Orientador: Márcia Regina Brochetto Braga / Coorientador: Mário Sergio Palma / Banca: Henrique Ferreira / Banca: Ricardo de Lima Zollner / Banca: Rogilene Aparecida Prado / Resumo: A fosfolipase A1 é um dos principais alérgenos identificados no veneno do Polybia paulista (Hymenoptera: Vespidae), uma vespa social de elevada importância clínica no sudeste do Brasil. A produção recombinante deste alérgeno contribuirá com o desenvolvimento do diagnóstico molecular de alergia. Neste trabalho é descrita a produção recombinante da fosfolipase A1 de P. paulista (rPoly p 1) no sistema celular Escherichia coli. Elevados níveis da rPoly p 1 na forma insolúvel foram obtidos após expressão na bactéria. A otimização das condições de solubilização permitiu incrementar os níveis de recuperação do alérgeno recombinante. A rPoly p 1 foi purificada (99%) até homogeneidade mediante cromatografia de afinidade em coluna de Ni2+, mostrando valores de rendimento finais de 1.5 g/L de meio de cultura. A forma nativa do alérgeno (nPoly p 1) foi purificada mediante cromatografia de troca catiônica. A rPoly p 1 foi reconhecida pela IgE específica de soros de pacientes sensibilizados ao veneno de P. paulista. O uso da rPoly p 1 permite diferenciar a ocorrência de real dupla sensibilização ao veneno de vespa e formiga ou vespa e abelha da incidência de reatividade cruzada. Soros de pacientes com IgE específica ao veneno de abelha e formiga não reagiram com a rPoly p 1, enquanto que soros de camundongos sensibilizados com rPoly p 1 apresentaram reatividade cruzada exclusivamente com fosfolipases A1 (PLA1) de vespas Neotropicais ou de climas temperados. O alinhamento múltiplo do modelo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Phospholipase A1 (PLA1) is one of the major allergens identified in the venom Polybia paulista (Hymenoptera: Vespidae), a clinically relevant social wasp from Brazil Southeast. The recombinant production of this allergen could result in the development of molecular diagnosis of allergy thus improving the outcomes of venom immunotherapy (IT). Here, we describe the heterologous production of the PLA1 from P. paulista venom in Escherichia coli. High levels of the insoluble recombinant allergen (rPoly p 1) were obtained after expression in the prokaryotic system. The downstream optimization of the solubilization process resulted in high levels of protein recovery. The rPoly p 1 was purified to homogeneity (99%) using an immobilized Ni2+ metal affinity chromatography while a single-step cation-exchange chromatography allowed the purification of native Poly p 1 (nPoly p 1) from the venom glands. Immunoblotting analyses showed the IgE-mediated recognition of the rPoly p 1 by sera from patients sensitized to P. paulista venom. The rPoly p 1 could allow the differentiation of true double sensitization to wasp/bee and wasp/ant venoms from cross-reactivity. The sera from patients with monosensitization to honey bee or fire ant venoms do not cross-reacted with the recombinant allergen. Meanwhile, the sera from rPoly p 1-sensitized mice cross-reacted with venoms of other clinically relevant wasps from Neotropical and temperate regions. The alignment of the 3-D model from rPoly p 1 with the PLA1s from some of these wasps suggested the presence of homologues epitopes as the molecular basis for the cross-reactivity. The presence of cross-reactive carbohydrates determinants (CCDs) in the venom of several Brazilian wasps, which is a major issue for understanding the incidence of cross-reactivity during diagnosis, was also analyzed. Overall, the results described .. (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-14Bitstream added on 2014-06-13T20:01:07Z : No. of bitstreams: 1 hoshina_mm_dr_rcla_parcial.pdf: 95969 bytes, checksum: bd8f20157807fecce44ec996a395a238 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-30T11:22:05Z: hoshina_mm_dr_rcla_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-30T11:23:03Z : No. of bitstreams: 1 000707745_20170110.pdf: 83058 bytes, checksum: 370d2f1eb7d2f5edf83a9b0796b23cb0 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-01-11T12:50:19Z: 000707745_20170110.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-01-11T12:50:58Z : No. of bitstreams: 1 000707745.pdf: 572819 bytes, checksum: 8ef2eced91a22e4d903e2673f8f4c09b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A exposição do homem às substâncias danosas, sejam estas substâncias de origem natural ou sintética, vem crescendo durante as últimas décadas. Esta exposição é capaz de induzir diversos efeitos deletérios nos organismos expostos, provocando diversas doenças e até mesmo a morte. Da mesma forma que aumenta a quantidade de substâncias promotoras de impactos ambientais, também crescem as pesquisas que buscam por novas substâncias que sejam capazes de proteger os organismos destes efeitos deletérios. Esse trabalho tem como objetivo avaliar a atividade citotóxica, genotóxica e antigenotóxica, mutagênica e antimutagênica de venenos de Hymenoptera (especificamente da abelha Apis mellifera e da vespa Polybia paulista), em diferentes concentrações, utilizando para essa avaliação o sistema teste de HepG2. Foi utilizado o ensaio do MTT para se avaliar a citotoxicidade tanto do veneno de A. mellifera como de P. paulista. As concentrações consideradas não citotóxicas (1, 5 e 10μg/mL de veneno de vespa e 0,1, 0,05 e 0,01 μg/mL do veneno de abelha) foram utilizadas para se avaliar o potencial genotóxico (ensaio do cometa) e mutagênico (teste do micronúcleo). Estas concentrações não citotóxicas mostraram-se genotóxicas e mutagênicas para o sistema teste utilizado. Foram utilizadas outras concentrações, mais baixas que as utilizadas nos testes de genotoxicidade e mutagenicidade (1ng/mL, 100pg/mL e 10pg/mL de veneno de vespa e 10pg/mL, 1pg/mL e 0,1pg/mL para o veneno de abelha), para a realização dos testes de antigenotoxicidade e antimutagenicidade com células HepG2. As concentrações utilizadas nesses ensaios mostraram que ambos os venenos, ao invés de inibirem e/ou diminuirem o efeito genotóxico e mutagênico da substância metilmetano sulfonato, aumentaram ainda mais os danos causados por esta substância... / Human exposure to harmful substances, natural or synthetic, is increasing in the last decades. This exposure is able to induce several deleterious effects on the exposed organisms, causing several diseases and even death. As the amount of substances that promote environmental impacts increases, researches seeking for new substances that are able to protect the organisms against these deleterious effects have also increased. This study aimed to evaluate the cytotoxic, genotoxic and antigenotoxic, mutagenic and antimutagenic of Hymenoptera venoms (specifically of the bee Apis mellifera and the wasp Polybia paulista), in different concentrations, using for this evaluation the HepG2 test system. The MTT assay was used to assess the cytotoxicity the venom of A. mellifera and P. paulista. The concentrations considered non cytotoxic (1, 5 and 10μg/mL of the wasp venom and 0.1, 0.05 and 0.01 μg/mL of the bee venom) were used to evaluate the genotoxic (comet assay) and mutagenic potential (micronucleus test). These non cytotoxic concentrations were genotoxic for the test system used. Other concentrations were used, lower than the ones used in the genotoxicity and mutagenicity tests (1ng/mL, 100pg/mL and 10pg/mL of the wasp venom and 10pg/mL, 1pg/mL and 0,1pg/mL for the bee venom), in order to perform the antigenotoxicity and antimutagenicity tests with HepG2 cells. The concentrations used in these assays showed that both venoms, instead of inhibiting and/or decreasing the gentoxic and mutagenic effects of the substance methylmethane sulfonate, increased even more the damages caused by this substance. In order to verify which would be the compound responsible for the effects registered for the venoms, it was also evaluated the effect of phospholipase A2 (PLA2 from A. mellifera)... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-25Bitstream added on 2014-06-13T18:41:08Z : No. of bitstreams: 1 baptistasaidemberg_nb_dr_rcla.pdf: 2299823 bytes, checksum: f0d4fcfb7ac2f2634065f5dff821690c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os peptídeos possuem um papel essencial para as funções fisiológicas de animais, plantas e de alguns microrganismos, e frequêntemente apresentam-se como candidatos a novas drogas na sua forma natural, servindo como modelos para o “desenho” de peptídeos modificados, para uma obtenção de perfis farmacológicos melhores. Neste contexto, os venenos das vespas sociais são interessantes sob o ponto de vista da pesquisa, uma vez que são ricos em peptídeos policatiônicos envolvidos com processos inflamatórios (lise de membranas, Desgranulação de mastócitos, quimiotaxia, entre outros processos), além de efeitos antibióticos contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Com base nisso, o objetivo deste trabalho foi realizar uma bioprospecção dos diferentes componentes peptídicos presentes nos venenos das vespas sociais Agelaia pallipes pallipes e Agelaia vicina, através da identificação e da caracterização estrutural e funcional dos componentes peptídicos mais abundantes destes venenos. Para isso, os venenos das vespas supracitadas foram extraidos em acetonitrila, fracionados por cromatografia de fase reversa e analisado por espectrometria de massas (ESI-MS e ESI-MSn). Todos os peptídeos caracterizados foram sintetizados manualmente por estratégia Fmoc, para a realização de ensaios farmacológicos e fisiológicos. Além de abrir novas vertentes de estudos estruturais e funcionais, o presente projeto alcançou os objetivos inicialmente almejados, identificando e caracterizando estruturalmente doze peptídeos presentes nos venenos das duas espécies de vespas. As denominações e atividades biológicas dessas moléculas foram: Protonectina apresentou-se lítico para hemáceas, degranulador de leucócitos quimiotático, induziu o fenômeno de hiperalgesia e foi edematogênico; o peptídeo Protonectina (1-4)-OH apresentou-se hemolítico para eritrócitos e desgranulador... / Peptides have an important role on physiologic functions of animals, plants and microorganisms. These natural peptides frequently are candidates for new drugs natural, and are used as models for the construction of modificated peptides in order to improve their pharmacological activities. From academic point of view, social wasp venoms are interesting once they are rich in policationic and polifunctional peptides that are involved with inflammatory processes (membrane lyses, mast cell degranulation, chemotaxis, and other processes), antimicrobial effects against Gram-positive and Gram-negative bacterias. Therefore, the main objective of this study was to bioprospect a diversity of peptidic compounds from the venoms of the neotropical social wasps Agelaia pallipes pallipes and Agelaia vicina through peptidomic analysis, identifying and characterizing these molecules structurally and functionally. For that, the venom from both wasps was extracted in MeCN 50% (v/v), analyzed and sequenced by ESI-MS, ESI-MSn. All characterized peptides were manually synthesized by Fmoc strategy and used for pharmacological and phisiological activities. This work has reached the initially poposed objectives by the indentification and functional characterization of twelve peptides from the social wasps venoms studied. Of these identified molecules, nine were isolated from the social wasp A. p. pallipes venom (Protonectin (1-4)-OH, Protonectin (1-5)-OH, Protonectin (1-6)-OH, Protonectin (7-12); Agelaia MP-I, Agelaia MP-II, Pallipin-I, Pallipin-II, and Pallipin-III), and from the venom of the social wasp A. vicina, four peptides were characterized (Protonectin (7-9)-OH, Protonectin, Protonectin (1-6), and Agelaia MP-I). These results show that the venom of both wasps are very similar to each other, probably due to the kinship of such species. Functionally, the peptide protonectin is lytic to erythrocytes... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Mario Sergio Palma / Banca: Luiz Alberto Beraldo de Moraes / Banca: Dulce Helena Siqueira Silva / Banca: Everardo Magalhães Carneiro / Banca: Yara Cury / Resumo: Os peptídeos possuem um papel essencial para as funções fisiológicas de animais, plantas e de alguns microrganismos, e frequêntemente apresentam-se como candidatos a novas drogas na sua forma natural, servindo como modelos para o "desenho" de peptídeos modificados, para uma obtenção de perfis farmacológicos melhores. Neste contexto, os venenos das vespas sociais são interessantes sob o ponto de vista da pesquisa, uma vez que são ricos em peptídeos policatiônicos envolvidos com processos inflamatórios (lise de membranas, Desgranulação de mastócitos, quimiotaxia, entre outros processos), além de efeitos antibióticos contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Com base nisso, o objetivo deste trabalho foi realizar uma bioprospecção dos diferentes componentes peptídicos presentes nos venenos das vespas sociais Agelaia pallipes pallipes e Agelaia vicina, através da identificação e da caracterização estrutural e funcional dos componentes peptídicos mais abundantes destes venenos. Para isso, os venenos das vespas supracitadas foram extraidos em acetonitrila, fracionados por cromatografia de fase reversa e analisado por espectrometria de massas (ESI-MS e ESI-MSn). Todos os peptídeos caracterizados foram sintetizados manualmente por estratégia Fmoc, para a realização de ensaios farmacológicos e fisiológicos. Além de abrir novas vertentes de estudos estruturais e funcionais, o presente projeto alcançou os objetivos inicialmente almejados, identificando e caracterizando estruturalmente doze peptídeos presentes nos venenos das duas espécies de vespas. As denominações e atividades biológicas dessas moléculas foram: Protonectina apresentou-se lítico para hemáceas, degranulador de leucócitos quimiotático, induziu o fenômeno de hiperalgesia e foi edematogênico; o peptídeo Protonectina (1-4)-OH apresentou-se hemolítico para eritrócitos e desgranulador... (resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Peptides have an important role on physiologic functions of animals, plants and microorganisms. These natural peptides frequently are candidates for new drugs natural, and are used as models for the construction of modificated peptides in order to improve their pharmacological activities. From academic point of view, social wasp venoms are interesting once they are rich in policationic and polifunctional peptides that are involved with inflammatory processes (membrane lyses, mast cell degranulation, chemotaxis, and other processes), antimicrobial effects against Gram-positive and Gram-negative bacterias. Therefore, the main objective of this study was to bioprospect a diversity of peptidic compounds from the venoms of the neotropical social wasps Agelaia pallipes pallipes and Agelaia vicina through peptidomic analysis, identifying and characterizing these molecules structurally and functionally. For that, the venom from both wasps was extracted in MeCN 50% (v/v), analyzed and sequenced by ESI-MS, ESI-MSn. All characterized peptides were manually synthesized by Fmoc strategy and used for pharmacological and phisiological activities. This work has reached the initially poposed objectives by the indentification and functional characterization of twelve peptides from the social wasps venoms studied. Of these identified molecules, nine were isolated from the social wasp A. p. pallipes venom (Protonectin (1-4)-OH, Protonectin (1-5)-OH, Protonectin (1-6)-OH, Protonectin (7-12); Agelaia MP-I, Agelaia MP-II, Pallipin-I, Pallipin-II, and Pallipin-III), and from the venom of the social wasp A. vicina, four peptides were characterized (Protonectin (7-9)-OH, Protonectin, Protonectin (1-6), and Agelaia MP-I). These results show that the venom of both wasps are very similar to each other, probably due to the kinship of such species. Functionally, the peptide protonectin is lytic to erythrocytes... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-09Bitstream added on 2014-06-13T19:47:18Z : No. of bitstreams: 1 aguiar_mb_me_sjrp.pdf: 1374388 bytes, checksum: 3f0881d7dfbe0cb771b8a1ffb4572604 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os venenos de vespas socias são ricos em peptídeos biologicamente ativos que causam alguns males ao ser humano como: dores prolongadas, edema, eritema, reações alérgicas e sistêmicas. Possuem em sua composição vários tipos de aminas biogênicas, peptídeos e proteínas. Dentre eles, o que chama mais atenção na atividade farmacológica do veneno são os peptídeos policatiônicos. São diversas as atividades desses peptídeos como: neurotoxicidade, hemólise, liberação de histamina de mastócitos e antibatericida. Neste trabalho, foram estudados peptídeos catiônicos da família Polybine, sintetizados pelo Departamento de Biologia, Unesp, Rio Claro-SP. Os peptídeos Polybine I e II foram sintetizados na forma acetilada e não-acetilada para o estudo detalhado da sua estrutura. Com este objetivo, utilizamos as técnicas de Dicroísmo Circular (CD), para uma análise da estrutura secundária da amostra e espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) para o estudo da estrutura tridimensional do peptídeo em solução. / Social wasp venoms are rich of biologically active peptides that may cause some malady to human such as prolonged pains, edema, erythema, allergies and systemic reactions. They have, in its composition, many kinds of biogenic amines, series of polycationics peptides and proteins. Among them, the most interesting thing in pharmacological activity are the polycationics peptides. These peptides show several activities like neurotoxicity, hemolytic activity, histamine releasing activity and antimicrobial activity. In this project, cationic peptides of the Polybine family synthesized by the Department of Biology, CEIS/IBRC, UNESP, Rio Claro, SP were studied. The cationic peptides Polybine I and II were synthesized in acetylad and non-acetylad forms to the detailed study of the structure. This way, CD spectroscopy were performed to analyze secondary structure of the sample and, to analyze treedimension structure, NMR spectroscopy were used.

Orientador: Maria Aparecida Marin-Morales / Banca: Silvia Tamie Matsumoto / Banca: Maria Izabel Souza Camargo / Banca: Grasiela de C. S. Aguiar / Banca: Mario Sergio Palma / Resumo: A exposição do homem às substâncias danosas, sejam estas substâncias de origem natural ou sintética, vem crescendo durante as últimas décadas. Esta exposição é capaz de induzir diversos efeitos deletérios nos organismos expostos, provocando diversas doenças e até mesmo a morte. Da mesma forma que aumenta a quantidade de substâncias promotoras de impactos ambientais, também crescem as pesquisas que buscam por novas substâncias que sejam capazes de proteger os organismos destes efeitos deletérios. Esse trabalho tem como objetivo avaliar a atividade citotóxica, genotóxica e antigenotóxica, mutagênica e antimutagênica de venenos de Hymenoptera (especificamente da abelha Apis mellifera e da vespa Polybia paulista), em diferentes concentrações, utilizando para essa avaliação o sistema teste de HepG2. Foi utilizado o ensaio do MTT para se avaliar a citotoxicidade tanto do veneno de A. mellifera como de P. paulista. As concentrações consideradas não citotóxicas (1, 5 e 10μg/mL de veneno de vespa e 0,1, 0,05 e 0,01 μg/mL do veneno de abelha) foram utilizadas para se avaliar o potencial genotóxico (ensaio do cometa) e mutagênico (teste do micronúcleo). Estas concentrações não citotóxicas mostraram-se genotóxicas e mutagênicas para o sistema teste utilizado. Foram utilizadas outras concentrações, mais baixas que as utilizadas nos testes de genotoxicidade e mutagenicidade (1ng/mL, 100pg/mL e 10pg/mL de veneno de vespa e 10pg/mL, 1pg/mL e 0,1pg/mL para o veneno de abelha), para a realização dos testes de antigenotoxicidade e antimutagenicidade com células HepG2. As concentrações utilizadas nesses ensaios mostraram que ambos os venenos, ao invés de inibirem e/ou diminuirem o efeito genotóxico e mutagênico da substância metilmetano sulfonato, aumentaram ainda mais os danos causados por esta substância... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Human exposure to harmful substances, natural or synthetic, is increasing in the last decades. This exposure is able to induce several deleterious effects on the exposed organisms, causing several diseases and even death. As the amount of substances that promote environmental impacts increases, researches seeking for new substances that are able to protect the organisms against these deleterious effects have also increased. This study aimed to evaluate the cytotoxic, genotoxic and antigenotoxic, mutagenic and antimutagenic of Hymenoptera venoms (specifically of the bee Apis mellifera and the wasp Polybia paulista), in different concentrations, using for this evaluation the HepG2 test system. The MTT assay was used to assess the cytotoxicity the venom of A. mellifera and P. paulista. The concentrations considered non cytotoxic (1, 5 and 10μg/mL of the wasp venom and 0.1, 0.05 and 0.01 μg/mL of the bee venom) were used to evaluate the genotoxic (comet assay) and mutagenic potential (micronucleus test). These non cytotoxic concentrations were genotoxic for the test system used. Other concentrations were used, lower than the ones used in the genotoxicity and mutagenicity tests (1ng/mL, 100pg/mL and 10pg/mL of the wasp venom and 10pg/mL, 1pg/mL and 0,1pg/mL for the bee venom), in order to perform the antigenotoxicity and antimutagenicity tests with HepG2 cells. The concentrations used in these assays showed that both venoms, instead of inhibiting and/or decreasing the gentoxic and mutagenic effects of the substance methylmethane sulfonate, increased even more the damages caused by this substance. In order to verify which would be the compound responsible for the effects registered for the venoms, it was also evaluated the effect of phospholipase A2 (PLA2 from A. mellifera)... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Stephen Hyslop / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-18T04:48:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_DelanoAnibalda_D.pdf: 1969731 bytes, checksum: de221836aebacda27e28c520b97a53e9 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As peçonhas de himenópteros contêm diversas toxinas que podem causar hemólise, cardiotoxicidade e insuficiência renal, além de reação de hipersensibilidade. Adicionalmente, algumas vespas e formigas utilizam sua peçonha para imobilizar ou matar a presa. Neste estudo analisamos as atividades fosfolipásica (PLA2) e hemolítica bem como a atividade biológica sobre íleo e átrio isolados de rato, e sobre coração semi-isolado de barata, das peçonhas de formiga (Paraponera clavata) e vespa (Polistes lanio lanio). A eletroforese das peçonhas (SDS-PAGE) revelou a presença de componentes com massas moleculares de ~22 kDa a 100 kDa em P. clavata e de 19 a 119 kDa em P. l. lanio. Já a cromatografia por gel filtração resultou em cinco picos principais para a peçonha de P. clavata e seis para a de P. l. lanio. A peçonha de P. clavata possuiu atividades PLA2 e hemolítica moderadas, que foram abolidas pelo aquecimento (100ºC, 20 min). A peçonha de P. clavata (0,1-3 ?g/ml) contraiu íleo isolado de rato, cujo efeito foi dessensibilizante e resistente ao aquecimento da peçonha. Esta atividade contraturante foi localizada no primeiro pico do perfil de eluição da cromatografia por gel filtração. Em átrio isolado de rato a peçonha de P. clavata (0,125-10 ?g/ml) causou contratura, resultando em diminuição da força contrátil e redução na freqüência atrial com aumento na liberação de creatinoquinase-MB (CK-MB) tecidual. O aquecimento da peçonha não aboliu esta ação atrial. A análise histopatológica mostrou necrose dos cardiomiócitos que não foi afetada pelo aquecimento. Dos picos obtidos por gel filtração, o pico 1 reproduziu a contratura causada pela peçonha enquanto o pico 3 aumentou a contratilidade atrial. Em coração semi-isolado de barata, a peçonha de P. clavata (1-100 ?g) causou bradicardia. Conclui-se que a peçonha de P. clavata: (1) possui atividades PLA2 e hemolítica que são termolábeis, (2) causa bradicardia em coração semi-isolado de barata, e (3) provoca contração em íleo isolado e contratura em átrio direito de rato. Ao contrário de P. clavata, a peçonha de P. l. lanio (0,3-100 ?g/ml) mostrou altas atividades PLA2 e hemolítica que também foram abolidas pelo aquecimento (100ºC, 20 min). A peçonha contraiu íleo isolado de rato, e causou inotropismo negativo em átrio direito isolado de rato, sem afetar o cronotropismo; não houve contratura da linha basal. A peçonha causou forte bradicardia em coração semi-isolado de barata que não foi abolido pelo aquecimento (100ºC, 20 min). Este cronotropismo negativo foi mediado por uma fração da peçonha de P. l. lanio enriquecida em componentes de baixa massa molecular (<5 kDa, obtida através da ultrafiltração). A cromatografia desta fração em HPLC de fase reversa resultou em seis picos, dos quais apenas o pico 4 causou bradicardia em coração semi-isolado de barata. A bradicardia foi bloqueada pela glibenclamida, sugerindo o envolvimento de canais de K+ dependentes de ATP neste fenômeno. A análise do pico ativo por espectrometria de massas indicou a presença de peptídeos. Conclui-se que a peçonha de P. l. lanio: (1) tem alta atividade fosfolipásica e hemolítica (ambas termolábeis), (2) provoca contração de íleo e inotropismo negativo em átrio direito de rato e (3) exerce forte cronotropismo negativo em coração semi-isolado de barata mediado pela ativação de canais de potássio dependentes de ATP / Abstract: Hymenoptera venoms contain toxins that can cause hemolysis, renal failure, cardiotoxicity and hypersensitivity in humans. Additionally, some wasps and ants use their venom to immobilize or kill prey. In this study, we analyzed the phospholipase (PLA2) and hemolytic activities of ant (Paraponera clavata) and wasp (Polistes lanio lanio) venoms, and their action on rat isolated ileum and right atrium and cockroach semi-isolated heart. Electrophoresis (SDS-PAGE) showed that the venoms of P. clavata and P. l. lanio contained components with molecular masses of ~20-100 kDa and 19-119 kDa, respectively. Gel filtration chromatography resulted in five major peaks for P. clavata venom and six for P. l. lanio. Paraponera clavata venom had moderate phospholipase and hemolytic activities that were abolished by heating (100ºC, 20 min). This venom (0.1-3 ?g/ml) contracted rat isolated ileum, with a desensitizing effect, and heating the venom did not abolish this activity, which was located in the first peak of the gel filtration elution profile. In isolated atria, the venom (0.125-10 ?g/ml) caused muscle contraction that resulted in decreased contractile force and a reduction in atrial rate, with an increase in creatine kinase-MB (CK-MB) release; this atrial action was not abolished by heating. Histopathological analysis revealed myonecrosis that was also unaffected by heating. Of the peaks obtained by gel filtration, peak 1 reproduced the contraction observed with the venom whereas peak 3 caused a sustained increase in atrial contractility. The venom (1-100 ?g) caused bradycardia in cockroach semi-isolated hearts. These results show that P. clavata venom: (1) has PLA2 and hemolytic activities that are thermolabile, (2) causes bradycardia in cockroach semi-isolated hearts, and (3) contracts rat isolated ileum and causes contracture of rat right atria. In contrast to P. clavata, P. l. lanio venom (0.3-100 ?g/ml) showed high PLA2 and hemolytic activities that were also abolished by heating (100°C, 20 min). Polistes l. lanio venom contracted rat isolated ileum and produced negative inotropism in isolated rat right atria; there was no effect on the chronotropic response or on the baseline tension, i.e., no muscle contracture. The venom caused marked bradycardia in coackroach semi-isolated hearts that was unaffected by heating. This bradycardia was mediated by a low-molecular mass fraction of the venom (<5 kDa, obtained by ultrafiltration). RP-HPLC of this fraction resulted in six peaks, of which only the fourth caused bradycardia in cockroach semi-isolated hearts. This bradycardia was blocked by glibenclamide, suggesting the involvement of ATP-dependent K+ channel activation. Mass spectrometry of the active peak indicated the presence of peptides. These results indicate that P. l. lanio venom: (1) has high PLA2 and hemolytic activities that are thermolabile, (2) contracts rat isolated ileum and reduces the contractile force of isolated right atria, and (3) causes marked bradycardia in cockroach semi-isolated heart via the activation of ATP-dependent K+ channels / Doutorado / Farmacologia / Doutor em Farmacologia

