Orientadores: Lea Rodrigues Simioni, Yoko Oshima Franco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-09T01:04:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_SandroRostelato_M.pdf: 1413633 bytes, checksum: 6030097384697994f16895f8fb1a4c92 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O veneno de Bothrops jararacussu (Bjssu) e sua miotoxina bothropstoxina-I (BthTX-I), induzem neurotoxicidade e miotoxicidade. Como o tratamento com o antiveneno é pouco eficaz contra a miotoxicidade, muitos estudos têm sido realizados utilizando substâncias que neutralizem a atividade miotóxica induzida pelo veneno, entre elas, a heparina. Os objetivos deste trabalho foram: 1) verificar o efeito da heparina sobre a miotoxicidade induzida pelo veneno e toxina, utilizando-se uma baixa concentração de heparina, porém capaz de impedir o bloqueio neuromuscular e, 2) esclarecer o papel protetor da heparina contra Bjssu. Controles foram realizados com antiveneno botrópico (AVB) comercial ou solução nutritiva de Tyrode ou salina. Para avaliar a neurotoxicidade empregou-se técnica miográfica convencional em preparações nervo frênico-diafragma de camundongos (in vitro) e nervo ciático poplíteo externo-tibial anterior de ratos (in vivo); para avaliar a miotoxicidade in vitro empregou-se a técnica histológica (microscopia óptica) e in vivo a dosagem bioquímica da creatinoquinase (CK); para avaliar o papel protetor da heparina empregou-se a protamina, um antagonista farmacológico. Os resultados obtidos in vitro mostraram que a resposta contrátil de 12 ± 2% (n=6) frente à incubação com Bjssu (40 µg/mL) por 120 min foi aumentada para 79,6 ± 5,9% (n=6) quando pré-incubado com heparina (5 UI/mL) e 68,3 ± 6,2% (n=6) quando pré-incubado com AVB (120 µL/mL); na mesma situação a BthTX-I (2,9 µM) passou de 5 ± 1,3% (n=8) para 78,8 ± 6,8% (n=8) com heparina e 62,3 ± 6,1% (n=6) com AVB. A média da quantificação do dano morfológico (leitura de três diferentes observadores) mostrou que o veneno provocou lesões de 27% e a toxina de 40%, que passaram para níveis de 5% e 9%, respectivamente, quando tratadas com heparina e 11% e 3% quando com AVB. Os pré-tratamentos não apresentaram diferença significativa em relação ao controle Tyrode. Os resultados in vivo (em ratos) mostraram que as mesmas concentrações de veneno e toxina utilizadas nos ensaios in vitro não provocaram alterações na resposta contrátil; contudo, quando injetados no músculo gastrocnêmio de camundongos, apresentaram níveis plasmáticos de CK (U/L) de: 1454 ± 185 (Bjssu, n=6) diminuindo (P<0,05) para 236 ± 40 (com heparina, n=6) e 47 ± 5 (com AVB, n=6); 1531 ± 166 (BthTX-I, n=5) diminuindo (P<0,05) para 900 ± 149 (com heparina, n=5) e 935 ±135 (com AVB, n=5). A adição de protamina (0,8 UI/mL) aos 15 minutos de incubação da mistura heparina + veneno causou o bloqueio neuromuscular característico do veneno em preparações in vitro. Conclui-se que a heparina é mais eficaz (mas pode ser totalmente bloqueada pela protamina) que o AVB quanto a sua capacidade de impedir a neurotoxicidade in vitro causada por Bjssu e BthTX-I, e que nas mesmas concentrações a heparina demonstrou nenhuma neurotoxicidade in vivo (ratos) e que ela é tão eficiente quanto o AVB na miotoxicidade in vitro, mas menos eficaz in vivo em relação ao veneno bruto / Abstract: Bothrops jararacussu venom (Bjssu) and its myotoxin bothropstoxin-I (BthTX-I) induce neurotoxicity and myotoxicity. Since the treatment with the antivenom is weakly efficient against the myotoxicity, many reports concentrate on studies utilizing substances that neutralize the myotixicity activity induced by the venom, including heparin. The objectives of this work were: 1) to examine the effect of heparin on the myotoxicity induced by venom and toxin, using a low heparin concentration, capable to prevent the neuromuscular blockade and, 2) to examine the protective role of heparin against Bjssu. Control experiments were performed with commercial bothropic antivenom (CBA), Tyrode solution or saline. To examine the neurotoxicity, a conventional myoghraphic technique was used in studies with mouse phrenic nerve-diaphragm preparations (in vitro) and rat popliteal external nerve/muscle anterior tibialis (in vivo). Histological technique (light microscopy) and biochemical measurement of creatine kinase (CK) were used to examine the myotoxicity in vitro e in vivo, respectively. Protamine (a pharmaceutical antagonist) was used to evaluate the protective role of heparin. The results in vitro showed that the twitch-tension of 12 ± 2% in the presence of Bjssu (40 µg/mL; n=6) after 120 min was increased to 79.6 ± 5.9% when preincubated with heparin (5 UI/ml; n=6) and 68.3 ± 6.2% when preincubated with CBA (120 µL/mL; n=6). Similarly, the BthTX-I (2.9 µM) - induced responses amounted to 5 ± 1.3% (n=8) and 78.8 ± 6.8% with heparin (n=8) and 62.3 ± 6.1% with CBA (n=6). The quantification of morphological changes showed that the venom induced a damage of 27% and the toxin of 40%, which were reduced to 5% and 9%, when treated with heparin and 11% and 3% with CBA, respectively. The pre-treatment did not cause significant differences compared to Tyrode solution. The results in vivo showed that the same concentrations of venom and toxin utilized in in vitro assays did not induce alteration in twitch-tension. However, when injected in mouse gastrocnemius muscle, plasma levels of CK (U/l) of 1454 ± 185 (in the presence of Bjssu, n=6) were decreased to 236 ± 40 (heparin, n=6) and 47 ± 5 (CBA, n=6). Similarly, a value of 1531 ± 166 in the presence of BthTX-I (n=5) was decreased to 900 ± 149 (heparin, n=5) and 935 ±135 (CBA, n=5). The addition of protamine (0.8 UI/ml) at 15 min incubation of the mixture heparin+venom, induced a neuromuscular blockade similar to the venom in in vitro preparations. We conclude that heparin is more efficient (although totally antagonized by protamine) than CBA with respect to the in vitro neurotoxicity induced by Bjssu and BthTX-I, which did not cause myotoxicity in vivo (rats). Heparin is as efficient as CBA in myotoxicity in vitro, but less efficient in vivo compared to the crude venom / Mestrado / Mestre em Farmacologia

Os envenenamentos por aranhas das espécies L. laeta, L. intermedia e L. gaucho, podem causar dermonecrose e efeitos sistêmicos. O principal componente tóxico do veneno destas apresenta atividade de esfingomielinase D (SMase D). O objetivo do presente estudo foi comparar o potencial neutralizante do novo soro anti-SMases D recombinantes e do soro anti-Aracnídico contra os efeitos tóxicos dos três venenos. A análise por \"Western blot\" revelou que o anti-Aracnídico reconheceu a maioria dos componentes presentes nos três venenos, enquanto o anti-SMases D reconheceu apenas os componentes de 30-35 kDa, correspondente às isoformas nativas de SMases D. Por ELISA, verificou-se que o soro anti-SMases D contém títulos superiores de IgGT, IgGa, b e c e. Nos testes de soroneutralização, o soro anti-SMases D tem melhor atividade inibitória sobre as atividades dermonecrótica, hemolítica e esfingomielinásica dos venenos de L. intermedia e L. laeta. Para o veneno de L. gaucho, o soro anti-Aracnídico teve resultados similares ou melhores. Embora o soro anti-SMases D apresente um significante potencial neutralizante é necessária a inclusão da SMase D do veneno de L. gaucho para a obtenção de um anti-soro eficaz contra estes venenos. / Envenomation by spiders of species L. laeta, L. intermedia and L. gaucho causes local dermonecrosis and systemic effects. The main toxic component is endowed with sphingomyelinase D (SMase D) activity. The aim of this study was to compare the neutralization potentials of the anti-SMases D and the anti-arachnidic sera, against the toxic effects of venoms of these three species. The analysis by western blot has revealed that the anti-arachnidic serum was able to recognize the majority of the components present on the venoms of the three species, but anti-SMases D has recognized only components of 30-35 kDa, which corresponds to natives SMases D. By ELISA, it has been determined that the anti-SMases D serum contains higher titres of IgGT, IgGa, b and c than the anti-arachnidic serum. Serum neutralization tests have showed that the anti-SMases D serum has better inhibitory shingomyelinasic, dermonecrotic and haemolytic activities of the venoms from L. intermedia and L. laeta. For L. gaucho venom, the results have been similar or better than the anti-arachnidic serum. Although the anti-SMases D serum shows a significant neutralization potential, it is necessary the inclusion of a SMase D from L. gaucho venom, to obtain a efficient antiserum against this venom.

