Made available in DSpace on 2011-05-04T12:36:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010 / Os agrotóxicos são substâncias usadas para exterminar pragas ou doenças que causam danos às plantações. Os organofosforados são agrotóxicos responsáveis por 70 por cento das intoxicações ocupacionais e atuam inibindo a enzima acetilcolinesterase por meio da fosforilação do aminoácido serina do sítio ativo. Existem diversos métodos de diagnóstico para monitorar a exposição a estes compostos, tais como: identificação e análise quantitativa de compostos livres noplasma; identificação e análise quantitativa de metabólitos na urina; determinação da atividade de colinesterases no plasma ou no sangue total. Entretanto, estas metodologias possuem algumas limitações, como por exemplo, a falta de especificidade, tecnologias de análise caras e variações interindividuais (sexo, idade, etc.). Uma tentativa de contornar estas limitações na quantificação da atividade de colinesterases é o desenvolvimento de metodologias baseadas na detecção da enzima fosforilada através de técnicas imunoquímicas. Este estudo teve como objetivo desenvolver um método de imunoensaio para o diagnóstico rápido da exposição humana aos organofosforados pela detecção deacetilcolinesterase inibida no sangue humano por anticorpos aviários produzidos contra uma sequência de aminoácidos ao redor da serina fosforilada do centro catalítico da enzima. Para isto, foram adquiridos dois decapeptídeos sintéticos correspondentes ao sítio catalítico "não fosforilado" (SOH) e outro com o resíduode serina fosforilado (SOP). Estes peptídeos foram conjugados com albumina bovina de soro (BSA), injetados em galinhas poedeiras da raça Isa-Brown e anticorpos IgY foram obtidas das gemas dos ovos das galinhas imunizadas. A especificidade dos anticorpos IgY anti-SOH e anti-SOP foi testada por meio de métodos ELISA constatando-se que estes anticorpos reconhecem os peptídeos livres, os peptídeos conjugados com BSA e a própria BSA. Além disso, ocorreu uma significativa reação cruzada, ou seja, os anticorpos IgY anti-SOH e anti-SOP não conseguiram diferenciar os peptídeo SOH e SOP. Estes resultados não permitem a indicação destes anticorpos para o desenvolvimento de métodos para diagnóstico de intoxicação. / Pesticides are chemical substances used to control plagues and diseases in plantations. Organophosphates are the pesticides involved in 70% of the occupational intoxications and act inhibiting the enzyme acetylcholinesterase by phosphorylation of the serine residue of catalytic centre. There are several methods for monitoring the exposition to these compounds, as so: identification and assay the free compounds into plasma; identification and assay metabolites into urine; cholinesterases assay into plasma or blood. However, these methods have some limitations, as for example lack of specificity, expensive analytical technologies and inter-individual variety (sex, age, etc.). One way to outline these limitations on cholinesterase assay is the development of methods based on phospho-enzyme detection by imunochemical techniques. This study have had the objective to developing an imuno-assay method for rapid diagnosis of human exposition to organophosphorus compounds by imuno-detection of inhibited acetylcholinesterase using aviary antibodies produced against a peptide sequence of the catalytic centre around phospho-serine residue. Two synthetic decapeptides were bought: one with the sequence of "not-phosphorylated" catalytic centre (SOH) and another with a serine-phosphorylated residue. These peptides were conjugated with bovine serum albumin (BSA), injected into Isa-Brown hens and antibodies IgY were isolated from egg yolk of immunized hens. The specificity of IgY anti-SOH and anti-SOP was tested using ELISA methods showing that these antibodies recognize free peptides, conjugated peptides and BSA. In addition, there was a significant cross reaction, or in other words, the antibodies IgY anti- SOH and anti-SOP failed on differentiate the peptide SOH and SOP. These results do not allow the indication of these antibodies for developing methods for intoxication diagnosis.

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-09-21T12:34:57Z No. of bitstreams: 1 priscila_f_v_medeiros_ioc_bp_0058_2011.pdf: 6129115 bytes, checksum: a9a22a0f84ef8206e0afcbc77535046a (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-21T12:34:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 priscila_f_v_medeiros_ioc_bp_0058_2011.pdf: 6129115 bytes, checksum: a9a22a0f84ef8206e0afcbc77535046a (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / O uso de inseticidas neurotóxicos contra o mosquito Aedes aegypti ainda é um componente importante nos programas de controle de dengue. No Brasil, organofosforados (OP) e piretróides (PI) são usados para o controle de larvas e adultos de A. aegypti, respectivamente, desde 1967 e 2000. O uso frequente destes produtos selecionou populações resistentes do vetor, e motivou o Ministério da Saúde (MS) a coordenar, desde 1999, uma rede nacional de monitoramento da resistência de A. aegypti (MoReNAa), da qual nosso laboratório participa desde o início. A resistência é principalmente derivada de fatores metabólicos (enzimas que detoxificam o inseticida) ou de mutações nos sítios-alvo dos inseticidas, no Sistema Nervoso Central. Bioensaios com larvas revelaram a resistência de várias populações ao OP temephos, larvicida empregado há mais de 40 anos no país. A Rede MoReNAa conta também com bioensaios para adultos, com testes moleculares para avaliação de alteração no alvo de PI, o canal de sódio regulado por voltagem (AaNav) e com ensaios bioquímicos para quantificação, em mosquitos adultos, da atividade enzimática de Glutationa S-Transferases (GST), Esterases e Oxidases de Função Mista (MFO) (relacionadas à resistência metabólica), e de Acetilcolinesterase (Ace) (alvo de OP e carbamatos - CB). Além de serem usadas classes distintas de inseticidas contra larvas e adultos, as aplicações são feitas de maneira diferenciada: em 4-6 ciclos anuais sobre as larvas, e apenas em situações de emergência sobre os mosquitos adultos - procedimento que tem o potencial de elicitar mecanismos (e intensidades) de resistência diferentes. Além disso, bioensaios para quantificação da resistência a OP são feitos com larvas, enquanto os ensaios bioquímicos estavam disponíveis apenas para mosquitos adultos. Estes foram os principais motivos para adaptar, no âmbito desta dissertação, ensaios bioquímicos para o estágio larvar do vetor. Em relação ao ensaio da Ace, que conta com duas reações, uma na presença e a outra na ausência do CB propoxur verificamos, por meio de curvas do tipo dose- resposta, diferenças entre larvas e adultos. Além disto identificamos, em algumas populações do vetor resistentes a OP, alterações na atividade total desta enzima. Uma vez que algumas destas enzimas participam também de processos endógenos, que ocorrem naturalmente nos insetos, quantificamos sua atividade ao longo do desenvolvimento da cepa referência de suscetibilidade, Rockefeller, e de duas populações de campo. Nestes ensaios foram observadas quatro grandes “categorias” de perfis de atividade enzimática: 1) maiores atividades no estágio adulto (AChE); 2) maiores atividades no estágio larval (Esterases “α-EST” e “β-EST”); 3) atividades que aumentam no decorrer de cada estágio avaliado (MFO) e 4) atividades que tendem a aumentar no estágio larvar e a diminuir nos primeiros dias de vida adulta (DVA) (Esterase “ρNPA” e GST). Posteriormente, ensaios bioquímicos com larvas e adultos de populações de campo revelaram alterações de Ace e Esterases preferencialmente no estágio larvar, alterações de GST mais restritas ao estágio adulto, e alteração de MFO nos dois estágios do vetor. Estes ensaios possibilitam conhecer com detalhe os mecanismos de resistência em diferentes populações do vetor e podem contribuir com a definição de estratégias racionais para o controle de A. aegypti. / The use of neurotoxic insecticides against the mosquito Aedes aegypti is still an important component in dengue control programs. In Brazil, organophosphates (OP) and pyrethroids (PI) are used for the control of A. aegypti larvae and adults since, respectively, 1967 and 2000. The frequent use of these products has selected resistant vector populations, and prompted the Ministry of Health (MS) to start the coordination, in 1999, of an Aedes aegypti insecticide resistance monitoring network (MoReNAa); our laboratory participates in the network since its beginning. Resistance is mainly derived from metabolic factors (enzymes detoxifying the insecticides) or from mutations at the target sites of insecticides (in the Central Nervous System). Bioassays with larvae disclosed resistance of various populations to the OP temephos, larvicide employed for over 40 years in the country. MoReNAa network also performs bioassays with adults, molecular tests to assess substitution at the PI target site, the voltage regulated sodium channel (AaNAv), and biochemical assays that quantify, in adult mosquitoes, the activity of Glutathione S-Transferases (GST), Esterases and Mixed Function Oxidases (MFO) (related to metabolic resistance), and of Acetylcholinesterase (Ace) (target of OP and carbamates - CB). Besides using different insecticide classes against larvae and adults, the treatment are performed differently: in 4-6 times per year for larvae and only in emergency situations in the case of adult mosquitoes – a procedure that has the potential to elicit different mechanisms (and intensities) of resistance. Furthermore, bioassays for quantification of resistance to OP are made with larvae, while biochemical assays were available only for adult mosquitoes. These were the main reasons to adapt, in the context of this dissertation, biochemical assays for the larval stage of the vector. Considering the Ace test, consisting of two reactions, in the presence or in the absence of the CB propoxur, we identified - through the use of inhibition curves - differences between larvae and adults. We also detected, in some OP resistant vector populations, changes in the total activity of this enzyme. Since some of the enzymes of metabolic resistance are also involved in endogenous processes, that occur naturally in insects, we quantified their activity during the development of the reference strain of susceptibility, Rockefeller, and of two field populations. In these experiments we observed four major "categories " of enzyme activity profiles: 1) higher activity in the adult stage (AChE); 2) higher activity in the larval stage (“α-EST” and “β- EST” Esterases); 3) activities that increase during each stage evaluated (MFO) and 4) activities tending to increase in the end of the larval stage and to decrease in the first days of adult life (DVA) (Esterase “ρNPA” and GST). Subsequently, biochemical assays with larvae and adults of field populations revealed main changes in Ace and Esterases in the larval stage, GST changes preferably in the adult stage, and MFO alterations on both vector stages. These assays enable the detailed knowledge of resistance mechanisms of different vector populations and can contribute to define rational strategies for A. aegypti control.