Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Resumo: As aranhas do gênero Phoneutria (Aranae, Ctenidae) são comumente conhecidas como "aranha armadeira" ou "aranha da banana", devido à posição de ataque/defesa que elas assumem contra uma presa/competidor e devido sua alta incidência nas plantações de bananas. Estas aranhas são solitárias, errantes (não constroem teias), muito agressivas e responsáveis por muitos casos graves de acidentes por envenenamento e de morte registrados. Estas aranhas são amplamente distribuídas nas regiões temperadas da América do Sul, com várias espécies já descritas. A espécie Phoneutria nigriventer é mais comum nas regiões centroeste e sudeste do Brasil. Um grande número de neurotoxinas tem sido purificado de venenos de aranhas do gênero Phoneutria. No entanto, as neurotoxinas não - protéicas de baixa massa molecular precisam ser isoladas e caracterizadas estrutural e funcionalmente. Essas toxinas são de potencial interesse na neuroquímica como ferramentas para investigações do sistema nervoso. O objetivo do presente estudo foi a caracterização estrutural e funcional da "Nigriventrina", uma nova neurotoxina não-protéica de baixa massa molecular, isolada da fração hidrofílica do veneno da aranha Phoneutria nigriventer por (RPHPLC) sob gradiente de acetonitrila. A elucidação estrutural foi realizada com HRESIMS, ESI-MS, ESI-MS/MS e espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear 1D e 2D. A toxina apresentou massa molecular de 422Da (C12H14N4O13) e foi caracterizada como hidrazil-dioxopiperidina. A caracterização biológica foi realizada pela aplicação icv da Nigriventrina em cérebro de rato, seguido pelo acompanhamento da expressão da proteína Fos e dupla marcação imunoistoquímica. Todos os neurônios duplamente marcados foram associados ao receptor ionotrópico de glutamato NMDA (N-metil-D-aspartato), subtipo NMDA-NR1. A Nigriventrina apresentou afinidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The spiders of the genus Phoneutria (Aranae, Ctenidae) are commonly known as "armed spider" or "banana spider", because of the attack-defense position that they assume against a prey/competitor and their high incidence in banana plantations. These spiders are solitary, wandering (no web), very aggressive, responsible for many cases of severe envenomation and recorded mortality. These spiders are widely distributed in the warm regions of South America, and several species have been described. The Phoneutria nigriventer are the most common in central and south-eastern regions of Brazil. A large number of neurotoxins have been purified from the venoms of Phoneutria spiders. However, the non-proteic low molecular mass neurotoxins must be isolated and structural and functionally characterized. These toxins have an interesting potential in neurochemistry as tools for investigations of nervous system. The objective of the present study was the structural and functional characterization of "Nigriventrine", a novel non-proteic low molecular mass neurotoxin, isolated from the hydrophilic fraction of Phoneutria nigriventer spider venom by (RP-HPLC) under gradient of acetonitrile. The structural elucidation was carried out with HRESIMS, ESI-MS, ESI-MS/MS and Nuclear Magnetic Resonance 1D and 2D spectroscopy. The toxin presented molecular mass of 422Da (C12H14N4O13) and was characterized as hydroxyl-hydrazyl-dioxopiperidine. The biological characterization was performed by the i.c.v application of nigriventrine in rat brain, followed by the monitoring of the expression of Fos protein and doublelabeling immunohistochemistry. All doubly labeled neurons were associated to Nmethyl- D- aspartate/subtype of ionotropic glutamate receptor (NMDA-NR1). The nigriventrine presented affinity mainly to cortical regions, which are linked to perceptions and the voluntary muscles control of the animals... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Mario Sergio Palma / Coorientador: Marta do Nascimento Cordeiro / Banca: Michael Richardson / Banca: Yara Curi / Banca: Claudio Francisco Tormena / Banca: Roberta Cornelio Ferreira Nocelli / Doutor

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.

SOUSA, Paulo Cesar Pereira de. Estudos das alterações renais e vasculares induzidos pelo veneno e frações isoladas de abelha Apis mellifera.2012. 176 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Faculdade de Medicina, Departamento de Fisiologia e Farmacologia, Programa de Pós-Graduação de Biotecnologia, Fortaleza-CE, 2012 / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-05-27T14:44:54Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_pcpsousa.pdf: 7871361 bytes, checksum: c08e421b0e8f5a30a3d35df159ea6a7d (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-05-27T14:49:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_pcpsousa.pdf: 7871361 bytes, checksum: c08e421b0e8f5a30a3d35df159ea6a7d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T14:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_pcpsousa.pdf: 7871361 bytes, checksum: c08e421b0e8f5a30a3d35df159ea6a7d (MD5) Previous issue date: 2012 / The increase in accidents involving Africanized bees in Brazil and throughout Latin America in recent decades has become the object of surveillance by the health authorities, because of accidents with hundreds of bees to be associated with frames of poisoning. The venom of the honeybee Apis mellifera is a mixture of toxic peptides with various local and systemic actions. The objective of this study was to evaluate the renal and vascular changes promoted by the whole venom of the bee A. mellifera and its fractions PLA2 and melittin. Male Wistar rats (250-300g) whose kidneys were isolated and perfused with Krebs-Henseleit solution containing modified 6g% bovine albumin previously dialyzed. The evaluation of the vascular effects of the venom of Apis mellifera in pots was carried out using conductance tests ring of isolated rat aorta. The results showed that the whole venom of A. mellifera and the complexed fraction (PLA2+melittin) promoted significant changes in all renal parameters studied, producing an increase in renal perfusion pressure (PP), renal vascular resistance (RVR), urinary flow (FU) and the glomerular filtration rate (GFR), all these changes were seen at concentrations of 3μg/mL and 10μg/mL. However, the lower concentration (1μg/mL) had no effect on the evaluated parameters. It was observed a significant reduction in the percentage of tubular transport of sodium (Na+), potassium (K+) and chloride (Cl-), suggesting that the whole venom and the fraction complexed (PLA2+melittin) engaged on the renal tubular injury. Were also observed in protein deposition in the renal tubules histological focal regions with necrosis/apoptosis, and was found reduced the viability of the MDCK cells and an increased of the enzyme lactate dehydrogenase (LDH), whose concentration dependent cytotoxic effect with a value IC50 47.84μg/mL. In this sense, the results suggest that the renal lesions were necrosis in the tested conditions. It had been shown in the protocol of aortic ring an increase in contractility. In conclusion, the whole venom and the fraction complexed (PLA2+melittin) of bee Apis mellifera caused nephrotoxicity, suggesting a direct action on cell death in renal tubule cells by necrosis. The contractile effect of bee venom involves the opening of calcium channels operated by voltage and suggest a role of alpha adrenergic receptors via activation of phospholipase C. This finding confirms the results found in the isolated rat kidney and there was an increase in pressure due to renal perfussão possible vasoconstriction of the vessels supplying the kidney. Studies of the venom and its fractions in different systems provide a greater understanding of the pathophysiology and an elucidation of the mechanisms observed. Thus, it can lead to the discovery of pharmacological tools and bioprospecting in the components present in the venom. / O aumento dos acidentes envolvendo abelhas africanizadas no Brasil e em toda a América, nas últimas décadas, passou a ser objeto de vigilância das autoridades sanitárias, devido ao fato dos acidentes com centenas de abelhas estarem associadas a quadros de envenenamento. O veneno da abelha Apis mellifera é uma mistura de peptídeos tóxicos com diversas ações locais e sistêmicas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar as alterações renais e vasculares promovidas pelo veneno total da abelha A. mellifera e de suas frações PLA2 e melitina. Foram utilizados ratos Wistar machos (250-300g), cujos rins foram isolados e perfundidos com solução de Krebs-Henseleit modificado contendo 6g% de albumina bovina previamente dialisada. A avaliação dos efeitos vasculares do veneno de Apis mellifera em vasos de condutância foi realizada através dos ensaios em anel de aorta isolado de rato. Os resultados encontrados demonstraram que o veneno total de A. mellifera e da fração complexada (PLA2 + melitina) promoveram alterações significativas em todos os parâmetros renais estudados, produzindo um aumento na pressão de perfusão renal (PP), na resistência vascular renal (RVR), no fluxo urinário (FU) e no ritmo de filtração glomerular (RFG), todas essas alterações foram verificadas nas concentrações de 3µg/mL e 10µg/mL. Porém, a menor concentração (1µg/mL) não apresentou efeito nos parâmetros avaliados. Foi verificada uma redução significativa no percentual de transporte tubular de sódio (Na+), potássio (K+) e cloreto (Cl-), sugerindo que o veneno total e a fração complexada (PLA2 + melitina) exerçam injúria sobre os túbulos renais. Também foram observadas depósito de proteínas nos túbulos renais nas análises histológicas com regiões focais de necrose/apoptose, bem como foi constatada redução da viabilidade das células MDCK e do aumento da enzima lactato desidrogenase (LDH), cujo efeito citotóxico dependente de concentração com um valor de IC50 47.84µg/mL. Nesse sentido, os resultados sugerem que as lesões renais foram por necrose nas condições testadas. Foi demonstrado no protocolo de anel de aorta um aumento na contratilidade. Em conclusão, o veneno total e a fração complexada (PLA2 + melitina) da abelha Apis mellifera causaram nefrotoxicidade, sugestivo de uma ação direta com morte celular em células do túbulo renal por necrose. O efeito contrátil do veneno de abelha envolve a abertura de canais de cálcio operados por voltagem e sugerem a participação dos receptores alfa adrenérgicos via ativação da enzima fosfolipase C. Esse achado corrobora com os resultados encontrados em rim isolado de rato, verificando-se um aumento da pressão de perfusão renal devido a uma possível vasoconstricção dos vasos que irrigam o rim. Os estudos do veneno e suas frações em diferentes sistemas propiciam um maior conhecimento da fisiopatologia e uma elucidação dos mecanismos observados. Desta forma, pode levar à descoberta e bioprospecção de ferramentas farmacológicas em componentes presentes no veneno.

Biofilmes são comunidades bacterianas tridimensionais complexas, que vivem organizadas e aderidas a uma superfície, biótica ou abiótica, embebidas em uma matriz exopolimérica. Cerca de 80% das bactérias vivem organizadas na forma de biofilmes, pois dentro destas estruturas são menos sensíveis aos antibióticos e à resposta imune do hospedeiro. Dentre as principais bactérias formadoras de biofilmes têm-se Staphylococcus spp., Pseudomonas aeruginosa e enterobacteriaceas. Estas bactérias formadoras de biofilmes são importantes colonizadoras da superfície de dispositivos médicos e implantes, aumentando a morbidade e mortalidade dos pacientes que apresentam este tipo de infecção. A investigação de novas estratégias para prevenção e tratamento de infecções por biofilmes é urgentemente necessária. Dentre estas estratégias estão a pesquisa de diferentes mecanismos ou substâncias capazes de provocar a inibição da formação ou a erradicação do biofilme formado. Neste contexto, os venenos animais representam uma fonte ainda inexplorada de uma vasta quantidade de moléculas bioativas, candidatas ao desenvolvimento de novas terapias, inclusive antibiofilme. O principal objetivo deste estudo é avaliar diferentes venenos de serpentes e análogos sintéticos como fonte de moléculas contra biofilmes bacterianos patogênicos. O capítulo 1 revisa estudos que relatam a atividade antimicrobiana (contra bactérias, vírus, protozoários e fungos) de 170 peptídeos isolados de venenos de oito diferentes animais. Peptídeos antimicrobianos vêm ganhando destaque em pesquisas para o tratamento de infecções e peptídeos com atividade antibiofilme são uma nova e promissora abordagem, para o tratamento de infecções relacionadas. O capítulo 2 mostra as atividades antimicrobiana, antibiofilme e de erradicação de biofilmes pré-estabelicidos de 18 análogos de peptídeos de oriundos de venenos de serpentes. Inicialmente foram analisadas e alinhadas 170 sequências peptídeos oriundos de venenos animais. O pepptídeos 16 apresentou considerável atividade antimicrobiana contra cepas bacterianas Gram-positivas, sensíveis e resistentes. Para S. epidermidis os peptídeos 1, 2, 3, 4, 12, 13 e 16 apresentaram menos de 50% de formação de biofilme e os peptídeos 2, 3 e 16 reduziram o biofilme pré-formad. A citotoxicidade e a actividade hemolítica foram testadas e os peptídeos ativos 2 e 16 apresentaram citotoxicidade e hemólise significativas em comparação com os controles. A posição dos aminoácidos pode contribuir para as atividades, sendo que mais testes são necessários para entender a relação das posições de aminoácidos na ação. O capítulo 3 mostra as atividades antiformação e erradicação de biofilmes pré-estabelecidos de dezessete diferentes venenos de serpentes, duas de escorpiões e três de anêmonas marinhas, bem como as secreções de pele de três espécies de sapos. Consideráveis atividades antiformação e de erradicação foram verificadas contra as cepas de S. aureus, S. epidermidis e E. cloaceae por todos os venenos de serpentes testados, em diferentes concentrações. Além disso, um fracionamento inicial foi realizado e as melhores condições foram selecionadas para um novo fracionamento, onde foram testadas 27 frações de veneno de B. diporus. As frações 8, 14 e 23 apresentaram atividades com menos de 50% de formação de biofilme e menos de 80% do biofilme remanescente. Os resultados indicam a capacidade dos venenos, especialmente da serpente de B. diporus, de serem potenciais fontes de moléculas como estratégia para combater os biofilmes patogênicos bacterianos. O presente estudo aborda o potencial de venenos animais, principalmente venenos de serpentes, como fonte de moléculas, que podem apresentar inúmeras atividades farmacológicas inéditas, incluindo àquelas relacionadas com a prevenção da formação e de erradicação de biofilmes bacterianos patogênicos. Atualmente, existem seis medicamentos aprovados pelo Food and Drug Administration (FDA), oriundos de venenos, como o Captopril (Capoten®). Este estudo mostra a capacidade de venenos como fonte de novas moléculas ativas contra biofilmes patogênicos. / Biofilms are complex three-dimensional bacterial communities living organized and attached on a surface, embedded in exopolimeric matrix. About 80% of live bacteria are organized in the form of biofilms because in these structures are less sensitive to antibiotics and host immune response. Staphylococcus spp., Pseudomonas aeruginosa and enterobacteriaceas are the main biofilm forming bacteria. These forming biofilms bacteria are important colonizing surface of medical devices and implants, increasing the morbidity and mortality of patients with this kind of infection. The investigation of new strategies for prevention and treatment of infections caused by biofilms is urgently needed. Among these strategies, there are the research of different mechanisms or substances capable of inhibit the formation or to eradicate the formed biofilm. In this context, animal venoms represent an untapped source of vast amounts of bioactive molecules, candidates for the development of new therapies, including antibiofilm. The main objective of this study is to evaluate different venoms of snakes and synthetic analogs as source of molecules against pathogenic bacterial biofilms. The chapter 1 reviewed numerous studies reporting the antimicrobial activity (against bacteria, viruses, protozoa and fungi) of 170 peptides isolated from venoms of eight different animals. Antimicrobial peptides have been gaining attention in research for the treatment of infections and peptides with antibiofilm activity are a new and promising approach for the treatment of infections related. The chapter 2 shows the antimicrobial, antibiofilm and eradication of established biofilms activities of 18 analogs of peptides derived from snake venoms. Initially, 170 peptide sequences from animal venoms were analyzed and aligned. The peptide 16 showed considerable antimicrobial activity against Gram-positive bacterial strains, sensitive and resistant. For S. epidermidis, the peptides 1, 2, 3, 4, 12, 13 and 16 showed less than 50% of biofilm formation and peptides 2, 3 and 16 reduced preformed biofilm. Cytotoxicity and hemolytic activity were tested and active peptides 2 and 16 showed significant cytotoxicity and hemolysis compared with the controls. The position of the amino acids can contribute to the activities and more tests are needed to understand the relationship of the amino acid positions in the action. The chapter 3 shows the antiformation and eradication of established biofilms activities of seventeen different venoms of snakes, two of scorpions and three of marine anemones, as well as the skin secretions of three species of frogs. Significant activities were observed against strains of S. aureus, S. epidermidis and E. cloaceae for all venom of snakes tested at different concentrations. In addition, an initial fractionation was performed and the best conditions were selected for a new fractionation, where 27 fractions of B. diporus enom were tested. Fractions 8, 14 and 23 presented activities with less than 50% of biofilm formation and less than 80% of the remaining biofilm. The results indicate the ability of venoms, especially the snake B. diporus, to be potential sources of molecules as a strategy to combat bacterial pathogenic biofilms. This study addresses the potential of animal venoms, especially snake venoms, as source of molecules, which can present numerous unpublished pharmacological activities, including those related to the prevention of the formation and eradication of pathogenic bacterial biofilms. Currently, there are six drugs approved by Food and Drug Administration (FDA), derived from venoms, such as Captopril®. This study shows the ability of venoms as source of new bioactive molecules against pathogenic biofilms.

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