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.

Acidentes com peixes peçonhentos são muito freqüentes na região costeira do Brasil. Os bagres marinhos são os peixes peçonhentos que causam o maior número de acidentes no Brasil, especialmente no litoral sudeste, onde o bagre amarelo Cathorops spixii (Ariidae) é o mais abundante. O acidente é caracterizados por lesão dolorosa, edema intenso e ocasionalmente alguns sintomas sistêmicos. Embora estes sejam muito comuns, apenas nesta década, iniciaram-se os estudos sobre as ações dos venenos. Sendo assim, este trabalho objetivou caracterizar as principais atividades tóxicas (edema, nocicepção, hemorragia, necrose, proteólise, alterações na permeabilidade vascular e na microcirculação) induzidas pelos venenos do muco e do ferrão de C. spixii em modelo murino (Swiss, 20-22g); bem como caracterizar algumas de suas propriedades bioquímicas. Os venenos do muco e do ferrão e a mistura (muco+ferrão) foram testados. Nos ensaios de nocicepção e edema, os venenos(3; 10; 30 ou 60&#956;g / 30&#956;l PBS estéril) foram injetados na pata dos camundongos; para os testes de hemorragia e necrose, 50; 150 ou 300&#956;g / 50&#956;l PBS estéril foram injetados no dorso dos camundongos. Para a proteólise utilizou-se 3; 10; 30 ou 60&#956;g sobre um substrato de caseína. Para a permeabilidade vascular, 10; 30 ou 60&#956;g foram injetados via i.p. Enquanto que as alterações na microcirculação utilizouse 30&#956;g. Ambos os venenos induziram nocicepção a partir de 3&#956;g. Edema foi considerado significativo quando acima de 30% do controle. Todas as doses, para ambos os venenos foram capaz de induzi-lo, com pico após 2h da injeção e permanecendo por até 24h. Hemorragia e necrose não foram induzidas, mesmo após a injeção de altas doses. A permeabilidade vascular foi observada após 2h com todas as doses e venenos testados. As alterações na microcirculação foram observadas para ambos os venenos. Com 30&#956;g observou-se o aumento do rolling de leucócitos (após10 min), extase sanguínea (após 30min, apenas no caso do muco) e contração miofibrilar (após40min). SDS-PAGE (12%) mostrou um perfil eletroforético bastante complexo, com proteínas majoritárias, acima de 97 kDa, com aproximadamente 97 kDa, entre 45 e 60 kDa e entre 20 e 30 kDa, no caso do veneno do muco. E na faixa dos 33 e acima dos 66 kDa no caso do veneno do ferrão. Diferenças são observadas entre as condições redutora e não redutora principalmente nos grupos acima de 97 kDa. A cromatografia em gel filtração não foi eficiente em separar os componentes protéicos de ambos os venenos, porém, evidencia diferenças entre os perfis. O veneno do muco contém proteínas com PI próximo a 5,0. E o ferrão deve ser composto de proteínas primordialmente aniônicas. Estes resultados mostram as importantes ações tóxicas induzidas pelos venenos do bagre marinho C. spixii, além de aspectos bioquímicos, que podem ser úteis no acompanhamento da evolução clínica e tratamento dos acidentados. / Accidents with venomous fishes are very frequent in costal waters of Brazil. Marine catfishes are the venomous fishes that cause the greatest number of accidents in Brazil, specially in southeast littoral, where the yellow-catfish Cathorops spixii (Ariidae) is the most abundant. The accidente is characterized for painful injury, intense edema and some eventul systemic symptoms; ande even these accidents are very commom,only in this decade, studies about its venoms had started. So this work intend to caracterize the main toxic activities (edema, nociception, hemorrhage, necrosis, proteolysis, alterations is vascular permeability and in microcirculation) induced by mucus and sting venom of C. spixii inmurine model (Swiss, 20-22g); besides it\'s biochemical characterization. Mucus, sting and mixture (mucus+sting) venoms were tested. In nociceptive and edematogenic assays venoms (3; 10; 30 or 60&#956;g / 30&#956;l sterile PBS) were injected in mice paw, whereas in hemorrhagic and necrosis assays, venoms (50; 150 or 300&#956;g / 50&#956;l sterile PBS) were injected in mice back. To proteolytic assay, 10; 30 or 60&#956;g were utilized over a casein substrate. To vascular permeability assay 10; 30 or 60&#956;g were injected by i.p. way. Whereas on microcirculation alterations 30&#956;g were aplied over exposed cremaster muscle. All venoms induced nociception with 3 &#956;g or more. Edema was considered significant when over 30% of control group and was induced by all venoms, too, with bottom after 2h, and continuing until 24h. Hemorrhage and necrosis weren\'t observed even so high doses were injected. Alterations on micocirculation were observed for bath venoms. 