibir a atividade hemorrágica da Batroxase. A inibição da atividade hemorrágica da Batroxase, quando avaliado o potencial do BaltMPI como complemento à soroterapia, foi menor à inibição observada ao realizar os testes com incubação prévia entre o inibidor e a metaloprotease. No entanto, os resultados obtidos são promissores, reforçando o grande potencial que os SVMPIs possuem, tanto como ferramentas moleculares, como opção para o tratamento dos acidentes ofídicos, em especial o acidente botrópico, no qual as SVMPs tem papel fundamental na fisiopatologia observada, e que conduz à alta morbidade associada com este tipo de acidente. / Resistance exhibited by snakes to their own venom, as well as resistance observed in some animals has been well recorded, and has also attributed to soluble factors present in the plasma, serum or muscle. In the case of poisonous snakes, these factors protect them from damages caused by their own venom. An inhibitor, named as BaltMPI, was isolated from the snake´s serum of Bothrops alternates. This inhibitor was isolated through several chromatographic steps including DEAE Sepharose(TM), Superdex(TM) 200, MonoQ(TM) 5/50 GL and C-18 reverse phase, with a protein yield of 0.3%. Molecular mass of 60.5 kDa for BaltMPI was determined by SDS - PAGE and 42.4 kDa by MALDI/TOF mass spectrometry. Its isoelectric point, determined by isoelectric focalization, was 5.27. According to the obtained data, it was established that BaltMPI is an SVMPIs of acid character, belonging to low molecular mass SVMPIs. The first 60 aminoacids from the N-terminal region were determined by Edman degradation. This parcial sequence showed high homology to the corresponding sequence of other SVMPIs isolated from poisonous snake´s serum. Other segments from the sequence were also determined after cleavage with tripsine and MS analyses. Consequently, alignment of the partial sequence of BaltMPI with the sequence of BJ46a, a SVMPI from Bothrops jararaca, was made finding high homology. Both, snake´s serum and BaltMPI, inhibited the hemorragic activity of Batroxase, a class P-I SVMP, and of BjussuMP-I, a class P-III SVMP. When compared to the Batroxase DHM, it was determined a DIHM of 5?g and a CE50% of 0.857?g. BaltMPI also exhibited an inhibitory activity against the proteolitic effect of Batroxase on fibrinogen, fibrin and azocasein as substrates. On the fibrinogenolitic activity of serineprotease BjSP, BaltMPI did not showed inhibitory effect, demonstrating its specificity for inhibiting SVMPs that SVMPIs possess. BaltMPI inhibits the hemorragic and proteolitic action of Batroxase by forming a complex through non covalent linkages with that SVMP. BaltMPI, as well as other reported SVMPIs, is stable in a very high range of pH (1-9), and at high temperatures, although above 60°C a decrease in its inhibition capacity to the hemorrhagic activity of Batroxase. Inhibition of the hemorrhagic activity of Batroxase, when BaltMPI potencial as serum-therapy complement was evaluated, was less than the inhibition observed when tests by previously incubating inhibitor and metalloprotease were made. However, the results obtained are encouraging, highlighting the potential that these kind of proteins, SVMPIs, have as molecular tools, optional treatments for ophidic accidents, specially bothropic accident, in which SVMPs have a fundamental role in the observed physiopathology, leading to a high associated morbidity to this kind of accidents.

A resistência que apresentam as serpentes peçonhentas às suas próprias peçonhas, assim como a resistência observada em alguns animais está bem documentada, e é atribuída a fatores solúveis presentes no seu plasma, soro ou músculo. No caso das serpentes peçonhentas estes fatores as amparam de sofrer danos decorrentes da própria peçonha. No presente trabalho foi isolado do soro da serpente Bothrops alternatus um inibidor de metaloproteases, denominado BaltMPI, mediante cromatografia em DEAE Sepharose(TM), Superdex(TM) 200, MonoQ(TM) 5/50 GL e cromatografia de fase reversa em C18, com uma recuperação proteica de 0,3%. A massa molecular determinada para o BaltMPI por SDS - PAGE foi de 60,5 kDa, e por espectrometria de massas MALDI/TOF de 42,4 kDa. Seu ponto isoelétrico, determinado por focalização isoelétrica, é 5,27. Portanto, o BaltMPI, é um SVMPIs com caráter ácido, pertencente aos SVMPIs de baixa massa molecular. Os primeiros 60 aminoácidos da região N-terminal do BaltMPI foram determinados mediante degradação de Edman, e apresentou alto grau de homologia com a sequência para a mesma região de outros SVMPIs isolados a partir do soro de serpentes peçonhentas. Outros segmentos da sequência também foram determinados após clivagem com tripsina e posterior análise por espectrometria de massas. Posteriormente realizou-se o alinhamento da sequência parcial determinada para o BaltMPI, com a sequência do BJ46a, um SVMPI proveniente da Bothrops jararaca, encontrando alta homologia entre elas. Tanto o soro da serpente, quanto o inibidor, BaltMPI, inibiram a atividade hemorrágica da Batroxase, uma SVMP da classe P-I, e a da BjussuMP-I, uma SVMP da classe P-III. Já, em relação à DHM da Batroxase, foi determinado que o BaltMPI tem uma DIHM de 5ug, e uma CE50% de 0,857ug. O BaltMPI também apresentou um efeito inibitório sobre a ação proteolítica da Batroxase, sobre os substratos: fibrinogênio, fibrina e azocaseína. Sobre a atividade fibrinogenolítica da serinoprotease BjSP, o BaltMPI não apresentou um efeito inibitório, corroborando assim com a especificidade descrita para inibir as SVMPs que possuem os SVMPIs. O BaltMPI inibiu a ação hemorrágica e proteolítica da Batroxase, ao formar um complexo mediante ligações não covalentes com esta SVMP. O inibidor BaltMPI, ao igualmente aos demais SVMPIs descritos, é estável em uma ampla faixa de pH (1 - 9), e a temperaturas elevadas, sendo que em temperaturas acima de 60°C foi observada uma diminuição na sua capacidade de inibir a atividade hemorrágica da Batroxase. A inibição da atividade hemorrágica da Batroxase, quando avaliado o potencial do BaltMPI como complemento à soroterapia, foi menor à inibição observada ao realizar os testes com incubação prévia entre o inibidor e a metaloprotease. No entanto, os resultados obtidos são promissores, reforçando o grande potencial que os SVMPIs possuem, tanto como ferramentas moleculares, como opção para o tratamento dos acidentes ofídicos, em especial o acidente botrópico, no qual as SVMPs tem papel fundamental na fisiopatologia observada, e que conduz à alta morbidade associada com este tipo de acidente. / Resistance exhibited by snakes to their own venom, as well as resistance observed in some animals has been well recorded, and has also attributed to soluble factors present in the plasma, serum or muscle. In the case of poisonous snakes, these factors protect them from damages caused by their own venom. An inhibitor, named as BaltMPI, was isolated from the snake´s serum of Bothrops alternates. This inhibitor was isolated through several chromatographic steps including DEAE Sepharose(TM), Superdex(TM) 200, MonoQ(TM) 5/50 GL and C-18 reverse phase, with a protein yield of 0.3%. Molecular mass of 60.5 kDa for BaltMPI was determined by SDS - PAGE and 42.4 kDa by MALDI/TOF mass spectrometry. Its isoelectric point, determined by isoelectric focalization, was 5.27. According to the obtained data, it was established that BaltMPI is an SVMPIs of acid character, belonging to low molecular mass SVMPIs. The first 60 aminoacids from the N-terminal region were determined by Edman degradation. This parcial sequence showed high homology to the corresponding sequence of other SVMPIs isolated from poisonous snake´s serum. Other segments from the sequence were also determined after cleavage with tripsine and MS analyses. Consequently, alignment of the partial sequence of BaltMPI with the sequence of BJ46a, a SVMPI from Bothrops jararaca, was made finding high homology. Both, snake´s serum and BaltMPI, inhibited the hemorragic activity of Batroxase, a class P-I SVMP, and of BjussuMP-I, a class P-III SVMP. When compared to the Batroxase DHM, it was determined a DIHM of 5?g and a CE50% of 0.857?g. BaltMPI also exhibited an inhibitory activity against the proteolitic effect of Batroxase on fibrinogen, fibrin and azocasein as substrates. On the fibrinogenolitic activity of serineprotease BjSP, BaltMPI did not showed inhibitory effect, demonstrating its specificity for inhibiting SVMPs that SVMPIs possess. BaltMPI inhibits the hemorragic and proteolitic action of Batroxase by forming a complex through non covalent linkages with that SVMP. BaltMPI, as well as other reported SVMPIs, is stable in a very high range of pH (1-9), and at high temperatures, although above 60°C a decrease in its inhibition capacity to the hemorrhagic activity of Batroxase. Inhibition of the hemorrhagic activity of Batroxase, when BaltMPI potencial as serum-therapy complement was evaluated, was less than the inhibition observed when tests by previously incubating inhibitor and metalloprotease were made. However, the results obtained are encouraging, highlighting the potential that these kind of proteins, SVMPIs, have as molecular tools, optional treatments for ophidic accidents, specially bothropic accident, in which SVMPs have a fundamental role in the observed physiopathology, leading to a high associated morbidity to this kind of accidents.