Biological weapons have the ability to inflict mass casualties while keeping existing infrastructure intact. They are inexpensive to manufacture, difficult to detect, and have a low signature for attribution. In the 1970s, the Soviet Union began amassing the largest stockpile of biological weapons worldwide. The U.S. Intelligence community repeatedly failed to detect the scope and character of this large-scale Soviet development effort despite implausible explanations for outbreaks of unexplained disease, credible ground reports from informants, and strange behavior patterns viewed through reconnaissance efforts. Toward the end of the Cold War, the U.S. Intelligence realized its grave error. Unfortunately, the majority of these weapons are unaccounted for today. By examining the reasons the Soviet Unionâ s biological weapons program went undetected, the United States may gain a better advantage for future assessments and prevent the large-scale stockpiling and development of biological weapons.

Apesar dos constantes avanços no tratamento de câncer, essa doença continua sendo umas das principais causas de mortalidade no mundo todo, portanto, é imperativo que novas modalidades de tratamento sejam desenvolvidas. Venenos de serpentes causam uma variedade de efeitos biológicos, pois constituem uma mistura complexa de substâncias como disintegrinas, proteases (serino e metalo), fosfolipases A2, L-aminoácido oxidases entre outras. No presente trabalho pesquisou-se em alguns venenos de serpentes frações com atividade antitumoral, pois há relatos de compostos ofídicos que apresentam esta atividade. Após fracionamento de venenos de serpentes das famílias Viperidae e Elapidae foram feitas incubações das frações obtidas com células normais de fibroblasto L929 e de melanoma B16-F10. Os resultados mostraram que as frações do veneno da serpente Notechis ater niger apresentaram a maior especificidade e potencial antitumoral em células de melanoma murino B16-F10 que os demais venenos utilizados. Este achado, aliado ao fato de ser um veneno pouco explorado foram determinantes para que este veneno fosse selecionado para dar continuidade aos estudos. As frações citotóxicas deste veneno foram submetidas a análises para identificar e caracterizar os componentes que apresentaram esta atividade atitumoral. Ensaios de western-blot e zimografia sugerem que estas proteínas não pertencem à classe das metalo e serinoproteinases. / Despite the constant advances in the treatment of cancer, this disease remains one of the main causes of mortality worldwide. So, the development of new treatment modalities is imperative. Snake venom causes a variety of biological effects because they constitute a complex mixture of substances as disintegrins, proteases (serine and metalo), phospholipases A2, L-amino acid oxidases and others. The goal of the present work is to evaluate a anti-tumor activity of some snake venoms fractions. There are several studies of components derived from snake venoms with this kind of activity. After fractionation of snake venoms of the families Viperidae and Elapidae, the fractions were assayed towards murine melanoma cell line B16-F10 and fibroblasts L929. The results showed that the fractions of venom of the snake Notechis ater niger had higher specificity and potential antitumor activity on B16-F10 cell line than the other studied venoms. Since the components of this venom are not explored yet coupled with the potential activity showed in this work, we decided to choose this venom to develop further studies. The cytotoxic fractions were evaluated to identify and characterize the components that showed antitumoral activity. Western blot assays and zymography suggests that these proteins do not belong to the class of metallo and serine proteinases.

O urânio (U) é um elemento tóxico radioativo encontrado na natureza, normalmente presente na água e nos alimentos e acumula-se preferencialmente em ossos. Nestes, a medula óssea constitui o alvo com o maior risco radiobiológico. Foram utilizados 60 ratos wistar recém desmamados, com vinte e dois dias de vida. Destes, trinta e cinco foram tratados com ração suplementada de 50ppm (parte por milhão) de Nitrato de Uranila e vinte e cinco foram mantidos como controle. Os animais tratados foram separados em seis grupos com cinco animais cada e os grupos controle com três animais. Foi feita a eutanásia dos 5 animais de cada grupo alimentado com urânio e 3 animais de cada grupo de controle com intervalo de tempo de 3 e 4 dias para avaliar alterações histopatológicas, hematológicas, na densidade mineral óssea e medir o teor de urânio acumulado em ossos, em função do tempo, utilizando a técnica de registro de traços de fissão SSNTD (Solid State Nuclear Track Detector). Nas avaliações histopatológicas foi observada congestão, fibrose e necrose hepática, degeneração vacuolar e desarranjo cordonal dos hepatócitos. Essas alterações iniciaram-se em animais alimentados durante três dias com ração contendo U e se intensificaram nos animais tratados durante onze dias, sugerindo que tenha ocorrido combinação de efeitos toxicológicos e radiobiológicos. Foi observada degeneração vacuolar, cilindros hialinos, fibrose e necrose nos rins dos animais alimentados com ração suplementada de U, a partir de quatorze dias de alimentação, decorrentes da nefrotoxicidade do Nitrato de Uranila. Foi observado que não ocorre alteração da densidade mineral óssea no curto prazo; porém, os animais tratados durante 21 e 28 dias, ou seja, expostos ao U por período mais longo, tiveram a densidade mineral óssea diminuída. Ocorreu substancial acúmulo de urânio nos ossos, onde foi observado 1,139 ± 0,057 ppm em ossos e 0,705 +- 0,092 ppm em dentes. Os animais dos grupos controle apresentaram teor de urânio praticamente constante no decorrer do estudo. Não foi observada alteração do teor de urânio em ração comercial. / Uranium (U) is a radioactive toxic element found in the environment, naturally present in water and food, with preference for accumulation in bone. In the latter, marrow is the target with the highest radiobiological risk. It was carried out a study with sixty Wistar rats, twenty two days old, starting at the post weaning period. From this total, thirty five animals fed with chow containing Uranyl Nitrate at a concentration of 50 ppm (parts per million) were selected as the treated group, while the remaining twenty five were the control group. Treated animals were divided into six groups with five animals each plus six control groups with three animals each. Five animals of the treated group and three of the control group were sacrificed at intervals of four days to observe histopathologic, hematologic, and bone mineral density (BMD) alterations, as well as to measure the uranium content in bone as function of time, using the Solid State Nuclear Track Detector technique. It was observed congestion, vacuolar degeneration, hepatocytes misalignment, fibrosis and necrosis in liver. These alterations were initiated in treated animals fed for three days with diets containing U and intensified in the animals treated for eleven days, suggesting the occurrence of an intertwining between radiobiological and toxicological effects. It was also observed vacuolar degeneration, hyaline cylinders, fibrosis and necrosis in the kidneys of the treated animals, all initiated after fourteen days of treatment, and these effects were attributed to the nephrotoxic character of the Uranyl Nitrate. It was found out that the BMD was not altered in the short range term of treatment, that is, treatments of twenty-one and twenty-eight days, but appreciably reduced in the long range term. There was substantial accumulation of uranium in bones and teeth, where it was measured concentrations of 1.139 ± 0.057 ppm and 0.705 ± 0.092 ppm, respectively. The uranium concentration in the bones of animals of the control group were low and approximately constant.

Escherichia enterotoxigênica e Escherichia coli produtora da toxina de Shiga (STEC) são globalmente envolvidas em doenças diarreicas e produzem a toxina termolábil e a toxina de Shiga (Stx1 e Stx2), as quais são prejudiciais ao homem. O diagnóstico é uma importante ferramenta para o correto tratamento e controle de surtos. Assim, testes imunocromatográficos (ICs) para ETEC e STEC baseados na detecção das toxinas foram desenvolvidos e padronizados utilizando anticorpos policlonais conjugados ao ouro coloidal (PAbs) e seus correspondentes anticorpos monoclonais (MAbs) anti-LT (IgG2b, 4,9 x 10-11 M), anti-Stx1 (IgG1, 2,5 x 10-10 M) e anti-Stx2 (IgG1, 6,1 x 10-10 M). Os três testes ICs detectaram até 15,6 ng/mL de LT, 15,6 ng/mL de Stx1 e 62,5 ng/mL de Stx2 e não apresentaram reatividade cruzada com os isolados não produtores da respectiva toxina alvo. Estes resultados demonstram a viabilidade e aplicabilidade dos testes ICs como ferramentas no diagnóstico de E. coli diarreiogênicas. / Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) and enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) are worldwide involved in diarrheal diseases and produce the heat-labile (LT) and the Shiga (Stx1 and Stx2) toxins, which, cause injuries to man. The diagnosis is an important tool for the correct treatment and control of outbreaks. Thus, immunochromatographic assays (ICs) for ETEC and STEC based on toxins detection were developed and standardized using polyclonal antibodies-gold conjugated (PAbs) and their corresponding monoclonal antibodies (MAbs): anti-LT (IgG2b, 4.9 x 10-11 M), anti-Stx1 (IgG1, 2.5 x 10-10 M) and anti-Stx2 (IgG1, 6.1 x 10-10 M). The three ICs detect up to 15.6 ng/mL of LT, 15.6 ng/mL of Stx1 and 62.5 ng/mL of Stx2 and showed no cross-reaction with non-producers isolates of the respective target toxin. These results demonstrate the feasibility and applicability of the test ICs as diagnostic tools for diarrheagenic E. coli.

O veneno produzido pela aranha Phoneutria nigriventer causa priapismo. O pré-tratamento de camundongos com inibidores da Óxido nítrico-sintase, antes de se injetar a toxina, inibe este priapismo. A toxina causa ativação do gene c-fos no núcleo paraventricular do hipotálamo (NPV). Este estudo tem como objetivo ampliar os conhecimentos relacionados ao mecanismo da ereção peniana causada pela toxina Tx2-6. A toxina foi injetada no NPV e os resultados não mostraram o envolvimento direto do mesmo com o priapismo. Procuramos então avaliar se há aumento na produção de óxido nítrico (NO) quando o tecido é submetido à TX2-6 e o resultado foi negativo. Foram feitos também experimentos com animais que sofreram ablação cirúrgica bilateral dos nervos cavernosos. Estes, quando injetados com a toxina, tiveram ereção peniana, porém não apresentaram exposição total do pênis, possivelmente devido à fibrose causada pela denervação. Estes resultados nos levam a crer que a ereção causada pela toxina Tx2-6 pode não ser mediada pela produção de NO e não depende da inervação peniana. / The venom produced by Phoneutria nigriventer spider causes priapism. Mice pretreatment with Nitric oxide-synthase inhibitors, before injecting the toxin, inhibits the priapism. The toxin causes c-fos gene activation in paraventricular nucleus of hypothalamus (PVN). This study aims to widen some knowledge concerning penile erection mechanism caused by Tx2-6 toxin. The toxin was injected in the PVN and the results didnt show its direct relation with the priapism. We analyzed if there is any increase of nitric oxide (NO) production when the tissue is submitted to TX2-6 and the result was negative. Experiments were carried out on mice which suffered bilateral surgical ablation of the cavernosum nerves. When these animals were injected with the Tx2-6 toxin, there was penile erection. However, the erection of the denervation group didnt present total penis exposition possibly due to the fibrosis caused by the denervation. These results reveal that erection caused by Tx2-6 toxin might not be mediated by NO production and it does not depend on penile nerves.

Muitas interações entre organismos são mediadas pela liberação de substâncias biologicamente ativas. Nos Cnidários esse tipo de interação é ainda mais marcante devido a organelas características do grupo, denominadas nematocistos. Usados tanto na captura de alimento quanto para defesa do organismo, os nematocistos contêm toxinas com ações que variam de moderadas até potencialmente fatais em humanos, o que torna importante o estudo desse grupo sob ponto de vista toxinológico. As classes Anthozoa, Cubozoa e Scyphozoa têm sido extensivamente estudas sob esse ponto de vista durante décadas, porém a classe Hydrozoa, embora não menos importante, ainda carece de estudos. Os poucos trabalhos realizados com membros desse grupo se restringem a algumas espécies de hidras, caravelas (Physalia) e hidrocorais (Millepora). A espécie Macrorhynchia philippina é composta por hidróides coloniais bentônicos que podem ser encontrados ao longo de todo o Canal de São Sebastião-SP. Ela é responsável por diversos acidentes com banhistas e mergulhadores que esbarram em suas colônias, desencadeando uma sensação de dor bastante forte, aguda e localizada que persiste por alguns segundos. Contudo, este contato não leva a lesões graves ou inflamação local como as peçonhas de membros das demais classes. Embora sejam organismos comuns e farmacologicamente interessantes, não existe nenhum estudo do ponto de vista toxinológico com esta espécie. Assim, nesse trabalho, investigamos os hidróides da espécie M.philippina, além de caracterizar as toxinas obtidas de seus nematocistos. Para essa análise utilizamos dois métodos de obtenção de peçonha: a homogeneização, que consiste na maceração de fragmentos da colônia (extrato total), e a estimulação elétrica, da qual se obtém a peçonha diretamente dos nematocistos (peçonha bruta). Esses dois métodos foram submetidos a três testes farmacológicos na tentativa de se evidenciar a presença de toxinas como, citolisinas, neurotoxinas e citotoxinas. A comparação entre os dois métodos mostrou uma paradoxal diferença. Apenas o extrato total provocou efeitos positivos nos testes indicando a perda de atividade ou mesmo a ausência de toxinas que provoquem esses efeitos na peçonha bruta. A observação desses dados, somados aos relatos de dor registrados pelo contado dessa espécie com seres humanos, nos levou a submeter a peçonha bruta a mais três testes, que evidenciariam desta vez a existência de toxinas envolvidas em processos de inflamação e indução de dor. Os resultados obtidos em todos os testes sugerem a existência de uma toxina de origem não nematocística responsável pelos efeitos citolíticos e neurotóxicos observados. Assim como a existência de toxinas presentes nos nematocistos envolvidas em processos de inflamação e indução de dor. / Many interactions between animals are made by the release of bioactive substances. In Cnidarian, these interactions are greatly expressed by characteristic organelles of this group named nematocysts. Using it for prey capture or defense against predators, the nematocysts have a toxic cocktail with actions that can be moderate or potentially fatal to humans. This fact makes the studies involving these animals a very important subject. The Classes Anthozoa, Cubozoa e Scyphozoa have been studied, under this point of view, for decades. However, the Hydrozoa class, even though no less important, still need a similar approach. The few works that had been made with the members of this group include only a limited number of species of hydra, Man-of-War (Physalia) and firecorals (Millepora). The species Macrorhynchia philippina are composed by bentonic colonial hydroids. They are found along the entire São Sebastião-SP channel, being responsible for injuries to divers and bathers that entry in contact with their colony. The pain evoked from its contact is very strong, acute and pointed, that lasts for a few seconds. Nevertheless, its contact does not lead to serious injury or local inflammatory edemas like those produced by animals belonging to other classes. Even though being a species of pharmacological interest, there is no toxinological study made with these animals. In this work, we investigated the hydroids from M. philippina species trying to characterize the effects of the venom obtained from its nematocysts. In order to perform this task two methods of extraction had been used: the homogenization, that consists in the maceration of fragments of the colony (total extract), and the electrical stimulation, from which we can obtain the venom produced directly by the nematocists (crude venom). These two methods were performed using three pharmacological tests in order to try to prove the existence of toxins like, cytolysins, neurotoxins and cytotoxins. The comparison between the two methods shows a paradoxal difference. Only the total extract evoked positive effects, showing a loss of activity or even the absence of the toxins that evoke these effects in crude venom. These observation, in addition with the reports of acute pain due to the contact with this specie in humans, lead us to submit the crude venom to three more new tests, that would expose the existence of toxins that are involved in pain and inflammatory mechanisms. Our results suggest the existence of a toxin from non-nematocysts tissues, responsible for the cytolytic and neurotoxic effects observed, and a toxin in nematocysts that act in inflammatory mechanism and pain induced processes.

O crescimento acelerado da aqüicultura no estado de São Paulo, ou seja, a implantação de pesque-pagues e pisciculturas pode estar causando uma série de problemas ambientais. A contribuição para o processo de eutrofização é uma das conseqüências desses empreendimentos, pois tanto os tanques utilizados na piscicultura como os afluentes em torno desses estabelecimentos, estão sendo eutrofizados pelo excesso de nutrientes. Uma das conseqüências da eutrofização é o aparecimento de florações de cianobactérias, e a principal preocupação está nas toxinas liberadas por estas cianobactérias, que se ingeridas pelos seres humanos e animais, podem causar efeitos de intoxicação, como fraqueza, cefaléia, vômito e dependendo da concentração ingerida pode levar à morte. Desta forma é necessário que haja um programa de controle da qualidade da água dos tanques e reservatórios e também dos peixes que ali são criados, pois florações de cianobactérias vêm sendo encontradas em diversos corpos d\'água. Este estudo teve como foco a determinação da cianotoxina microcistina-LR, empregando técnicas como a extração em fase sólida e a cromatografia líquida para a detecção e quantificação da microcistina-LR em amostras de florações de cianobactérias. Os testes feitos com a extração em fase sólida demonstraram que esse procedimento não se faz necessário para todas as amostras, pois houve casos em que não se obteve diferença nos picos interferentes mais próximos ao tempo de retenção do analito de estudo. Como as matrizes desse tipo de amostras são muito complexas e variam muito conforme o meio em que se encontram, recomenda-se que sejam avaliados caso à caso a necessidade de se promover a extração em fase sólida, pois o mesmo é um processo que demanda um tempo maior de análise e conseqüente aumento nos custos. Foi determinado e validado um método cromatográfico considerado capaz de fornecer dados reproduzíveis e confiáveis, por meio de testes de seletividade, limite de detecção e de quantificação, linearidade, precisão, exatidão e recuperação, conforme critérios de aceitação da Resolução n°899 de 2003, da ANVISA. O limite de detecção do método ficou estipulado em 0,1 µg mL-1, e o limite inferior de quantificação em 0,5 µg mL-1, determinados conforme a relação sinal-ruído proposta pelo Guia de Validação de Métodos Bioanalíticos da ANVISA. A quantificação da microcistina-LR foi feita utilizando o método de superposição de matriz, que minimiza e/ou compensa o efeito de matriz ou de possíveis interferentes presentes na amostra, e a curva analítica obtida y = 1,5888+21,849 x, com um coeficiente de correlação de 0,997 mostra uma boa linearidade. Foram analisadas amostras de florações de cianobactérias, coletadas em pesque-pagues e pisciculturas situadas na região do Alto Mogi (subdivisão da bacia do Mogi Guaçu), conforme o método de extração e análise estudado. / The rapid growth of aquaculture in the state of São Paulo may be causing a number of environmental problems. The contribution to the eutrophication process is among the consequences of these undertakings, given that the tanks used in fish farming as well as the changes around these establishments are becoming eutrophic systems due to excessive nutrients. A frequent consequence of eutrophication in waters is the massive development of cyanobacteria.The occurrence of these blooms induces severe problems, as Microcystis aeruginosa, the most widespread distributed cyanobacteria, which can produce microcystin-LR. Toxic effects of MC have been described in liver, lungs, stomach, and intestine. Deaths in wildlife, livestock and human beings were also associated with microcystin exposition, which can occur directly by ingestion, inhalation, contact, intravenous inoculation of contaminated water (hemodialysis) or indirectly, by the consumption of animals, as fish and mollusks, the major ingestors of cyanobacteria and its toxins. Thus we need a program to control the quality of water tanks and reservoirs and also the fish breeded there, as cyanobacteria blooms have been found in various water bodies. This study focused on the determination of the cyanotoxins microcystin-LR, using techniques such as solid phase extraction and liquid chromatography for the detection and quantification of microcystin-LR in samples of cyanobacteria blooms. Tests performed with solid phase extraction showed that this procedure is not necessary for all the samples because there were cases where no difference was obtained in interfering peaks near the retention time of the analyte studied. As the parent of such samples are very complex and vary greatly, because the extracts contained too much coextrated material that interfered in the LC-UV detection, and depending on the way in which it is recommended to be assessed, case by case, the solid phase extraction needs to be promoted, because it is a process that demands a longer period of analysis and consequently an increase in costs. A liquid chromatography method was established and validated, which is deemed capable of providing reproducible and reliable data, by testing for selectivity, limit of detection and quantification, linearity, precision, accuracy and recovery, in accordance with the acceptance criteria of Resolution No. 899 of 2003 of ANVISA. The detection limit of the method was set at 0.1 µg mL-1, and the lower limit of quantification at 0.5 µg mL-1 determined according to the signal to noise ratio proposed by the Validation Guide of Bioanalytical Methods, ANVISA. Quantification of microcystin-LR was performed using the matrix-matched method, which minimizes and/or offsets the effect of possible matrix interference or present in the sample. The analytical curve obtained y = 1.5888 + 21.849 x, with a coefficient of correlation of 0.997 shows a good linearity. Real aquaculture samples were analyzed that were detected and quantified according to the method developed.

A dengue é a mais importante arbovirose no mundo; aproximadamente 50 milhões de infecções ocorrem anualmente acarretando 500.000 casos de dengue hemorrágica e 22.000 mortes. A febre amarela é uma doença hemorrágica viral com elevada mortalidade que é transmitida por mosquitos. Vacinas eficazes contra a febre amarela já estão disponíveis há quase 70 anos e são responsáveis por uma redução significativa de ocorrências da doença no mundo, no entanto, cerca de 200.000 casos de febre amarela ainda ocorrem anualmente, principalmente na África. Dessa forma, o desenvolvimento de fármacos antivirais contra essas viroses é uma prioridade de saúde pública. Os produtos naturais sejam de origem vegetal ou animal, possuem uma extensa diversidade química, sendo uma fonte inesgotável de compostos com promissoras atividades biológicas. No Brasil, é grande a incidência de animais venenosos ou peçonhentos, tais como serpentes, sapos e escorpiões. Os venenos desses animais são fontes de diversas substâncias químicas que ainda não possuem a sua atividade biológica e farmacológica completamente estudada. Neste trabalho avaliamos a potencial ação antiviral de peçonhas de serpentes (Crotalus durissus terrificus, Bothrops jararacussu, Bothrops jararaca, Bothrops pirajai, Bothrops moojeni, Bothrops brasili e Bothrops fonseca) e escorpião (Tityus serrulatus) contra os virus da febre amarela e dengue usando diferentes estratégias metodológicas (pré-tratamento, pós-tratamento, virucida, adsorção e internalização). Primeiramente realizamos um screening com as peçonhas brutas, observando que a peçonha de Crotalus durissus terrificus inibiu a replicação viral apresentando os maiores índices de seletividade (IS). Crotoxina, crotamina, crotapotina, convulxina, giroxina, PLA2-CB e PLA2-IC, isoladas de Crotalus durissus terrificus, foram então testadas nas diferentes estratégias metodológicas contra os vírus dengue e febre amarela. Foi possível verificar que crotoxina, PLA2-CB e PLA2-IC inibiram a replicação viral com altos índices de seletividade (IS). A ação verificada ocorreu na fase inicial do ciclo de replicação viral (pré-tratamento, virucida, adsorção). A ação antiviral verificada neste estudo foi atribuida a ação da PLA2, visto que a crotoxina é um complexo protéico composto pela crotapotina e pela PLA2-CB. Posteriormente avaliamos uma fosfolipase sem atividade catalítica isolada de Bothrops jararacussu, a BthTX-I. Essa fosfolipase apresentou baixa inibição da replicação viral, sugerindo que a atividade catalítica da fosfolipase é importante, mas possivelmente não a única responsável pela ação antiviral. Os resultados obtidos permitem sugerir também que as fosfolipases apresentam ação tanto sobre a partícula viral quanto sobre receptores celulares, o que justifica os altos índices de seletividade observados. / Dengue is the most important arbovirus disease in the world; nearly 50 million infections occur annually resulting in 500,000 cases of DHF and 22,000 deaths. Yellow fever is a viral haemorrhagic fever with high mortality that is transmitted by mosquitoes. Effective vaccines against yellow fever have been available for almost 70 years and are responsible for a significant reduction of the disease worldwide. However, about 200,000 cases of yellow fever still occur annually, mainly in Africa. Thus, the development of antiviral drugs against these viruses is a public health priority. Natural products of plant or animal origin have an extensive chemical diversity, and an inexhaustible source of compounds with promising biological activities. In Brazil, there is a high incidence of poisonous or venomous animals such as snakes, frogs and scorpions occur. The venoms of these animals are a source of several chemicals that does not possess biological and pharmacological activity completely studied. In this study, we assess the potential antiviral action of snake venom (Crotalus durissus terrificus, Bothrops jararacussu, Bothrops jararaca, Bothrops pirajai, Bothrops moojeni, Bothrops brasili and Bothrops fonseca) and Scorpion (Tityus serrulatus) against yellow fever and dengue viruses using different methodological strategies (pre-treatment, post-treatment, virucidal, adsorption and internalization). First, we performed a screening with the crude venoms, founding that the venom of Crotalus durissus terrificus inhibited viral replication showing the highest selectivity index (SI). Crotoxin crotamin, crotapotin, convulxin, gyroxin, PLA2-CB and PLA2-IC isolated from Crotalus durissus terrificus, were then tested in the different methodological strategies against dengue and yellow fever viruses. We found that crotoxin, PLA2-CB and PLA2-IC inhibited viral replication with high SI. The action of these compounds against the virus was at the first steps of the replication cycle (pre-treatment, virucidal, adsorption). The antiviral action observed in this study was attributed to the action of PLA2, since crotoxin is a protein complex composed of crotapotin and PLA2-CB. Afterwards, we evaluated a phospholipase without catalytic activity isolated from Bothrops jararacussu, the BthTX-I. This phospholipase showed low inhibition of viral replication, showing that the catalytic activity of phospholipase is important, but perhaps not the only one responsible for the antiviral action. Our results also suggest that phospholipases have action on the viral particle and on cell receptors, which explains the high levels of selectivity observed.

The dinoflagellate Karenia brevis is one organism responsible for harmful algal blooms (HABs) that severely impact marine life. K. brevis produces a suite of neurotoxins referred to as brevetoxins (PbTx) which bind to voltage-gated sodium channels (VGSCs) in excitable tissues, affecting cellular permeability leading to a suite of symptoms and potentially cell death. Brevetoxicosis is difficult to treat in sea turtles as the physiological impacts have not been investigated and the magnitude and duration of brevetoxin exposure are generally unknown. Due to their threatened and endangered status, experimental exposures cannot be performed to determine the fate of brevetoxin in sea turtle tissues, making it difficult to design appropriate treatments. The freshwater turtle, Trachemys scripta, was utilized as a model for brevetoxin exposure in turtles. Turtles were exposed to intratracheal instillation (10.53μg/kg) or oral dosing (33.48μg/kg) of PbTx-3 3x weekly over a period of 2-4 weeks. Tissues and fluids were collected for ELISA to determine PbTx-3 uptake and distribution, routes of excretion and rates of clearance (1h-1wk post-exposure). Tissues were also preserved for histopathology. Primary turtle neuronal cell cultures were exposed to PbTx-3 in the presence and absence of various agonists and antagonists to determine brevetoxin’s mode of action. PbTx-3 was widely distributed in all tissues and fluids following both intratracheal and oral exposures, but was largely cleared from the system within 24 hours; PbTx-3 moved into the bile and feces over 48h post exposure indicating that this is the main route of excretion. While exposed animals showed clear behavioral symptoms of toxicity including muscle twitching, swimming in circles, and ataxia, there was no evident tissue pathology. Despite the evident behavioral effects, turtle neurons are surprisingly resistant to PbTx-3, with an EC50 significantly higher than is seen in mammalian neurons. While PbTx-3 exposure resulted in significant Ca2+ influx, various antagonists prevented Ca2+ influx when added with PbTx-3 confirming the mechanism of action through VGSCs. Upregulation of Hsp72 in the turtle brain could be enhancing cell survival. Based on results, intralipid treatment post PbTx-3 exposure rapidly decreases symptoms and proves to be a suitable treatment for toxin exposure. / Includes bibliography. / Dissertation (Ph.D.)--Florida Atlantic University, 2017. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

O câncer tem levado a óbito milhões de pessoas em todo o mundo. Apesar dos conhecimentos a respeito dos mecanismos moleculares desta patologia estarem aumentando rapidamente, poucos avanços estão sendo conseguidos nas clínicas de terapia e diagnósticos de tumores, o que torna de extrema importância o desenvolvimento de novas moléculas para fins terapêuticos e diagnósticos. Toxinas animais possuem uma diversidade de atividades biológicas e farmacológicas e têm se mostrado fonte rica de moléculas com potencial terapêutico. Diversos trabalhos têm sido realizados com toxinas de animais terrestres, mas toxinas de peixes venenosos marinhos são uma fonte potencial e ainda inexplorada de novas moléculas. Neste trabalho a peçonha bruta do peixe-escorpião Scorpaena plumieri (SPB) e uma enzima gelatinolítica (SPGP) purificada a partir desta peçonha, foram avaliadas quanto a sua aplicabilidade na detecção diferencial de tumores. Os resultados in vitro demonstraram que tanto SPB quanto SPGP possuem potente efeito antitumoral sobre células de glioblastoma p-53 selvagem (DL50= 3,90,98&#956;g/mL e 8,00x10-122,94x10-12M, respectivamente) e células de carcinoma ascítico de Ehrlich (DL50=14,052,95&#956;g/mL e 1,22x10-116,56x10-12M, respectivamente), sendo células de glioblastoma p53-mutante mais resistentes, para ambas as substâncias (DL50 > 125&#956;g/mL para SPB e DL50 > 1,39x10-9M para SPGP). As alterações morfológicas observadas nestas linhagens quando tratadas com SPB e SPGP, e os dados da coloração com DAPI, indicam que o efeito antitumoral destas substâncias ocorre via apoptose. Sondas radioativas de SPB ([99mTc]SPB) e SPGP ([131/125I]SPGP) foram sintetizadas com alta atividade específica e alta pureza radioquímica. Estudos de biodistribuição, realizados por injeções via endovenosa caudal, em camundongos implantados nos coxins plantares com tumor de Ehrlich mostraram que a SPB não é captada significativamente pelo tumor. Por outro lado, a SPGP foi significativamente captada pela pata com tumor, em todos os tempos avaliados (p<0,05). A administração intratumoral da [125I]SPGP elevou os níveis desta molécula no tumor e reduziu a captação em outros órgãos. Estudos em animais com edema demonstraram que a SPGP apresenta um tempo de residência maior na região tumoral do que em regiões inflamatórias. Estudos hematológicos e histopatológicos realizados demonstraram que a SPB e SPGP não apresentam toxicidade aguda, mesmo em concentrações dez vezes maiores que as utilizadas nos experimentos de biodistribuição e detecção de tumores. Estes resultados são inéditos e mostram o potencial da SPGP como molde para o desenvolvimento de fármacos e radiofármacos para terapia e diagnóstico de tumores. / Cancer has killed millions of people worldwide. Despite the increasing knowledge about the molecular basis of tumor development, few advances have been reached in clinical therapy and diagnoses, which shows the importance of new drugs development for therapeutic and diagnosis purpose. Venomous creatures have been studied as potential sources of pharmacological agents and physiological tools. A lot of work has been done about biological activity of terrestrial animals, but comparatively less research has been undertaken on venomous marine creature, particularly fish, which means that marine toxins represent a vast and unexplored source of novel molecules with therapeutical potential. In this work, the scorpionfish Scorpaena plumieri crude venom (SPB) and a gelatinolytic protease purified from this venom (SPGP) were evaluated for their applicability for in vivo tumor detection. In vitro results showed that both, SPB and SPGP, possess a powerful antitumor effects on p53-wild-type glioblastoma cells (LD50= 3,90,98&#956;g/mL and 8,00x10-122,94x10-12M, respectively) and Ehrlich ascites carcinoma cells (LD50=14,052,95&#956;g/mL and 1,22x10-116,56x10-12M, respectively). P53- mutant glioblastoma cells were more resistant to both, SPB and SPGP treatment (LD50 > 125&#956;g/mL and LD50 > 1,39x10-9M, respectively). The morphological changes observed in the cell lines treated with SPB and SPGP, and the data of DAPI staining, indicate that the antitumor effect of these substances occurs via apoptosis. Radioactive probes of SPB ([99mTc] SPB) and SPGP ([125I] SPGP) with high specific activity and high radiochemical purity were synthesized. Data of biodistribution studies, performed by intravenous injections in Swiss mice bearing Ehrlich carcinoma cells, showed that SPB has poor uptake in tumor region. On the other hand, SPGP had a substantial uptake in tumor at all analyzed times. Intratumoral administration of [125I]SPGP increased its uptake by the tumoral region and substantially reduced the uptake by other organs. Biodistribution studies in animals with edema confirmed that SPGP presents longer residence time in tumoral region than into inflammation site. Hematologic and histopathologic studies showed that SPB and SPGP did not present acute toxicity, even at concentrations ten times higher than those used in biodistribution studies. These results indicate the potential of SPGP as template for the development of new drugs and radiopharmaceuticals for tumors diagnosis and therapy.