30&#956;g increased leukocyte rolling (after 10min), blod flow stopped (after 30min, but only with mucus venom), and caused contraction on miofibres (after 40min). SDS-PAGE (12%) showed a complex pattern with several bands allover the gel. Skin and Sting venoms share some identical bands but there are important differences. Mucus venom majority bands are found between 20-30 kDa, 45-60 kDa and over 97 kDa. Sting venom major ones are between 33 kDa and 55-60 kDa. Gel- Filtration (Sephadex) showed 4 (Mucus venom) and 5 peaks (Sting venom). In this differential peak, there are molecules with high molecular weight. These results show that both venoms are able to induce important toxic activities induced by mucus and sting venoms of C. spixii. Besides, biochemical aspects that can be usefull to understand envenonming and propose better treatment.

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.

Nenhuma / A identificação de novos agentes terapêuticos e diagnósticos capazes de inibir o crescimento tumoral é essencial para melhoria no prognóstico de pacientes acometidos por tumores malignos (glioma, mama dentre outros). Nesse contexto, produtos naturais (vegetais e animais) constituem-se numa rica fonte de substâncias com potencial antitumoral. Polipeptídeos isolados dos venenos da serpente Crotalus durissus terrificus (Crtx) e do peixe Scorpaena plumieri (SPGP), apresentam atividade antitumoral contra tumores. Foi demonstrado que os análogos radioiodados de Crtx e SPGP, 125I-Crtx e 125I-SPGP, podem interagir especificamente com tumores malignos e induzir morte celular. Protótipos de radiofármacos baseados em Crtx e SPGP contendo radioiodo 131I foram capazes de produzir imagens de qualidade diagnóstica ao se acumular especificamente no sítio tumoral. Nesse trabalho, dados biocinéticos de 131I-Crtx e 131I-SPGP, avaliados em camundongos portadores do tumor de Ehrlich, foram tratados pelo formalismo MIRD com a finalidade de se avaliar a segurança radiológica e o potencial radiodiagnóstico/terapêutico. Doses absorvidas devidas à administração de 131I-Crtx e 131I-SPGP pelas vias intravenosa e intratumoral em camundongos portadores de tumor de Ehrlich foram determinadas para vários órgãos, bem como para o tumor implantado. Os resultados obtidos para o modelo animal, foram extrapolados para humanos considerando uma relação de concentração entre os vários tecidos similares entre e camundongos e humanos. Na extrapolação, foram utilizadas massas médias experimentais, bem como, do fantoma animal de Hui, para animais; e massas do fantoma de Cristy/Eckerman para humanos. Ambas as radiações, penetrante e não penetrante do 131I no tecido foram consideradas para os cálculos de dose. A dose absorvida na medula devida à administração de 131I-Crtx foi 0,01 mGy/370MBq tanto para a injeção intravenosa quanto para a injeção intratumoral. No tumor, o valor calculado foi 3,28 mGy/370MBq para a injeção intravenosa e 107,18 mGy/370MBq para a injeção intratumoral. Para a administração de 131I-SPGP os valores para a medula foram 1,34 mGy/370MBq para injeção intravenosa e de 0,12 mGy/370MBq para injeção intratumoral. No tumor, 256,29 mGy/370MBq para a injeção intravenosa e 895,69 mGy/370MBq para a injeção intratumoral. Os resultados sugerem boa segurança radiológica para ambos os radiofármacos considerando os valores encontrados para a medula, tanto pela via intravenosa quanto pela intratumoral, tendo em vista a importância deste órgão como gerador de células sanguíneas. Os resultados encontrados para o tumor por via intravenosa indicam aplicabilidade diagnóstica para ambas as moléculas. Pela via intratumoral, os valores encontrados sugerem viabilidade de 131I-Crtx e de 131I-SPGP para uso como agente terapêutico, dada a permanência de radioatividade no sítio tumoral. Embora 131I-Crtx tenha se apresentado mais seguro para aplicações em diagnóstico, o seu potencial para aplicação em radioterapia interna é menor que o de 131I-SPGP. Ambos, 131I-Crtx e 131I-SPGP, mostraram-se bons protótipos para o desenvolvimento de radiofármacos. O presente estudo indica a necessidade da síntese de análogos com menor captação nos órgãos saudáveis e maior captação tumoral, bem como, formulações farmacêuticas, usando nanotecnologia, tais como: lipossomas, nanomateriais para liberação controlada da droga. / The identification of new diagnostic and therapeutic agents capable of inhibiting tumor growth is essential for improving the prognosis of patients suffering from malignant tumors (glioma, breast and others). In this context, natural products (plants and animals) are a rich source of substances with potential antitumor. Despite knowledge of the etiology and pathology of tumors little progress has been observed in the area of diagnosis. Molecules of snake venoms have been shown to play an important role not only in the survival and proliferation of tumor cells but also in the process of tumor cell adhesion, migration and angiogenesis. Polypeptides isolated from the venom of the snake, Crotalus durissus terrificus, Crtx, and Scorpaena plumieri fish, SPGP, have antitumor activity against malignant tumors. It was shown that similar radioiodines Crtx and SPGP, 125I-Crtx and 125I-SPGP, can interact specifically with malignant tumors and induce cell death. Prototype-based radiopharmaceuticals Crtx and SPGP containing radioiodine 131I were able to produce diagnostic images to accumulate specifically in the tumor site. The present study aimed at evaluating the potential radiological safety and diagnostic/therapeutic efficacy of 131I-Crtx 131I-SPGP and (evaluated from the biokinetic data in mice bearing Ehrlich tumor) were treated by the MIRD formalism to carry out internal dosimetry studies. Absorbed doses due to the uptake of 131I-Crtx and 131I-SPGP were determined in various organs of mice and implanted into the tumor. The results obtained for the animal model were extrapolated to humans by assuming a similar concentration ratio among the various tissues between mice and humans. In extrapolation, we used the masses of human organs of the phantom of Cristy/Eckerman. Both radiation penetrating and nonpenetrating of 131I on the tissue were considered in dose calculations. The absorbed dose in the bone marrow due to the administration of 131I-Crtx was 0.01 mGy/370MBq for both intravenous injection and for the intratumoral injection. In tumor, the value was 3.28 mGy/370MBq for intravenous injection and 107.18 mGy/370MBq for intratumoral injection. For the administration of 131I-SPGP values for the bone marrow were 1.34 mGy/370MBq for intravenous injection and 0.12 mGy/370MBq for intratumoral injection. In tumor, 256.29 mGy/370MBq for intravenous injection and 895.69 mGy/370MBq for intratumoral injection. The results suggest good radiation safety for both radiopharmaceuticals considering the values found for the bone marrow by both intratumoral and intravenous routes, in view of the importance of this body to generate blood cells. The results for the tumor intravenously indicate diagnostic applicability for both molecules. Through intratumoral, the values suggest the feasibility for use of 131I-Crtx and of 131I-SPGP as a therapeutic agent, given the persistence of radioactivity in the tumor site. Although 131I-Crtx has proved to be more secure for applications in diagnosis, its potential for application in internal radiotherapy is lower than that of 131I-SPGP. Both 131I-Crtx and 131I-SPGP, proved to be good prototypes for the development of radiopharmaceuticals. This study indicates that is necessary the synthesis of analogues with lower uptake in healthy organs and a higher tumor uptake, as well as pharmaceutical formulations, using nanotechnology, such as liposomes, nano-materials for controlled release of drugs.

A ação de fosfolipases A2 (FLA2s): miotoxinas (MTs) ?II e III, isoladas de Bothrops asper (VBa) e CB2, de Crotalus durissus terrificus (VCdt) e os venenos brutos, sobre a expressão de ciclooxigenases (COXs) e síntese de prostaglandina (PG) E2 e PGD2 foi avaliada. As MTs e VBa mas não CB2 e nem VCdt induziram a expressão de COX-2 por leucócitos. Em estudos in vitro ocorreram a liberação de PGs e expressão de COX-2, após a incubação de macrófagos (M?s) com FLA22s e, de neutrófilos (N?s) e M?s, com VBa. A CB2 induziu somente a liberação de PGs. A inibição de FLA2 citosólica (cFLA2), diminuiu os níveis de PG induzidos pelas MTs, mas não pela CB2, e não afetou a expressão de COX-2 induzida pelas MTs. O envolvimento do NF-?kB na expressão de COX-2 foi mostrado com inibidores. Em conclusão, MTs, CB2 e VBa estimulam a síntese de PGs in vivo e in vitro e MTs e VBa, mas não CB2, induzem a expressão de COX-2. O VCdt não afeta estes parâmetros. O efeito das MTs sobre a expressão de COX-2 e PGs é mediado pelo NF-kB e pela cFLA2, respectivamente. Os efeitos de CB2 na produção de PGs são independentes de cFLA2s e COX-2. O fato da MT-II ser destituída de atividade enzimática sugere que a atividade catalítica per se, não seja relevante para os efeitos observados. / Action of the phospholipase A2 (PLA22): myotoxins (MTs) -II and -III, from Bothrops asper (BaV) and CB2, from Crotalus durissus terrificus (CdtV) and these venoms on cyclooxygenases (COXs) and synthesis of prostaglandins (PGs) E2 and D2 were studied in vivo and in vitro. Intraperitoneal injection of sPLA22s and BaV but not CdtV released PGD2 and PGE2. MTs and BaV but neither CB2 nor CdtV induced expression of COX-2 by leukocytes. Release of PGs and expression of COX-2 occurred in vitro after incubation of macrophages (M?s) with PLA2 and neutrophils (N?) and M?s with BaV. CB2 induced only PGs release. Inhibition of cytosolic PLA2 (cPLA2), reduced PG levels caused by MTs, but not by CB2 while did not affect MTs-induced COX-2 expression. Involvement of NF-kB in COX-2 was showed using with inhibitors. In conclusion MTs, CB2 and BaV stimulate the synthesis of PGs in vivo and in vitro and MTs and BaV, but not CB2, induce COX-2 expression. VCdt does not affect these parameters. Effect of MTs on COX-2 is mediated by NF-kB, and on PGs by cPLA2. Effects of CB2 on PGs are independent of cPLA2 and OX-2. Since MT-II lacks catalytic activity the PLA2 activity per se is not relevant for activation of this cascade.

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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-06Bitstream added on 2014-06-13T19:40:32Z : No. of bitstreams: 1 gomes_pc_dr_rcla.pdf: 875503 bytes, checksum: 13ea84ba63273890b35fe9374e841f94 (MD5) / 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... / 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)

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06648.pdf: 3159375 bytes, checksum: b1ad256abf7e9f79cfed807e33c3ce91 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP