Orientador : Jose Camillo Novello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-29T02:27:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_DanielaDiogenesde_D.pdf: 8563120 bytes, checksum: 5a9ebb19fc209d4d1d1fd95b58bb9688 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: As lectinas são proteínas ligantes de carboidratos, de origem não-imune, encontradas numa grande variedade de organismos. Aquelas isoladas de venenos de serpentes são constituídas de cadeias polipeptídicas relativas à região molecular correspondente ao domínio de reconhecimento de carboidrato (CRD) de lectinas. Devido às interações lectina ¿ carboidrato serem reversíveis, e não covalentes, estas moléculas podem ser utilizadas como importantes ferramentas bioquímicas. Este estudo tem como objetivo: (i) a caracterização da estrutura primária da lectina do veneno da serpente Bothrops jararacussu (BJcuL); (ii) a investigação do efeito de BJcuL sobre a adesão de células tumorais a proteínas da matriz extracelular, (iii) e sobre a proliferação destas e de células endoteliais. O seqüenciamento N-terminal de BJcuL revelou a presença de uma única seqüência, indicando que esta proteína é composta de cadeias idênticas. A determinação da estrutura primária da lectina realizada por meio de análise dos peptídeos obtidos pela fragmentação da proteína com c1ostripaína e protease SV-8, demonstrou que BJcuL possui os 18 resíduos invariantes que caracterizam o tipo C de lectinas animais. Este fato indica que BJcuL pertence à família das lectinas tipo-C ligantes de I3-galactosídeos e apresenta símilaridades estruturais com a região C-terminal do CRD das lectinas animais de membrana. Nos primeiros testes em cultura de células tumorais, a viabilidade celular foi avaliada após 5 dias de cultivo na presença da lectina. Nestas condições, a BJcuL inibiu 50% do crescimento das células de carcinoma de rins ou pâncreas em concentrações entre 1 e 2 mM. Em testes posteriores, foi observado que as células de carcinoma de mama ou de ovário foram capazes de aderir fracamente a BJcuL. Entretanto, esta adesão não inibiu a fixação destas células à proteínas da matriz extracelular tais como; fibronectina, laminina e colágeno tipo I. Após proliferação de linhagens tumorais por 4 dias na presença de BJcuL, foi observado um efeito inibidor dose-dependente da lectina em células tumorais de glioma e carcinomas de mama ou ovário. No intuito de verificar as propriedades anti angiogênicas da lectina, foi realizado um ensaio de proliferação de células endoteliais na presença de BJcuL. Os resultados mostraram que a BJcuL, numa concentração de 0,09mM, foi capaz de reduzir em 50% a viabilidade destas células. Os resultados aqui mostrados fornecem base para estudos acerca da estrutura molecular da BJcuL e suas funções, da caracterização da ligação lectina-carboidrato, e dos mecanismos envolvidos na ligação da lectina às superficies celulares / Abstract: Lectins are carbohydrate-binding proteins of non-immune origin found in a diverse array of organisms. Snake venom lectins are malleable molecules, and their molecular structure comprises the carbohydrate recognition domain (CRD) characterized in other Ca2+-dependent animal lectins. They could be used as interesting tools since lectin-glycan interactions are reversible and non-covalent. The aim of this study was (i) to characterize the molecular structure of lectin from the venom of the snake Bothrops jararacussu (BJcuL); (ii) to investigate the effect of BJcuL on the adhesion properties of tumor cells to the extracellular matrix proteins, (iii) and on the proliferation of cancer and endothelial cells.The determination of the single N-terminal sequence has shown that BJcuL is a homodimer. The analysis of the complete amino acid sequence of the peptides obtained by enzymatic BJcuL digestion (clostripain and SV-8 protease) showed that this lectin displays 18 invariant amino acid residues characteristics of C-type lectins. This fact implies that BJcuL possesses structural similarities to the C-terminal region of the animal membrane lectins CRD, belonging to the C-type j3-galactoside binding lectin family. In the first evaluation in a tumor cell system, cell viability was evaluated after 5 days cultivation. This lectin was a potent inhibitor of growth in human renal or carcinoma cells, with 50% inhibitory concentrations (lC50) of cell growth between 1 and 2 mM of BJcuL. In the second evaluation, cells of human metastatic breast cancer or human ovarian carcinoma cell lines weakly adhere to BJcuL. However, BJcuL was not capable of inhibiting adhesion of these cells to the extracellular matrix proteins such as fibronectin, laminin and type I collagen. 1t was also observed a dose-dependent inhibitory effect of BJcuL in proliferation assays with glioma, breast or ovarian carcinoma cells after 4 days of incubation. Proliferation assays were performed on bovine brain and endothelial cells in order to verify the antiangiogenic properties of the BJcuL These experiments revealed that BJcuL was capable to reduce cell proliferation (lC5o of 0,09mM). Taken together, our findings could be helpful to further studies regarding the lectin structure and function, lectin-glycan binding characterization, as well as, the mechanisms involved in BJcuL binding to cell surface molecules, which influence cell proliferation and angiogenesis / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-04-12T14:10:10Z No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-04-12T14:10:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T14:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The emergence of pathogenic agents resistant to conventional drugs has stimulated the search for new classes of antimicrobial and antiparasitic agents from natural sources. Among these, it highlights antimicrobial peptides (AMPs), which have mechanisms not dependent on the interaction with a specific receptor, providing new possibilities for the development of drugs against resistant organisms. The present study aimed to purify and characterize biochemically the peptides of B. atrox and B. jararacussu snakes venoms, as well as to evaluate the antimicrobial and antiparasitic activities of the peptides against the strains: Staphylococcus aureus (ATCC 29213), Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Escherichia coli (ATCC 25922), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Klebsiella pneumoniae (ATCC 13883); Leishmania amazonensis (IFLA/BR/97/PH8), and Plasmodium falciparum (clone W2, resistant to chloroquine). In this work, we carried out a comprehensive analysis of peptides presents in the venom of B. atrox and B. jararacussu using the combination of Amicon ultrafiltration of 3kDa, high performance liquid chromatography in reverse phase and mass spectrometry with electrospray ionization (Electrospray-Ion Trap-Time of Flight). Sixteen peptides were identified in both venoms, with mass range 444.17 to 1356.73 Da and primary structure between 3 to 13 residues. Among them 13 are unique sequences, including 7 peptides and 6 bradykinin-potentiating peptides (BBPs). The other peptides refer to 2 metallopeptidases inhibitor found in both peptidome venoms, but not described for these species, besides 1 BPP identified in the venom of B. atrox, the BPP-Bax12 with peptide sequence described. Some of the new peptides identified showed antibacterial activity against K. pneumoniae, P. aeruginosa and S. aureus, and low hemolytic activity, but did not demonstrate antiparasitic activity. Therefore, in this study 13 new peptides were identified from the B. atrox and B. jararacussu snake venoms, and some with relevant bacterial activities, which can assist in the development of new drugs against multiresistant microorganisms. / O surgimento de agentes patogênicos resistentes aos fármacos convencionais, têm estimulado a procura de novas classes de agentes antimicrobianos e antiparasitários a partir de fontes naturais. Dentre estes, destacam-se os antimicrobianos (AMPs), que possuem mecanismos não dependentes da interação com um receptor específico, oferecendo novas possibilidades para o desenvolvimento de medicamentos contra microrganismos resistentes. O presente estudo teve como objetivo purificar e caracterizar bioquimicamente o conteúdo peptídico dos venenos das serpentes B. atrox e B. jararacussu, além de avaliar as atividades antimicrobiana e antiparasitárias dos peptídeos frente as cepas: Staphylococcus aureus (ATCC 29213), Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), Escherichia coli (ATCC 25922), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Klebsiella pneumoniae (ATCC 13883); Leishmania amazonensis (IFLA/BR/97/PH8), e Plasmodium falciparum (clone W2, resistente à cloroquina). Neste trabalho realizou-se uma análise abrangente dos peptídeos presentes nos venenos de B. atrox e B. jararacussu utilizando a combinação de ultrafiltração em Amicon de 3kDa, cromatografia líquida de alta perfomance em fase reversa e espectrometria de massas com ionização por electrospray (Electrospray-Ion Trap-Time of Flight). Foram identificados 16 peptídeos em ambos os venenos, com massas moleculares de 444,17 a 1.356,73 Da e estrutura primária variando de 3 a 13 aminoácidos. Dentre os quais, 13 são sequências únicas, incluindo 7 peptídeos e 6 peptídeos potenciadores de bradicinina (BBPs). Os demais peptídeos referem-se a 2 inibidores de metalopeptidases encontrados em ambos os venenos, porém não descritos para estas espécies, além de 1 BPP identificado no veneno de B. atrox, o BPP-Bax12 com sequência peptídica descrita. Alguns dos novos peptídeos identificados apresentaram atividade antibacteriana contra K. pneumoniae, P. aeruginosa e S. aureus, e baixa atividade hemolítica, porém não demonstraram atividade antiparasitária. Portanto, neste estudo foram identificados 13 novos peptídeos a partir dos venenos de B. atrox e B. jararacussu, e alguns com atividades bacterianas relevantes, que podem auxiliar no desenvolvimento de novos fármacos contra microrganismos multirresistentes.

Orientador: Albetiza Lobo de Araujo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-12T13:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_Marcelode_M.pdf: 3101951 bytes, checksum: d4351a3ac8b227a606a71136547a3073 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Envenenamentos causados por picadas de serpentes peçonhentas, resultam em graves efeitos biológicos devido à complexidade das peçonhas, condições da vítima, fatores genéticos, entre outros. O tratamento mais eficaz em acidentes ofídicos se faz com uso da soroterapia, embora possa ocorrer reações de hipersensibilidade. A Bothrops lanceolatus endêmica da Ilha da Martinica no Caribe, possui atividades biológicas que se assemelham as das Bothrops brasileiras. Camundongos previamente tratados com 4,8µg/g da peçonha da Bothrops lanceolatus e após 72 horas imunizados com eritrócitos de carneiro (EC) apresentaram uma inibição na produção de anticorpos anti-EC, tanto na resposta primária, quanto na secundária (P<0,05). Esse resultado foi observado com a fração I (2,4µg/g) (P<0,05), obtida por cromatografia de exclusão em Sephadex G-100. Já a fração II (FII) (2,4µg/g) não apresentou essa inibição (P>0,05). Coelhos imunizados com 1mg da FII em adjuvante de Freund, produziram um imunesoro (Anti-FII) mais reativo ao veneno da Bothrops lanceolatus que o imunesoro comercial (Anti-BL) produzido em eqüinos demonstrado através de testes de Imunodifusão e ELISA. Ambos imunesoros neutralizaram as atividades hemorrágica, hemolítica, caseinolítica, esterásica e coagulante da peçonha da Bothrops lanceolatus. O Anti-FII foi mais eficiente em neutralizar as atividades hemolítica e caseinolítica e o Anti-BL, as atividades hemorrágica e coagulante. A esterásica foi igualmente neutralizada por ambos. Nossos resultados indicam que através da seleção do imunógeno, consegue-se produzir imunesoros mais potentes para neutralizarem os efeitos fisiopatológicos observados nos envenenamentos ofídicos. / Abstract: Poisonings caused by venom snakes bitten resulte in serious biological efects due to several factors, such as: the complexity of ofidic poison, victim conditions, genetic factors, and others. The most efficacious treatment of these ofidic accidents is made by serum therapy that may cause hypersensibility reactions. Endemic Bothrops lanceolatus (BL) from the Caribbean Island Martinica has some biological activities similar to the brazilian Bothrops. Mice previous treated with 4.8µg/g Bothrops lanceolatus poison and after 72 hours immunized with sheep erythrocytes (SE) showed inhibition in the production of antibodies Anti-SE in primary and secondary response (P<0.05). This effect was also noticed with the fraction I (2.4µg/g) (P<0.05) obtained by Sephadex G-100 exclusion chromatography. The fraction II (FII) (2.4µg/g) of Bothrops lanceolatus, which did not present significant inhibition of immune response (P>0.05), was used as antigen (in immunization). Rabbit's immunized with 1mg the fraction II in adjuvant of Freund produced immuneserum (Anti-FII) more reactive for Bothrops lanceolatus venom than the commercial (Anti-BL) one produced in equines demonstrated by tests of immunodifusion and ELISA. Both immuneserums neutralized the hemorrhagic, hemolytic, caseinolytic, esterolytic and coagulation activities of the Bothrops lanceolatus poison. The Anti-FII was more efficient in neutralization of hemolytic and caseinolytic activities and Anti-BL hemorrhagic and coagulation activities. The esterolytic activity was equaly neutralized in both immuneserums. Our results suggest that through the selection of antigen (immunogenic) it is possible to produce more potent immuneserum to neutralize the physiopathological effects observed in the ophidians poisonings. / Mestrado / Mestre em Farmacologia

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.

As doenças neurodegenerativas (DN), incluindo doença de Alzheimer e doença de Parkinson, estão entre as principais causas de mortalidade e morbidade nos países ocidentais. Não há ainda um tratamento definitivo para estas neuropatias, mas os estudos têm apontado para mecanismos comuns de toxicidade, que incluem disfunção mitocondrial, estresse oxidativo e apoptose. Assim, as mitocôndrias constituem alvos importantes para futuras estratégias de neuroproteção visando tratar, prevenir ou retardar a neurodegeneração. A biodiversidade da fauna brasileira representa uma fonte promissora e ainda pouco explorada de novas moléculas com (i) atividade neuroprotetora e, portanto, potencial para originar novos fármacos para o tratamento destas doenças; ou ainda com (ii) atividade neurotóxica, podendo ser utilizadas como ferramentas de estudo de mecanismos de neurotoxicidade. O presente estudo teve por objetivo investigar o possível potencial neuroprotetor e/ou neurotóxico de peptídeos de baixo peso molecular, obtidos a partir do veneno de diferentes espécies de serpentes do gênero Bothrops por meio da investigação dos efeitos destes compostos na função mitocondrial de cérebro de rato. Duas das frações estudadas (obtidas a partir do veneno da B. atrox e da B. jararaca) apresentaram um interessante potencial protetor contra o intumescimento osmótico mitocondrial e a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO), eventos associados à transição de permeabilidade mitocondrial e à morte celular. Por outro lado, outra fração, obtida a partir do veneno da B. pirajai, apresentou potencial neurotóxico. Estes achados podem ser úteis para estudos mecanísticos e também no estabelecimento de futuras estratégias de tratamento das doenças neurodegenerativas, tendo as mitocôndrias como alvos terapêuticos (terapia alvo). / The neurodegenerative diseases, including Alzheimer\'s and Parkinson\'s diseases, are among the main causes of morbidity and mortality in Western countries. A definitive treatment for these neuropathies has not yet been found, but studies have indicated common mechanisms of toxicity, including mitochondrial dysfunction, oxidative stress and apoptosis. Therefore, mitochondria represent important targets for the future neuroprotective strategies aimed to treat, prevent or delay the neurodegeneration. The Brazilian fauna biodiversity represents a promising and under explored source of new molecules with (i) neuroprotective activity and potential to originate new drugs for the treatment of these diseases; or yet, with (ii) neurotoxic activity, representing tools to study neurotoxicity mechanisms. The present study aimed to investigate the possible neuroprotective and/or neurotoxic potential of low-molecular-mass peptides extracted from the venom of different species of Bothrops genus snakes by investigating their effects on rat brain mitochondrial function. Two of the studied fractions (from B. atrox and B. jararaca venoms) presented an interesting protective potential against both the mitochondrial swelling and reactive oxygen species (ROS) production, events associated with mitochondrial permeability transition and cell death. On the other hand, other fraction (from B. pirajai venom) presented a neurotoxic potential. These findings might be useful for mechanistic studies and also for the establishment of future strategies of neurodegenerative diseases treatment, using mitochondria as therapeutic targets (targeted therapy).