Orientador: Maria Alice da Cruz Hofling / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T14:48:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_Thalita_D.pdf: 12491560 bytes, checksum: ab548083ce9ee87e876b9cd018db9d32 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Venenos e toxinas de animais peçonhentos são importantes ferramentas farmacológicas para o estudo de fenômenos biológicos. Os venenos produzidos por insetos sociais da ordem Hymenoptera têm chamado a atenção de bioquímicos, imunologistas, farmacologistas e neurologistas, tanto do ponto de vista clínico como biotecnológico. Neste trabalho o mastoparano (MP) Polybia-MPII (INWLKLGKMVIDAL-NH2), do veneno da vespa Polybia paulista, serviu de ferramenta para avaliar se o peptídeo tem ação miotóxica e neurotóxica, bem como determinar a natureza dessa ação em biomembranas. A ação miotóxica foi avaliada pela análise morfológica ao microscópio de luz e eletrônico e morfometria durante as fases degenerativa (3 e 24 horas) e regenerativa (3, 7 e 21 dias) após a injeção intramuscular de 0,25 mg/ml do peptídeo. Com o objetivo de identificar os eventos celulares e moleculares que acompanham essas alterações nos diferentes períodos analisados, foi avaliada a expressão das citocinas pró-inflamatórias, o fator de necrose tumoral (TNF-a) e o interferon gama (IFN-g). Em geral, na avaliação da ação local de venenos e toxinas, tem sido dado ênfase à capacidade de induzir mionecrose e tem-se negligenciado a capacidade de induzir apoptose por parte dessas substâncias. No presente trabalho, através da técnica de TUNEL e da imunomarcação de caspases 3 e 9, foi analisado a capacidade do Polybia-MPII em promover morte celular programada por apoptose no músculo tibial anterior. A ação neurotóxica do Polybia-MPII foi avaliada por microscopia confocal e microscopia eletrônica de transmissão e consistiu em investigar a organização da inervação dos terminais em secções longitudinais através da marcação com alfa-bungarotoxina conjugada com tetrametilrodamina (TRITC-aBTX) ou com isotiocianato de fluoresceína (FITC-aBTX), e contra-imunomarcados com sinaptofisina (marcador específico para vesículas sinápticas) e neurofilamentos, e pela contagem de vesículas sinápticas nos terminais colinérgicos. Os resultados mostraram pela primeira vez que o mastoparano de P. paulista é um potente indutor de mionecrose e apoptose. A atividade miotóxica do peptídeo mostrou iniciar-se pela lise do sarcolema seguida por diferentes estados patológicos comprometendo a organização miofibrilar, seguida pela lise das miofibras e das miofibrilas, com preservação da lâmina basal. A indução de apoptose pelo peptídeo foi demonstrada morfologicamente pela técnica de TUNEL, presença de caspase 3 e 9 e pela severa alteração mitocondrial e alteração da cromatina dos núcleos observadas por microscopia eletrônica, as quais coincidiram com expressão aumentada de IFN-g e TNF-a, esta uma citocina que medeia a ativação de uma das via das caspases que leva à morte celular programada por apoptose. Com relação à atividade neurotóxica, os resultados mostraram que o Polybia-MPII possui ação pré-sináptica, devido à significativa diminuição no conteúdo de vesículas sinápticas nos terminais pré-sinápticos, corroborando com dados do nosso grupo que evidenciaram através de estudos eletrofisiológicos a mesma ação neurotóxica pré-sináptica causada pelo veneno bruto de P. paulista. Esses efeitos foram variáveis ao longo dos diferentes períodos analisados, mostrando que as alterações eram transitórias e que os fenômenos regenerativos permitiam o restabelecimento da morfologia original. Os estudos biofísicos feitos em membranas artificiais mostraram que o Polybia-MPII interage com a bicamada lipídica da membrana, provavelmente utilizando o triptofano como ancoragem através de um mecanismo conhecido como ¿carpet¿, desestabilizando o equilíbrio iônico e promovendo a ruptura da membrana. Os estudos biofísicos mostraram-se consistentes com as observações morfológicas ao microscópio de luz e eletrônico. Os dados permitem concluir que o mastoparano Polybia-MPII é um potente indutor de mionecrose em músculo esquelético e sua atividade neurotóxica periférica pode ser qualificada como moderada e pré-sináptica; além de induzir apoptose em fibra muscular, cujo significado precisa ser investigado. A reversibilidade dos efeitos causados pelo mastoparano está de acordo com os dados clínicos observados em acidentes com ferroadas de P. paulista em indivíduos não alérgicos, os quais se caracterizam na maioria por serem de pouca gravidade, curta duração e auto-limitantes / Abstract: Venoms and toxins of poisonous animals are important pharmacological tools to study biological phenomena. The venom of social insects as those produced by Hymenoptera get attention from biochemistries, immunologists, biologists, pharmacologists and neurologists, as in a clinic view as biotechnologically. In this study the mastoparan (MP) Polybia-MPII, (INWLKLGKMVIDAL-NH2) from Polybia paulista wasp venom, was used as a tool to analyze if the peptide has myotoxic and neurotoxic effects, as well to determine its action on biomembranes. The myotoxicity of the mastoparan was evaluated during the degenerative phase (3 and 24 hours) and regenerative phase (3, 7 and 21 days) after the intramuscular injection of 0.25 mg/ml of the peptide using light microscopy, transmission electron microscopy and morphometry. With the purpose of determining the cellular and molecular events accompanying the alterations caused by P. paulista wasp mastoparan in these time-points the expression of proinflammatory cytokines, such as the tumor necrosis factor alpha (TNF-a) and interferon gamma (IFN-g) were evaluated. In general, studies on the local effects of venom and toxins have focused on their myotoxic potential, whereas the potential to induce apoptosis has been neglected. In this work, the ability of Polybia-MPII in inducing cell death by apoptosis on the tibial anterior muscle was assessed by TUNEL technique and immunohistochemistry for caspase 3 and caspase 9. The neurotoxic action of Polybia-MPII was evaluated by examining the organization of terminals innervation in longitudinal sections labelled with tetramethylrhodamineconjugated- or isothiocyanate fluorescein-conjugated-alpha-bungarotoxin (TRITC or FITC a-BTX receptor, respectively) and counter labelled with a combination of antisynaptophysin (a specific marker to synaptic vesicles) and anti-neurofilament protein using confocal microscopy and transmission electron microscopy, and by counting the synaptic vesicle within the cholinergic terminals. The results showed for the first time that the Polybia-MPII is a potent inducer of myonecrosis and apoptosis. The myotoxic action of the peptide initiated with the lyses of the sarcolemma followed by the development of different pathologic stages affecting myofibrillar organization, and eventually myofibrils and myofibre lyses, but maintaining unaffected the basal lamina. The ability of the peptide to induce apoptosis was demonstrated by TUNEL technique, immunolabelling of caspase 3 and 9, severe mitochondrial damage and alteration of the structure of nuclei chromatin seen by electron microscopy. Such effects were positively correlated with increased IFN-g and TNF-a expression, being the last one a cytokine which mediates the caspase pathway leading to programmed cell death by apoptosis. Concerning Polybia-MPII neurotoxicity, the results showed a pre-synaptic action of the peptide which was inferred by a decrease in synaptic vesicles content of pre-synaptic terminals, in agreement with electrophysiological studies done by our group with the P. paulista crude venom. These alterations varied along the time intervals analyzed, evidencing that the alterations were transitory and the regenerative phenomena allow to morphological reestablishment. The biophysical studies performed on artificial membranes, showed that the peptide interacted with the lipid bilayer probably anchored by tryptophan and by a mechanism known as carpet. As a result, the ionic balance is impaired inducing membrane leakage. The biophysical data were consistent with the morphological observations by light and electron microscopy. Data allow concluding that Polybia-MPII mastoparan is a mighty inducer of myonecrosis whereas the peripheral neurotoxicity could be considered as moderate and pres-synaptic. Besides, the peptide has an apoptotic-inducing potential on skeletal muscle fibre, the meaning of which deserves further investigation. The reversibility of the mastoparan effects is in accordance with clinical data in non-allergic patients stung by P. paulista, whose outcome is considered of mild, short-lived and self-limiting in severity / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-07Bitstream added on 2014-06-13T19:19:44Z : No. of bitstreams: 1 saidemberg_dm_dr_rcla.pdf: 1615145 bytes, checksum: 92ac7814050532bc681c040810a6efc1 (MD5) / Consideráveis esforços estão sendo feitos no sentido de isolar e identificar compostos neuroativos presentes em secreções de Artrópodes, resultando na descoberta de muitos peptídeos e moléculas pequenas com ação bloqueadora de receptores de glutamato e/ou canais de cálcio. Tendo isso em vista, a secreção de muitos desses animais tornaram-se ferramentas úteis para os estudos fisiológicos de diversas funções neurais, e muitos dos compostos neurotóxicos produzidos por suas secreções agressivas/defensivas podem se tornar modelos estruturais e funcionais para o desenvolvimento racional de agentes neuroprotetores para diversas desordens neurológicas. Assim, os venenos das vespas Agelaia pallipes pallipes, Agelaia vicina e Polybia paulista foram fracionados em HPLC, e as frações puras, mais abundantes, foram investigadas por espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear para elucidação estrutural das mesmas; e posteriormente, estas frações foram submetidas a diversos ensaios para a determinação de suas atividades biológicas, principalmente daquelas atividades relacionadas à neurotoxicidade/ neuroproteção, tanto em artrópodes como em mamíferos. Através desta abordagem foi possível identificar alguns dos compostos de baixas massas moleculares mais abundantes nos venenos das vespas sociais citadas acima, como a Histamina, a Serotonina, que são comuns a todos estes venenos e possuem como principal função, a potencialização da dor e inflamação, além de outros efeitos no SNC de vertebrados. Também foi isolado um novo tripeptídeo de sequência Gly-Leu-Leu-OH a partir do veneno da vespa A. vicina, cuja função ainda não é conhecida e a síntese e ensaios biológicos do mesmo serão realizados em algumas ramificações dessa tese. A partir do veneno da vespa P. paulista foi isolada 2-feniletilamina, um composto... / Considerable research efforts have been mounted to isolate and identify neuroactive compounds in Arthropods secretions, resulting in the discovery of many peptides and small molecules which block glutamate receptors and/or calcium channels. Thus, the secretion of many of these animals proved to be useful tools for physiological studies of neuronal function, and several of the neurotoxic compounds produced by their defensive/aggressive secretions may become structural and functional models for the rational development of neuroprotective agents for different neurological disorders. Thus, the venoms of Agelaia pallipes pallipes, Agelaia vicina e Polybia paulista were fractionated in a HPLC system, and the most abundant and pure fractions were investigated by Mass Spectrometry and Nuclear Magnetic Resonance for structural elucidation, and then, these compounds were assayed for biological activity determination, focusing the neuronal activities for these compounds, both in Arthropods and mammals. Considering this approach, it was possible to identify some of the most low molecular mass compounds in the venoms of the social wasps cited above, such as: Histamine and Serotonin, which were common to all of these species, presenting as main function to increase the pain and inflammation, in addition to other effects in the CNS of vertebrates. It was also isolated from the venom of the wasp A. vicina a new tripetide which had its sequence determined as Gly-Leu-Leu- OH, and whose function has not been determined. From the venom of the wasp P. paulista it was isolated 2-phenylethylamine, an amphetamine-like compound, whose occurrence is uncommon in animal venoms, and which has stimulatory effects on the CNS primarily related to dopaminergic neurotransmission. It caused effects of paralysis on Africanized bees, probably by hyper-excitability in the CNS of this organism. We have also observed locomotor... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Mario Sergio Palma / Banca: Emanuel Carrilho / Banca: Dulce Helena Siqueira Silva / Banca: Roberta Cornello Ferreira Nocelli / Banca: Maria Elena de Lima Perez Garcia / Resumo: Consideráveis esforços estão sendo feitos no sentido de isolar e identificar compostos neuroativos presentes em secreções de Artrópodes, resultando na descoberta de muitos peptídeos e moléculas pequenas com ação bloqueadora de receptores de glutamato e/ou canais de cálcio. Tendo isso em vista, a secreção de muitos desses animais tornaram-se ferramentas úteis para os estudos fisiológicos de diversas funções neurais, e muitos dos compostos neurotóxicos produzidos por suas secreções agressivas/defensivas podem se tornar modelos estruturais e funcionais para o desenvolvimento racional de agentes neuroprotetores para diversas desordens neurológicas. Assim, os venenos das vespas Agelaia pallipes pallipes, Agelaia vicina e Polybia paulista foram fracionados em HPLC, e as frações puras, mais abundantes, foram investigadas por espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear para elucidação estrutural das mesmas; e posteriormente, estas frações foram submetidas a diversos ensaios para a determinação de suas atividades biológicas, principalmente daquelas atividades relacionadas à neurotoxicidade/ neuroproteção, tanto em artrópodes como em mamíferos. Através desta abordagem foi possível identificar alguns dos compostos de baixas massas moleculares mais abundantes nos venenos das vespas sociais citadas acima, como a Histamina, a Serotonina, que são comuns a todos estes venenos e possuem como principal função, a potencialização da dor e inflamação, além de outros efeitos no SNC de vertebrados. Também foi isolado um novo tripeptídeo de sequência Gly-Leu-Leu-OH a partir do veneno da vespa A. vicina, cuja função ainda não é conhecida e a síntese e ensaios biológicos do mesmo serão realizados em algumas ramificações dessa tese. A partir do veneno da vespa P. paulista foi isolada 2-feniletilamina, um composto... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Considerable research efforts have been mounted to isolate and identify neuroactive compounds in Arthropods secretions, resulting in the discovery of many peptides and small molecules which block glutamate receptors and/or calcium channels. Thus, the secretion of many of these animals proved to be useful tools for physiological studies of neuronal function, and several of the neurotoxic compounds produced by their defensive/aggressive secretions may become structural and functional models for the rational development of neuroprotective agents for different neurological disorders. Thus, the venoms of Agelaia pallipes pallipes, Agelaia vicina e Polybia paulista were fractionated in a HPLC system, and the most abundant and pure fractions were investigated by Mass Spectrometry and Nuclear Magnetic Resonance for structural elucidation, and then, these compounds were assayed for biological activity determination, focusing the neuronal activities for these compounds, both in Arthropods and mammals. Considering this approach, it was possible to identify some of the most low molecular mass compounds in the venoms of the social wasps cited above, such as: Histamine and Serotonin, which were common to all of these species, presenting as main function to increase the pain and inflammation, in addition to other effects in the CNS of vertebrates. It was also isolated from the venom of the wasp A. vicina a new tripetide which had its sequence determined as Gly-Leu-Leu- OH, and whose function has not been determined. From the venom of the wasp P. paulista it was isolated 2-phenylethylamine, an amphetamine-like compound, whose occurrence is uncommon in animal venoms, and which has stimulatory effects on the CNS primarily related to dopaminergic neurotransmission. It caused effects of paralysis on Africanized bees, probably by hyper-excitability in the CNS of this organism. We have also observed locomotor... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor