As cianobactérias apresentam distribuição variada e podem ocorrer desde as regiões frias do ártico até os trópicos, em corpos dágua doce e no ambiente marinho. Algumas espécies de cianobactérias produzem compostos com conhecida toxidade, podendo causar efeitos deletérios em seres humanos e animais. Entre estes compostos estão os com atividade neurotóxica devido aos mais variados mecanismos de ação. O objetivo geral deste projeto é a obtenção por via sintética de algumas neurotoxinas e variantes, entre elas a β-N-metil-L-alanina (L-BMAA), anatoxina-a e anatoxina-a(s), bem como algumas aplicações. Para a L-BMAA, foi buscada a determinação de rotas sintéticas viáveis para a obtenção deste aminoácido modificado sob a forma racêmica e enantiomericamente pura, além de um possível produto cíclico que pode ser gerado naturalmente a partir da L-BMAA. Algumas rotas estratégicas foram determinadas com êxito para a síntese destes compostos. Entre as aplicações dos produtos obtidos podem ser citados: (i) a determinação de um método analítico para a determinação deste aminoácido por RMN de 1H; (ii) um método analítico por LC-MS utilizando D3-L-BMAA como padrão interno e (iii) a indicação de um possível mecanismo de neurotoxidade ligado a neurodegeneração via um intermediário produzido naturalmente do equilíbrio entre L-BMAA e íons bicarbonato. Duas rotas sintéticas estratégicas foram traçadas para a anatoxina-a. Na primeira, que não foi bem sucedida, partiu-se de um biciclo já formado e em sua etapa chave deveria ocorrer à expansão de um anel tropânico que conduziria ao biciclo 1:2:4. Na segunda, tentou-se a síntese a partir de uma molécula extremamente simples, o 1,5- ciclooctadieno, e após cinco passos reacionais obteve-se a síntese total da anatoxina-a sob a forma racêmica. A etapa mais importante para essa rota foi a ciclização utilizando-se paládio divalente. Entre as possíveis aplicações dos produtos obtidos sugere-se: (i) o desenvolvimento de um método analítico por LC-MS utilizando D3-anatoxina-a como padrão interno e (ii) ensaios biológicos com os análogos para se determinar potencial agonista, antagonista ou agonista parcial de receptores nicotínicos para esses compostos. A anatoxina-a(s) apresentou um grande desafio para a sua síntese total. Por se tratar de um organofosforado com uma parte alquílica heterocíclica, buscou-se primeiramente a sua síntese parcial. Assim, foi possivel a síntese da guanidina cíclica sob a forma racêmica e quiral, além da obtenção de alguns compostos análogos inéditos. Para a síntese da N-hidroxiguanidina cíclica traçou-se duas diferentes rotas, uma enantioseletiva, partindo do aminoácido asparagina, e outra racêmica, com a utilização de álcool benzílico como material de partida. No entanto, apesar da produção de intermediários e análogos, não foi possível a obtenção do produto final. Entre as aplicações dos produtos sintéticos obtidos estão: (i) o desenvolvimento e validação de um método analítico para a quantificação indireta de anatoxina-a(s) utilizando a N-hidroxiguanidina cíclica como padrão e (ii) a utilização destes intermediários sintéticos em ensaios para se determinar os mecanismos de ação tóxicos, especialmente como inibidores de colinesterases. / Cyanobacteria are aquatic and photosynthetic organisms that can be present in cold areas, such as the Arctic, as well as in tropical waters, in both marine and freshwater environment. They are important species for aquatic life and terrestrial ecosystems since they are on the base of the food web. However, some cyanobacterial species can produce toxic secondary metabolites that have deleterious effects for animals and human. These toxic metabolites are also called cyanotoxins and show different mechanisms of action ranging from hepatotoxic to neurotoxic effects. The aim of this study is the organic synthesis of some common neurotoxins, including some analogues, such as β-N-methyl-L-alanine (L-BMAA), anatoxin-a and anatoxin-a(s). Moreover, focus was given for some possible application of these compounds, especially as analytical standards for water monitoring. Some synthetic routes were carried out in order to produce L-BMAA in both racemic and enantiomerically pure forms. Also, it was synthesized a possible cyclic analogue that may be formed in vivo from L-BMAA. The racemate and the pure L-BMAA were successfully obtained. Some possible application of these compounds were suggested: (i) the development of an analytical method based on 1H NMR analyses for the determination of L-BMAA in environmental and biological samples; (ii) the development of an analytical method based on LC-MS for the determination of L-BMAA, using D3-L-BMAA as an internal standard, in different matrices and (iii) the indication of a cyclic derivative formed in vivo that can be involved in the neurotoxicity of L-BMAA. Two strategies were planned in order to produce anatoxin-a. The first one was not successful and was started by using the bicyclic precursor. The crucial step was the expansion of tropanic ring to produce the 1:2:4 byciclic anatoxin-a precursor. The second strategy was initiated with the 1,5 cyclicoctadiene and after five reaction steps anatoxin-a was finally synthesized in its racemic form. The most important step for this route was the use of palladium. Similar applications were suggested for anatoxin-a: (i) the development of an analytical method based on LC-MS for the determination of anatoxin-a using D3-anatoxin-a as an internal standard in different matrices and (ii) the screening of anatoxin-a and analogues in bioassays based on nicotinic receptors in order to determine their agonistic and antagonistic mechanism of action. The total synthesis of anatoxin-a(s) is still a challenge. This cyanotoxin is a natural organophosphate with an alkylic heterocyclic chain. Therefore, the first step was the production of the cyclic guanidine in both racemic and enantiomerically pure forms. Some cyclic guanidine derivatives were prepared via asparagine and/or benzilic alcohol. However, anatoxin-a(s) was not achieved. The use of the cyclic guanidine can be recommended for: (i) the development of an analytical method based on LC-MS for the indirect determination of anatoxin-a(s) using its alkylic chain as a standard after sample alkalinization and (ii) the screening of anatoxin-a(s) derivatives in cholinesterase assays to determine their toxicity and mechanisms of action.

Echinometra lucunter, o ouriço-do-mar responsável por 50% dos acidentes por animais marinhos, causa inflamação e dor quando os espinhos entram na pele, efeitos atribuídos ao trauma mecânico, além de acidentes por ingestão de ovas. O líquido celômico e o extrato aquoso de espinhos foram fracionados e purificados até a obtenção de moléculas puras, que foram testadas em modelos de inflamação. Foram feitas análises histológicas do espinho e de atividade enzimática do extrato de espinho. Foi isolada uma molécula do espinho e um peptídeo do líquido celômico, que causaram inflamação e dor. Foi verificada atividade enzimática de catepsina B/X. Foi observada uma estrutura histológica organizada no espinho, com células entre a porção calcificada, algumas contendo grânulos eletrodensos com conteúdo protéico, típicas secretoras. Conclui-se que o espinho e o líquido celômico de E. lucunter possuem toxinas inflamatórias, que participam do envenenamento e o espinho tem células secretoras de toxinas. A catepsina pode auxiliar no mecanismo de reparação do espinho, quando quebrado. / Echinometra lucunter, the sea urchin responsible for 50% of marine animals accidents, cause inflammation and pain by the spine penetration, effects attributed to the mechanical trauma. Accidents were reported after the ingestion of raw. The celomic fluid and spines were fractionated and purified, procedure repeated until pure molecules were obtained, tested for inflammation models. Histological analyses and enzymatic assays were performed. A molecule from spines and a peptide from the celomic fluid caused inflammatory effects. Moreover, a cathepsin B/X activity could be identified in the spines. An organized histological structure in the spine was observed, with cells embedded in a calcified matrix, as well as granulous cells displaying proteic contents, typical of secretory cells. It was possible to conclude that the spine and the celomic fluid of E. lucunter do contain inflammatory toxins that prolong the spine puncturing event itself, and the spine possesses a toxin secretory structure. The cathepsin would be present in a mechanism of tissue remodeling.

O estudo de venenos de artrópodes é de grande interesse para melhorar os tratamentos contra envenenamentos e oferece uma ótima ferramenta para melhor compreensão dos sistemas nervoso e imunológico, coagulação sanguínea e respostas inflamatórias. As abelhas são um dos animais venenosos mais estudados e a elucidação do seu proteoma é de interesse na elucidação de reações tóxicas e alérgicas a ferroadas. O número de acidentes envolvendo estes insetos é crescente, tendo ultrapassado 20.000 notificações entre 2001 e 2006 em todo o país e, apesar disso, não há um tratamento específico para estas vítimas, nem mesmo uma identificação completa dos antígenos presentes nesse veneno. O perfil protéico descrito até então apresenta cerca de 40 proteínas. O objetivo deste trabalho foi identificar o perfil protéico do veneno de abelhas utilizando a união da abordagem proteômica e da cromatografia de afinidade. Identificar também as proteínas alergênicas deste veneno e algumas modificações pós-traducionais como fosforilação e glicosilação. Além disso, um soro antiveneno específico foi produzido e sua ação neutralizadora testada. O veneno de abelhas foi separado por cromatografia de afinidade utilizando o soro antiveneno imobilizado em coluna de Sepharose 4B. Para identificação das proteínas foram utilizadas técnicas de 2D-SDS-PAGE, MALDI TOF/TOF e nanoESI-LC/MS-MS. Ensaios de Western Blotting foram realizados para identificar as proteínas alergênicas e fosforiladas. A utilização da cromatografia de afinidade permitiu a identificação 2 de proteínas pouco abundantes. Foram identificadas 54 proteínas, dentre as quais 9 nunca haviam sido descritas neste veneno, como MRJP-2, alfaglicosidase, transferinas, proteases, quinases e um inibidor de protease. Após a identificação destas proteínas foi possível propor um provável mecanismo de ação deste veneno. Dentre as proteínas identificadas como alergênicas, a MRJP-8 foi identificada pela primeira vez, juntamente com fatores relacionados ao PDGF e VEGF. Os resultados dos ensaios de neutralização de atividades citotóxicas, hemolíticas e miotóxicas mostraram a eficiência do soro antiveneno produzido. Chegou-se a um volume de 5,7 mL de soro antiveneno necessários para neutralizar a ação tóxica provocada por 100 ferroadas de abelhas. Este valor está na mesma faixa de eficiência dos melhores antivenenos (ofídicos, aracnídicos e escorpionídicos) produzidos no Brasil e no mundo. O lote de soro antiveneno produzido mostrou resultados satisfatórios para ser utilizado nos testes clínicos / The aim of this work was to identify the protein profile of honeybee venom, and detect allergenic proteins and post-translational modifications. Furthermore specific antivenom was produced and potency tests were performed in order to check its power of neutralization of toxic activities of venom. They were identified 54 proteins, 9 that have never been reported before in this venom. After identification of these proteins it was possible to outline a feasible mechanism of action of venom. For the first time MRJP-8, transferrin, PDGF and VEGF factors were identified as allergenic. Results of neutralization of citotoxic, hemolytic and myotoxic activities showed the efficacy of antivenom that had satisfactory results to be tested in clinical assay

A aplicação de toxina botulínica A no lado não paralisado (LNP) é feita para tratar a assimetria resultante da paralisia facial (PF). As unidades de toxina onabotulinica A (Ona) e toxina abobotulinica A (Abo) não são equivalentes. Comparou-se a taxa de conversão de 1:3 em pacientes com PF. Cinquenta e cinco pacientes (idade entre 16 e 67 anos, 43 mulheres), com PF de longa duração foram tratados de forma aleatória com a aplicação de Ona (n = 25) ou Abo (n = 30) no LNP. Efeitos adversos, simetria facial, satisfação subjetiva e Índice de Incapacidade Facial (IIF) foram avaliados após 1 e 6 meses. Os resultados mostraram que a incidência de efeitos adversos foi maior com Abo (93,3% vs. 64,0%, p = 0,007). Avaliação Clínica do LNP diminuiu após 1 mês e aumentou novamente aos 6 meses, sem diferenças entre os grupos. A nota do lado paralisado (LP) foi menor no grupo Ona antes do tratamento, mas semelhante em ambos os grupos depois do tratamento. A nota do LP aumentou depois de 1 mês, e aos 6 meses foi ainda maior que a nota de prétratamento em ambos os grupos. A avaliação subjetiva melhorou em todos os momentos em comparação com a nota do pré-tratamento e diferiu entre os dois grupos apenas em 1 mês, quando o grupo Abo ficou um pouco mais paralisado. Índice de Função Física (IFF) e Índice de Bem-Estar Social (IBES), subescalas do Índice de Incapacidade Facial (IFF), entre os dois grupos não foram diferentes. Concluímos que ambas as toxinas reduziram a assimetria de forma eficiente em pacientes com FP. Os efeitos adversos foram maiores com Abo na equivalência de 1:3 / Botulinum toxin A injection into the nonparalyzed side (NPS) is used to treat asymmetry resulting from facial palsy (FP). OnabotulinumtoxinA (ONA) and abobotulinumtoxinA (ABO) units are not equivalent. We compared the conversion ratio of 1:3 in patients with FP. Fifty-five patients (aged 16-67 years, 43 women) with long-standing FP were randomly treated with either ONA (n = 25) or ABO (n = 30) injections into the NPS. Adverse effects, facial symmetry, subjective satisfaction, and Facial Disability Index (FDI) were assessed after 1 and 6 months. The results showed that the incidence of adverse effects was higher with ABO (93.3% vs. 64.0%, p = 0.007). Clinical scores of the NPS decreased after 1 month and increased again at 6 months, with no betweengroup differences. Scores of the paralyzed side were lower in the ONA group before treatment, but similar in both groups thereafter. The paralyzed side scores increased after 1 month, and at 6 months were still higher than the pretreatment scores in both groups. Subjective assessment improved at all time points compared to pretreatment score and differed between the two groups only at 1 month, when the ABO group was a bit too paralyzed. The Physical Function and Social/Well-Being Function subscales of the FDI did not differ between the two groups. We conclude that both toxins efficiently reduced asymmetry in patients with FP. Adverse effects were higher with ABO at an equivalence ratio of 1:3

De uma biblioteca de cDNA da glândula de veneno da cobra coral brasileira Micrurus corallinus foi isolada uma seqüência denominada NXH8. Esta seqüência de cDNA apresenta similaridade estrutural com a família de toxinas de serpentes em 'três dígitos' ricas em pontes dissulfeto. A subclasse melhor conhecida nesta família, são as alfa neurotoxinas. Uma outra seqüência distinta, denominada NXH1 e suas isoformas NXH3 e NXH7, foram isoladas anteriormente. Pertencem à mesma família de toxinas e estão presentes na mesma biblioteca. Alguns resultados da caracterização de NXH1, são utilizados neste estudo, em comparação com NXH8. Algumas características estruturais tornam a seqüência NXH8 diferente da classe usual das alfa neurotoxinas, vindo a constituir possivelmente uma nova subclasse da família. A proteína NXH8 foi expressa em diversos vetores de expressão em Escherichia coli. A proteína recombinante, expressa pelo vetor pRSET C - NXH8 foi utilizada para imunizar camundongos. O soro contra NXH8, assim como o soro anti - elapídico do Instituto Butantan, reconhece a toxina recombinante em ELISA e Western blot. O soro anti - NXH8 detecta apenas uma banda do veneno de M. corallinus em Western blot, mas apresenta reatividade cruzada com componentes do veneno de alguns elapídeos neotropicais e do velho mundo. Em contraste, dados anteriores demonstraram que o soro anti - NXH1 é específico para um componente único do veneno de M. corallinus. O veneno de M. corallinus tem alfa neurotoxinas que bloqueiam o receptor pós - sináptico nicotínico de acetilcolina nas membranas do músculo esquelético de ratos. O soro anti - NXH8 é capaz de impedir a ligação de componentes do veneno bruto a esses receptores. Já o soro contra NXH1 não apresenta a mesma capacidade inibitória. Isto indica que NXH8 tem afinidade pelo receptor nicotínico muscular de acetilcolina, ou que NXH8 compartilha de um epítopo neutralizante presente também nas alfa neurotoxinas do veneno da cobra coral M. corallinus. / A cDNA sequence encoding a putative new toxin, NXH8, was isolated from the cDNA library constructed from the venom gland of the Brazilian coral snake, Micrurus corallinus. This sequence shows a structural similarity with the snake toxin family known as 'three-fingered' toxins, a family of toxins with approximately 60 to 70 amino acids and usually 4 to 5 disulfide bonds. Irrespective of whether these proteins are functionally different, their amino acid sequences can be readily aligned, using 8 half-cystines as conserved elements, suggesting the presence of common structural features. The best known subclass of three-finger-type toxins are the curaremimetic toxins, also called alpha-neurotoxins, found in most venoms from Elapid and Sea snakes. Another toxin with a distinct sequence, known as NXH1 and its isoforms NXH3 and NXH7 had been previously isolated. They belong to the same family of toxins and were characterized from the same cDNA library. In the present study, a comparative biochemical, pharmacological and structural analyses of NXH1 and NXH8 were described. Few structural characteristics of NXH8 seem to indicate that it differs from the usual class of alpha – neurotoxins, belonging, possibly, to a new subclass of 'three-finger' toxins. The NXH8 protein was expressed in various E. coli expression vectors and the resulted recombinant toxin from pRSETC-NXH8 plasmid was used as a "toxoid" for mice immunization. The anti - NXH8 sera, as well as the anti – elapid sera from the Butantan Institute, recognized the recombinant toxin by both ELISA and Western blot assays. In contrast to the claim that anti - NXH1 sera is specific to one component of M. corallinus’s venom, the anti – NXH8 sera show cross reactivity to venom of some Neotropical and Old World elapids. The M. corallinus's venom contains alpha – toxins, which inhibit post-synaptic nicotinic acetylcholine receptor of neonatal rat skeletal muscle membrane. The anti - NXH8 serum was capable of blocking the binding of the components of the crude venom to these receptors. In contrast, the anti – NXH1 serum did not show this inhibitory effect. This indicates that either NXH8 presents affinity for muscular nicotinic acetylcholine receptor or it shares a neutralizing epitope also present in M. corallinus’s alpha – neurotoxins.

Escherichia coli produtoras de toxina de Shiga (STEC) são consideradas importantes patógenos de origem alimentar que apresentam o trato intestinal de ruminantes domésticos, principalmente bovinos, seu reservatório natural. Esses microrganismos estão associados a doenças severas em humanos, tais como colíte hemorrágica (CH) e síndrome urêmica hemolítica (SHU). Este trabalho teve como objetivos avaliar a ocorrência de STEC em diferentes fontes, ambientais ou não, da criação e abate de bovinos confinados. Além disso, detectar a presença dos genes stx1, stx2, ehxA e eaeA; identificar cepas O157:H7 através da pesquisa do gene uidA; evidenciar a capacidade de produção de Stx e de Eh; identificar variantes de stx e de eaeA; e determinar os sorotipos e a diversidade genética das cepas de STEC. A avaliação da presença dos genes (stx1, stx2, ehxA, eaeA e uidA) e da produção de Eh foi utilizada como triagem para a seleção de cepas possivelmente patogênicas, sendo que do total de 628 isolados avaliados, foram selecionadas 50 cepas STEC e 12 consideradas como EPEC atípicas. Das STEC, 76% foram isolados provenientes de amostras de fezes, enquanto 18% foram de amostras de carcaças e 6% de amostras de água da baia. Seis cepas isoladas de fezes e 1 de carcaça foram sorotipificadas como O157:H7, todas positivas para a presença do gene uidA. Além do sorogrupo O157, nenhum outro, dentre os principais causadores de surtos e casos esporádicos de CH e SHU, foi detectado. Das 30 cepas que apresentaram resultado positivo no ensaio de citotoxicidade em células Vero, 96,7% apresentaram gene para a produção de Stx. Em 17 das STEC foi possível identificar o tipo de Stx produzida, através de ensaio imunocromatográfico, sendo que todas apresentaram os genes correspondentes à toxina identificada, com exceção de uma cepa de carcaça que foi positiva para a produção de ambas as toxinas, mas apresentando apenas o gene stx2. Através da análise por PFGE, observou-se a disseminação e permanência de cepas STEC entre os animais. Dentre as 50 cepas STEC, 28% foram positivas para a variante Stx2d ativável e das 21 cepas eaeApositivas apenas em 8 foram detectadas variantes desse gene, sendo 7 positivas para eae-γ e a outra cepa positiva para eae-β). Através dos resultados obtidos, podemos dizer que a pesquisa do gene uidA pode ser considerada uma ótima ferramenta na triagem de isolados do sorotipo O157:H7. Por outro lado, o gene ehxA e a produção de Eh não se mostraram como bons marcadores para pesquisa de cepas Stx positivas. Houve uma ampla diversidade de sqrotipos/sorogrupos entre as cepas STEC típicas. É importante salientar que, neste estudo, STEC O157:H7 foi detectada pela primeira vez no Brasil em amostra de carcaça de bovino criado em confinamento. A detecção de cepas STEC em amostras de fezes e principalmente em amostras de carcaças de bovinos demonstra um potencial risco à saúde pública, uma vez que tais cepas podem contaminar e chegar viáveis ao produto final. / Shiga toxin (Stx)-producing Escherichia coli (STEC) are considered important foodborne pathogens that have the intestinal tract of ruminants, in particular cattle, as reservoir. These microorganisms are associated with severe human diseases as hemorrhagic colitis (HC) and hemolytic-uremic syndrome (HUS). The aims of this research were to evaluate the occurrence of STEC from different sources during the feedlot cattle breeding and slaughtering; detecting the presence of stx1, stx2, ehxA and eaeA genes; identifying O157:H7 strains through uidA; evidencing Stx and Eh production capacity; identifying stx and eaeA variants and determining STEC strains serotypes and genetic diversity. The potentially pathogenic strains were screened by detection of stx1, stx2, ehxA, eaeA and uidA, and Eh production, amongst 628 isolates studied. Fifty isolates were identified as STEC and 12 others as atypical EPEC. Among the STEC isolates, 76% were from feces, 18% from carcasses and 6% from water samples. Six strains isolated from feces and one from carcass were serotyped as O157:H7, ali being positive for the uidA. No other serogroup linked to outbreaks or sporadic cases of HC and HUS were found. From the 30 strains that showed cytotoxic effect on Vero cells, the great majority (96.7%) was positive for stx. Using an immunochromatographic assay, it was possible to identify the type of Stx produced by 17 out of the 50 STEC strains. All but one of these strains harbored the gene correspondent to the identified toxin. The other strain, even though producing both toxins, presented only stx2. It was possible to determine by PFGE the dissemination and persistence of STEC strains among the animals. 14/50 (28%) STEC strains were positive for the variant Stx2d activatable. Amongst 21 eaeA-positive strains, the variants of this gene were detected only in eight, being seven positive for eae-γ and the other eae-β. The results showed that uidA gene can be considered an excellent tool for screening O157:H7 strains. On the other hand, ehxA and Eh production, could not be considered as good markers for Stx-positive strains detection. A great diversity of serotypes/serogroups was observed among typical STEC strains. It is important to notice that this is the first report of O157:H7 strains in carcasses trom feedlot cattle in Brazil. The detection of STEC strain in fecal samples and in carcasses trom feedlot cattle evidences the potential public health risk, once these strains can contaminate the final product.

No Brasil, a espécie Tityus serrulatus (Ts) é a responsável pela maioria dos acidentes de envenenamento com escorpiões, bem como pela maior incidência de acidentes ocasionados por animais peçonhentos. Isso ocorre devido ao fato desta espécie possuir somente fêmeas, realizando uma reprodução assexuada (partenogênese), facilitando assim sua proliferação. Atualmente, existem 16 diferentes toxinas descritas provenientes da peçonha de Ts, sendo a Ts1 a mais abundante na peçonha solúvel. Dentre estas toxinas, as neurotoxinas com ação em canais para sódio e potássio são as que despertam maior interesse da comunidade científica, devido aos seus efeitos no envenenamento e especificidades por canais iônicos. As neurotoxinas com ação em canais para potássio são compostas por uma alfa-hélice e três fitas-beta antiparalelas, e são constituídas por 23-43 resíduos de aminoácidos. Essas estão classificadas em quatro famílias (?-, ?-, g- e k-KTx). A família ?-KTx é a de maior relevância e está dividida em 21 subfamílias. Estas toxinas com alta especificidade para diferentes subtipos de canais para sódio e potássio são de extrema importância, pois podem ser utilizadas como ferramentas terapêuticas específicas para células-alvo. Até o momento, nosso grupo realizava o isolamento dessas toxinas utilizando como primeira etapa de purificação a cromatografia da peçonha em coluna de CM-Celulose-52, segundo protocolo descrito por Arantes e colaboradores (1989). O presente trabalho padronizou um novo método de fracionamento inicial da peçonha utilizando a mesma coluna, porém incorporando o uso de CLAE (Cromatografia Liquida de Alta Eficiência), onde foi possível observar um perfil cromatográfico semelhante ao anterior (XIII Frações), porém com maior reprodutibilidade e praticidade. Algumas frações do método anteriormente descrito foram subdivididas em duas (VIA-VIB, VIIIA-VIIIB, IXA-IXB e XIA-XIB), demonstrando que o novo procedimento também apresenta melhor resolução dos componentes da peçonha. Utilizando o novo método, foram purificadas as toxinas Ts6 e Ts7. Os efeitos dessas toxinas foram avaliados em 14 diferentes tipos de canais para potássio (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.4, Kv1.5, Kv1.6, Kv2.1, Kv3.1, Kv4.3, Kv7.1, Kv7.2, Kv7.4, hERG e Shaker), expressos em células de oócitos de Xenopus laevis, através da técnica de voltage-clamp com dois microeletrodos. A toxina Ts6 (1?M) demonstrou ter ação em 11 tipos de canais (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.5, Kv1.6, Kv4.3, Kv7.1, Kv7.2, Kv7.4, hERG e Shaker), porém nos canais Kv1.2, Kv1.3 e Shaker sua ação bloqueadora foi mais intensa. Através de experimentos de dose-resposta foi possível comprovar tal seletividade, demonstrando que a toxina Ts6 atua em quantidades extremamente baixas em ambos os canais (IC50 Kv1.2 = 6,19 ± 0,35 nM /IC50 Kv1.3 = 0,55 ± 0,20 nM). A toxina Ts7 (1?M) demonstrou ter ação em 11 tipos de canais para K+ (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.4 Kv1.5, Kv1.6, Kv2.1, Kv3.1, Kv7.1, hERG e Shaker), porém a ação de bloqueio em vários subtipos de canais não apresentou diferenças significativas, mostrando baixa seletividade entre os canais analisados. Este trabalho foi de Resumo ii extrema importância por melhorar a reprodutibilidade, praticidade e resolução do método de fracionamento da peçonha de Ts, bem como por fornecer uma avaliação eletrofisiológica criteriosa das toxinas Ts6 e Ts7 em diferentes subtipos de canais para potássio. O presente estudo demonstra a potencial aplicação da toxina Ts6, seletiva para canais Kv 1.3, para o tratamento de doenças autoimunes. Além disso, indica o uso das toxinas Ts6 e Ts7 como ferramentas para o estudo de características estruturais e funcionais de canais para potássio. / In Brazil, Tityus serrulatus (Ts) species is the responsible for the most scorpion accidents and also for the major incidence of accidents caused by venomous animals. About 16 different toxins of Ts venom have been listed so far, being Ts1 the major one. Among these toxins, the neurotoxins with action on sodium and potassium channels are the most interest in the scientific community, due to their effect in the envenomation and ion channel specificity. The neurotoxins with action on potassium channels are composed of an ?-helix and three ?-strands formed by 23-43 amino acid residues. They are classified into four families (?-, ?-, g- and ?- KTx). The ?-KTx family is the most relevant and is divided into 21 subfamilies. These toxins with high specificity for different subtypes of sodium and potassium channels are very important, because they can be used as therapeutic tools to specific target cells. Until now, the fractionation of these toxins was done using a CM-Cellulose-52 column, according to the protocol of Arantes and co-workers (1989). The present work standardized a new method of isolation using the same column, but incorporated the use of HPLC (High Performance Liquid Chromatography), in which was observed a chromatographic profile such as the previous one (XIII Fractions), however with high resolution and more practical. Some fraction of the previous method were divided in two subfractions (VIA-VIB, VIIIA-VIIIB, IXA-IXB e XIA-XIB), showing that the new method also present high resolution. Using the new method, it was isolated the Ts6 and Ts7 toxin. The effects of these toxins were evaluated in 14 different types of potassium channels (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.4, Kv1.5, Kv1.6, Kv2.1, Kv3.1, Kv4.3, Kv7.1, Kv7.2, Kv7.4, hERG and Shaker), which were expressed in Xenopus laevis oocytes using the voltage-clamp technique with twomicroelectrodes. The Ts6 toxin (1?M) shows to act on 11 types of potassium channels (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.5, Kv1.6, Kv4.3, Kv7.1, Kv7.2, Kv7.4, hERG and Shaker), but the blocking of Kv1.2 and Kv1.3 was significantly more intense. Using dose-response experiments, it was possible to confirm this selectivity, in which Ts6 demonstrates to act in both channels in extremely low quantities (IC50 Kv1.2 = 6,19 ± 0,35 nM /IC50 Kv1.3 = 0,55 ± 0,20 nM). The Ts7 toxin (1?M) shows to act on 11 types of potassium channels (Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.5, Kv1.6, Kv4.3, Kv7.1, Kv7.2, Kv7.4, hERG and Shaker), but the blocking action on multiple subtypes channels showed no significant differences, showing low selectivity among the channels analyzed. This work was important to improve and facilitate the method of fractionation of Ts venom, as well as evaluate the electrophysiology properties of the toxins Ts6 and Ts7 of interacting with different types of potassium channels. These studies will be essential for future applications of these toxins as drugs to treat channelpathies or as tools to study potassium channels structurally and functionally.

A Nattectina é uma toxina isolada do veneno de Thalassophryne nattereri que possui homologia com lectinas tipo C. Este estudo consistiu em avaliar a ação da Nattectina sobre as funções de macrófagos e a influência de citocinas Th1/Th2 nessa ativação. Nossos resultados mostram que a Nattectina induziu o aumento da expressão de moléculas coestimuladoras dependente da sinalização MAPK p38 e PI3K em macrófagos derivados da medula óssea, e também um aumento na capacidade endocítica e expressão de MHC de classe II dependentes da sinalização ERK1/2 e da ligação da Nattectina ao carboidrato. Verificamos ainda que alterações induzida pela Nattectina nos macrófagos são consistentes com a ativação clássica M1 dependente de IL-12 e IFN-<font face=\"Symbol\">g, e regulada negativamente por IL-4, IL-10 e IL-13. Por fim, verificamos uma ação coadjuvante da IL-4 com IFN-<font face=\"Symbol\">g na mobilização de SPMs (Small Peritoneal Macrophages) para cavidade peritoneal e na ativação de macrófagos. Dessa forma, a Nattectina pode ser considerada um importante agente imunomodulador capaz de modular as funções de macrófagos. / Nattectin is a toxin isolated from Thalassophryne nattereri fish venom that has homology with C-type lectin. This study was carried out to evaluate the action of Nattectin on macrophage functions and the influence of Th1/Th2 cytokines in this activation. Our results show that Nattectin induced the increased expression of costimulatory molecules dependent on MAPK p38 and PI3K signaling in bone marrow-derived macrophages, and also an increase in endocytic capacity and MHC class II expression dependent on ERK1/2 signaling and binding of Nattectin to carbohydrate. We also found that modifications induced by Nattectin in macrophages are consistent with classical (M1) activation of macrophages dependent on IL-12 and IFN-<font face=\"Symbol\">g cytokines, and negatively regulated by IL-4, IL-10 and IL-13. Finally, it was demonstrated an adjuvant role of IL-4 with IFN-<font face=\"Symbol\">g in mobilization of SPMs (Small Peritoneal Macrophages) to peritoneal cavity and also in macrophage activation. Thus, Nattectin can be considered an important immunomodulatory agent able to modulate macrophage functions.

Análise proteômica das glândulas de veneno e acessória durante o ciclo de produção de veneno e a influência da inervação noradrenérgica na síntese de proteínas foi verificada. Nossos dados mostram que a síntese de proteínas envolvidas no processo de síntese e secreção de proteínas está aumentada nos estágios ativados da glândula de veneno e que a estimulação da inervação noradrenérgica regula a síntese de algumas proteínas importantes para estes processos. Mostramos pela primeira vez, a presença de várias toxinas no estágio quiescente da glândula e que a produção e secreção de toxinas ocorrem de maneira não sincronizada. Na glândula acessória verificamos uma modulação na síntese de algumas proteínas da glândula após a extração de veneno. Mostramos também a presença de várias toxinas e de inibidores de enzimas do veneno nesta glândula. A composição proteômica das glândulas do aparelho glandular de veneno de serpente contribuirá para um melhor conhecimento dos mecanismos de produção e secreção de veneno e para os estudos das toxinas e suas diversidades. / Proteomic analysis of venom gland and accessory gland during venom production cycle and the influence of noradrenergic innervation on protein synthesis of venom gland were verified. Our data show that the synthesis of proteins involved in the process of synthesis and secretion of proteins is increased in activated stages of venom gland and the sympathetic outflow regulates the synthesis of some proteins that is important to this process. For the first time we showed that many toxins are present in quiescent stage of venom gland and the production and secretion of toxins is not synchronized. Regarding the accessory gland, we verify that the syntheses of some protein of gland were regulated after venom extraction. We also showed the presence of some toxins of the venom and enzyme inhibitors in this gland. The proteomic composition of snake venom gland apparatus will contribute to better understand the mechanisms involved in venom gland activation and consequently, venom production. These data will also contribute to the studies on snake toxins and their diversities.

Materiais de Referência (MR) de substâncias químicas têm ampla aplicação, sobretudo na área analítica, servindo de referência para validação de métodos, calibração de instrumentos e controle de qualidade, estabelecendo a comparabilidade de resultados analíticos em escala global e permitindo a transferência da exatidão entre métodos, laboratórios e padrões. Norteado por essas necessidades, o trabalho apresenta uma proposta para certificação de MR baseada nas orientações preconizadas por diretrizes e normas internacionais, principalmente as que seguem o ISO Guia 34, para estabelecer as propriedades certificadas através de técnicas analíticas de Espectrometria de Massas de Alta Resolução, Ressonância Magnética Nuclear, de ¹H e de ¹³C, e de Análise Elementar CHN. A certificação contemplou as caracterizações qualitativa e quantitativa, ensaio de estabilidade e o cálculo da estimativa da incerteza da medição. Como resultado, foi produzido e certificado um lote piloto de MR de &#946;-N-metilamino-alanina (BMAA), uma toxina obtida in-house através de síntese química e purificação, cujos valores de propriedades certificadas foram rastreáveis ao SI e acompanhadas da estimativa da incerteza da medição. / Reference Materials (RM) of chemicals have wide application, particularly in the analyses, providing a reference for validation of methods, instrument calibration and quality control, establishing the comparability of analytical results on a global scale and enabling the transfer of accuracy between methods, laboratories and standards. Guided by these requirements, the paper presents a proposal for certification of MR based on the guidelines recommended by international guidelines and standards, especially those which follow the ISO Guide 34, to establish the certified properties through analytical techniques of mass spectrometry High resolution Nuclear Magnetic Resonance, ¹H and ¹³C, and CHN elemental analysis. The certification included qualitative and quantitative characterization, stability test and the calculation of the estimate of measurement uncertainty. As a result, was produced and certified a pilot batch of RM &#946;-N-methylamino-alanine (BMAA), a toxin obtained in-house via chemical synthesis and purification, whose property values are certified and traceable to the SI accompanied by an estimative of the uncertainty of measurement.