O efeito inflamatório da jararagina, toxina hemorrágica do veneno de Bothrops jararaca, foi avaliado através de um sistema in vitro (células peritoneais murinas-MPACs) e in vivo (coxim plantar de camundongos), onde foi avaliada a produção de mRNA que codifica as citocinas TNF-a, IL-1b e IL-6 por RT-PCR e a liberação destas no sobrenadante de cultura e no local de injeção (ELISA). Além disso, o domínio da jararagina responsável pela liberação local das citocinas foi estudado. Nossos resultados mostram que a jararagina induziu a expressão de mRNA que codifica para o TNF-a, IL-1b e IL-6 em MPACs, 4 horas após o estímulo, entretanto a ação enzimática da jararagina interferiu com a detecção dstas citocinas no sobrenadante da cultura. A jararagina inibida com EDTA induziu a liberação destas citocinas no modelo in vitro (MPACs). No modelo in vivo foi verificada a liberação local de TNF-a, IL-1b e IL-6 no sobrenadante do homogenato do tecido, sendo a IL-6 a citocina liberada em maior quantidade. Tanto o domínio disintegrina/rico em cisteína, como o metaloproteinase, da jararagina, participam desta liberação. Este estudo mostrou o envolvimento direto de citocinas em um modelo inflamatório, liberadas pela metaloproteinase de veneno botrópico, em cultura de células e também no local da injeção. / The inflammatory effect of jararhagin, a haemorrhagic toxin from Bothrops jararaca venom, was evaluated in an in vitro (Murine Peritoneal Adherent Cells-MPACs) and in vivo system (mouse footpad), through the production of TNF-a, IL-1b and IL-6 mRNA (RT-PCR) and the release of these cytokines in the culture supernatant and locally at the site of injection (ELISA). In addition the domain of jararhagin responsible for the local release of cytokines was studied. Our results showed that the jararhagin can induce the mRNA expression for TNF-a, IL-1b and IL-6 in MPACs at 4 hours after treatment, however the enzymatic activity of jararhagin was found to affect the detection of the cytokines in the culture supernatant. The jararhagin inhibited with EDTA was found to induce the release of these cytokines by MPACs. Concerning the in vivo model, the local release of TNF-a, IL-1b and IL-6 was detected in the footpad homogenate. Both of the jararhagin domains, the metalloproteinase and the disintegrin/cystein rich domains play a role in this release. This study showed the direct involvment of cytokines in an inflammatory model, released by snake venom metalloproteinases in the cell culture and also locally at the site of injection.

INTRODUÇÃO: Desde 1930, quando o primeiro caso de sensibilização alérgica a um veneno ofídico foi descrito na literatura, os venenos de todas as principais famílias de serpentes têm sido implicados como causadores de reações alérgicas. O desenvolvimento deste tipo de hipersensibilidade tem sido descrito após recorrentes exposições aos venenos através de picadas e, presumivelmente, de repetidas inalações ou contato desses venenos com a pele ou membranas mucosas. Esta condição tem sido observada entre os profissionais que manuseiam as serpentes e/ou os seus venenos. Entretanto, pouco se conhece a respeito da prevalência dessa doença entre esses trabalhadores, seus determinantes, e natureza molecular dos alérgenos envolvidos. Os objetivos deste estudo foram avaliar a prevalência da alergia ao veneno de Bothrops jararaca, apontando os fatores preditores para o seu desenvolvimento, entre trabalhadores expostos à serpente e/ou ao seu veneno, e demonstrar o envolvimento de um mecanismo IgE-mediado neste tipo de doença ocupacional. MÉTODOS: Sessenta e sete herpetologistas de um instituto de pesquisa, expostos à serpente Bothrops jararaca e/ou ao seu veneno, foram submetidos a um questionário e a testes imunológicos, para avaliar a presença de alergia ao veneno. A sensibilização ao veneno foi determinada pela quantificação de anticorpos da classe IgG e IgE, específicos ao veneno de Bothrops jararaca, através dos testes sorológicos ImmunoCAP e ELISA. Os alérgenos foram caracterizados através de Western blotting e de ensaios de inibição do ImmunoCAP. RESULTADOS: Doze dos 67 trabalhadores reportaram sintomas alérgicos variando desde urticária, rinoconjuntivite e asma, até anafilaxia. Sete indivíduos apresentaram anticorpos IgE específicos ao veneno de Bothrops jararaca (prevalência = 10,4%). Destes, seis apresentavam sintomas clássicos de reações alérgicas IgE-mediadas, quando expostos ao veneno botrópico. A presença de anticorpos IgG específicos também foi observada nos indivíduos com sensibilização alérgica ao veneno. O nível sérico elevado de IgE total (p=0,034), o tempo de exposição ocupacional (p=0,042), o manuseio de veneno em pó (p=0,014) e, possívelmente, a história pessoal de atopia (p=0,051), se constituíram em fatores preditores associados à sensibilização. Um componente do veneno de aproximadamente 32 kDa, que apresentou intensa ligação à IgE sérica de dois trabalhadores sensibilizados, pode ser um dos alérgenos principais desse veneno. Os ensaios de inibição do ImmunoCAP sugeriram a possibilidade de reações cruzadas ente os venenos de Bothrops jararaca e Crotalus durissus durissus. CONCLUSÕES: O veneno de Bothrops jararaca pode ser considerado uma importante fonte de alérgenos responsável pelo desenvolvimento de alergia ocupacional em trabalhadores que manuseiam as serpentes e/ou os seus venenos, através de mecanismo IgE-mediado. A prevalência da sensibilização alérgica a este veneno, neste grupo de trabalhadores, é da ordem de 10,4%, e o nível sérico elevado de IgE total, o tempo de exposição à serpente ou ao seu veneno, o manuseio do veneno em pó e, possívelmente, a história pessoal de atopia, são importantes fatores preditores. / BACKGROUND: Allergic sensitization to snake venom was first reported in 1930 and since that time, venoms from the major snake families have been implicated as cause of allergic reactions. The development of hypersensitivity to snake venom has been described after recurrent exposure through bites and, presumably, through repeated inhalations or repeated contact of the venom with skin or mucous membranes. This condition has been observed in amateur and professional snake handlers. However, only limited information is available on the prevalence of the disease among those workers, their determinants and the molecular nature of these allergens. The aim of this study was to evaluate the prevalence and the predictors of snake venom allergy among workers exposed to Bothrops jararaca venom and to demonstrate the involvement of IgE-mediated mechanisms in this occupational disease. METHODS: Sixty seven workers exposed to Bothrops jararaca snakes and/or their venoms in a research institute were assessed for snake venom-related allergy using questionnaires and immunological tests. Presence of snake venom sensitization was determined by quantification of specific IgE and IgG to Bothrops jararaca venom using the UniCAP® system and ELISA. Allergens were characterized by Western blotting and ImmunoCAP inhibition assays. RESULTS: Twelve of the 67 workers experienced symptoms ranging from urticaria, rhinoconjuctivitis and asthma to anaphylaxis. Seven individuals had specific IgE antibodies to Bothrops jararaca snake venom (prevalence = 10,4%). Six of them had typical symptoms of an IgE-mediated allergic reaction when exposed to Bothrops venom. Specific IgG antibodies could also be observed in sensitized individuals. High levels of total IgE (p=0,034), exposure level (p=0,042), handling of dried venom (p=0,014) and personal history of atopy (p=0,051) could be demonstrated as predictors for sensitization. A component of approximately 32 kDa which strongly bound to specific-IgE may be the major allergen present in this venom. Cross-reactivity between Bothrops jararaca snake venom and Crotalus durissus durissus snake venom was demonstrated using ImmunoCAP inhibition. CONCLUSIONS: Bothrops jararaca snake venom can be considered a potential source of allergens which may result in occupational allergy in snake handlers though IgE-mediated mechanisms. The prevalence rate of this condition is 10,4% among these workers and the handling of dried venom, high levels of total IgE, exposure level and probably personal history of atopy are important predictors.

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.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-07-19T20:38:05Z No. of bitstreams: 1 Gisele Graça Leite dos Santos Caracterização farmacológica do efeito....pdf: 994611 bytes, checksum: 83e98f6a9587974ce37d04473a121969 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-19T20:38:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gisele Graça Leite dos Santos Caracterização farmacológica do efeito....pdf: 994611 bytes, checksum: 83e98f6a9587974ce37d04473a121969 (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / Os componentes dos venenos das serpentes constituem ferramentas farmacológicas e biotecnológicas relevantes. Recentemente, seu potencial terapêutico tem sido demonstrado; podendo representar a base para o desenvolvimento de medicamentos para o controle da dor. A ausência de dor local, mesmo na presença de edema e inflamação, sugere a presença de componente analgésico no veneno de serpentes do gênero Micrurus. Para investigar essa hipótese, no presente trabalho investigamos a atividade antinociceptiva do veneno de Micrurus lemniscatus em modelos experimentais de dor. Em um teste de triagem para antinocicepção, no teste de contorções abdominais, a administração oral do veneno (19,7 - 1600 μg/kg) produziu efeito antinociceptivo significativo. Confirmando essa atividade, o veneno (1600 μg/kg) inibiu as duas fases do teste de formalina, indicando que um mecanismo central pode estar envolvido na antinocicepção. A participação de um componente central foi confirmada no teste de retirada da cauda no qual o veneno (59 - 1600 μg/kg) produziu efeito antinociceptivo dose-dependente. Neste teste, a dose de 1600 μg/kg produziu efeito antinociceptivo mais potente e duradouro que o efeito da morfina, analgésico considerado padrão ouro. Validando essa antinocicepção, a administração do veneno (1600 μg/kg) não provocou comprometimento motor nos testes de rota-rod e campo aberto. Em outra série de experimentos, os mecanismos envolvidos na atividade antinociceptiva do veneno foram investigados com a utilização de antagonistas farmacológicos de receptores opióides. O efeito antinociceptivo do veneno foi prevenido pela naloxona, antagonista opióide não-seletivo, sugerindo a mediação pelo sistema opióide. Em adição, o pré-tratamento com o antagonista de receptor  opióide (CTOP; 1 mg/kg) preveniu completamente o efeito antinociceptivo do veneno. O pré-tratamento com antagonista de receptor k opióide (nor-BNI; 0,5 mg/kg) ou δ opióide (naltrindole; 3 mg/kg) reduziu parcialmente o efeito antinociceptivo desse veneno. Os resultados obtidos demonstram que o veneno de M. lemniscatus apresenta potente efeito antinociceptivo mediado pelo sistema opióide, sobretudo por receptores do tipo . Estudos complementares devem ser realizados para melhor elucidar o mecanismo de ação e o(s) constituinte(s) do veneno envolvido(s) em sua ação antinociceptiva. / The components of snake venom are important pharmacological and biotechnology tools. Recently, their therapeutic potential has been demonstrated; which may represent the basis for the development of drugs for pain control. The absence of local pain, even in the presence of edema and inflammation, suggests the presence of an analgesic component in the snake venom of the genus Micrurus. In order to investigate this hypothesis, we studied the antinociceptive activity of Micrurus lemniscatus venom in experimental models of pain. In a screening test for antinociception, the writhing test, oral administration of venom (19,7 - 1600 μg/kg) produced significant antinociceptive effect. Confirming this activity, the venom (1600 μg/kg) inhibited both phases of the formalin test, indicating that a central mechanism may be involved in antinociception. The participation of a central component was confirmed in the tail-flick test, in which the venom (59 - 1600 μg/kg) produced dose-dependent antinociceptive effect. In this test, the dose of 1600 μg/kg produced a more potent and long lasting antinociceptive effect than the one related to morphine, an analgesic considered the gold standard. Corroborating these results, administration of venom (1600 μg/kg) did not cause motor impairment in the rota-rod and open field tests. In another series of experiments, the mechanisms involved in the venom antinociceptive activity were investigated through the use of pharmacological antagonists of opioid receptors. The venom antinociceptive effect was prevented by naloxone, a non-selective opioid receptor antagonist, suggesting mediation by the opioid system. In addition, pretreatment with a  opioid receptor antagonist (CTOP, 1 mg/kg) completely prevented the venom antinociceptive effect. On the other hand, pretreatment with k opioid receptor antagonist (nor-BNI, 0,5 mg/kg) or δ opioid receptor antagonist (naltrindole; 3 mg/kg) partially reduced the venom antinociception. The present results show that the venom of M. lemniscatus has potent antinociceptive effect mediated by the opioid system, especially by the receptor . Further studies should be conducted to better elucidate the mechanism of action of this venom and its component(s), which are involved in its antinociception.

INTRODUÇÃO: Desde 1930, quando o primeiro caso de sensibilização alérgica a um veneno ofídico foi descrito na literatura, os venenos de todas as principais famílias de serpentes têm sido implicados como causadores de reações alérgicas. O desenvolvimento deste tipo de hipersensibilidade tem sido descrito após recorrentes exposições aos venenos através de picadas e, presumivelmente, de repetidas inalações ou contato desses venenos com a pele ou membranas mucosas. Esta condição tem sido observada entre os profissionais que manuseiam as serpentes e/ou os seus venenos. Entretanto, pouco se conhece a respeito da prevalência dessa doença entre esses trabalhadores, seus determinantes, e natureza molecular dos alérgenos envolvidos. Os objetivos deste estudo foram avaliar a prevalência da alergia ao veneno de Bothrops jararaca, apontando os fatores preditores para o seu desenvolvimento, entre trabalhadores expostos à serpente e/ou ao seu veneno, e demonstrar o envolvimento de um mecanismo IgE-mediado neste tipo de doença ocupacional. MÉTODOS: Sessenta e sete herpetologistas de um instituto de pesquisa, expostos à serpente Bothrops jararaca e/ou ao seu veneno, foram submetidos a um questionário e a testes imunológicos, para avaliar a presença de alergia ao veneno. A sensibilização ao veneno foi determinada pela quantificação de anticorpos da classe IgG e IgE, específicos ao veneno de Bothrops jararaca, através dos testes sorológicos ImmunoCAP e ELISA. Os alérgenos foram caracterizados através de Western blotting e de ensaios de inibição do ImmunoCAP. RESULTADOS: Doze dos 67 trabalhadores reportaram sintomas alérgicos variando desde urticária, rinoconjuntivite e asma, até anafilaxia. Sete indivíduos apresentaram anticorpos IgE específicos ao veneno de Bothrops jararaca (prevalência = 10,4%). Destes, seis apresentavam sintomas clássicos de reações alérgicas IgE-mediadas, quando expostos ao veneno botrópico. A presença de anticorpos IgG específicos também foi observada nos indivíduos com sensibilização alérgica ao veneno. O nível sérico elevado de IgE total (p=0,034), o tempo de exposição ocupacional (p=0,042), o manuseio de veneno em pó (p=0,014) e, possívelmente, a história pessoal de atopia (p=0,051), se constituíram em fatores preditores associados à sensibilização. Um componente do veneno de aproximadamente 32 kDa, que apresentou intensa ligação à IgE sérica de dois trabalhadores sensibilizados, pode ser um dos alérgenos principais desse veneno. Os ensaios de inibição do ImmunoCAP sugeriram a possibilidade de reações cruzadas ente os venenos de Bothrops jararaca e Crotalus durissus durissus. CONCLUSÕES: O veneno de Bothrops jararaca pode ser considerado uma importante fonte de alérgenos responsável pelo desenvolvimento de alergia ocupacional em trabalhadores que manuseiam as serpentes e/ou os seus venenos, através de mecanismo IgE-mediado. A prevalência da sensibilização alérgica a este veneno, neste grupo de trabalhadores, é da ordem de 10,4%, e o nível sérico elevado de IgE total, o tempo de exposição à serpente ou ao seu veneno, o manuseio do veneno em pó e, possívelmente, a história pessoal de atopia, são importantes fatores preditores. / BACKGROUND: Allergic sensitization to snake venom was first reported in 1930 and since that time, venoms from the major snake families have been implicated as cause of allergic reactions. The development of hypersensitivity to snake venom has been described after recurrent exposure through bites and, presumably, through repeated inhalations or repeated contact of the venom with skin or mucous membranes. This condition has been observed in amateur and professional snake handlers. However, only limited information is available on the prevalence of the disease among those workers, their determinants and the molecular nature of these allergens. The aim of this study was to evaluate the prevalence and the predictors of snake venom allergy among workers exposed to Bothrops jararaca venom and to demonstrate the involvement of IgE-mediated mechanisms in this occupational disease. METHODS: Sixty seven workers exposed to Bothrops jararaca snakes and/or their venoms in a research institute were assessed for snake venom-related allergy using questionnaires and immunological tests. Presence of snake venom sensitization was determined by quantification of specific IgE and IgG to Bothrops jararaca venom using the UniCAP® system and ELISA. Allergens were characterized by Western blotting and ImmunoCAP inhibition assays. RESULTS: Twelve of the 67 workers experienced symptoms ranging from urticaria, rhinoconjuctivitis and asthma to anaphylaxis. Seven individuals had specific IgE antibodies to Bothrops jararaca snake venom (prevalence = 10,4%). Six of them had typical symptoms of an IgE-mediated allergic reaction when exposed to Bothrops venom. Specific IgG antibodies could also be observed in sensitized individuals. High levels of total IgE (p=0,034), exposure level (p=0,042), handling of dried venom (p=0,014) and personal history of atopy (p=0,051) could be demonstrated as predictors for sensitization. A component of approximately 32 kDa which strongly bound to specific-IgE may be the major allergen present in this venom. Cross-reactivity between Bothrops jararaca snake venom and Crotalus durissus durissus snake venom was demonstrated using ImmunoCAP inhibition. CONCLUSIONS: Bothrops jararaca snake venom can be considered a potential source of allergens which may result in occupational allergy in snake handlers though IgE-mediated mechanisms. The prevalence rate of this condition is 10,4% among these workers and the handling of dried venom, high levels of total IgE, exposure level and probably personal history of atopy are important predictors.