Orientador: Mario Sergio Palma / Coorientador: Lucilene Delazari dos Santos / Banca: Norma Yamanouke / Banca: Valquiria Abrao Coronado Dorce / Resumo: O aumento populacional de animais peçonhentos em áreas urbanizadas ou de atividades relacionadas à exploração de áreas naturais vem favorecendo um aumento significativo na ocorrência de acidentes devido ao contato do homem com estes animais. Dessa forma, o envenenamento por toxinas animais tem sido objeto de muitos estudos pelo homem por se revelarem úteis no desenvolvimento de novos fármacos e de novas abordagens metodológicas ou técnicas resolutivas. Os acidentes por escorpiões são os que apresentam o maior número de registro de casos dentre todos os animais peçonhentos no Brasil. Ao longo dos mais de cem anos de pesquisas com venenos destes animais, o foco toxinológico tem se concentrado quase que exclusivamente nas proteínas, responsáveis pela difusão do veneno nos tecidos das presas e/ou vítimas de ferroadas, e principalmente nos peptídeos longos (apresentando entre 30 e 70 resíduos de amino ácidos) responsáveis pelas ações neurotóxicas. A despeito da existência de pequenos peptídeos lineares nesses venenos são raros os estudos que visam elucidar a estrutura molecular e funcional dos pequenos peptídeos. O presente estudo teve como objetivo investigar peptídeos deste grupo (negligenciados) no veneno do escorpião Tityus serrulatus. Para isto, o veneno bruto deste escorpião foi submetido a extração diretamente em acetonitrila 50 % (v/v), e a fração solúvel foi fracionada, e cada fração individual foi submetida à análise por espectrometria de massas ESI-IT-TOF-MS e MSn a fim obter as sequências completas de novos peptídeos. A estratégia utilizada permitiu a identificação de cinco novos peptídeos, estruturalmente diferenciados daqueles já descritos na literatura. Os peptídeos caracterizaram-se por serem lineares e não possuírem cisteínas. Desta forma, eles ampliam a classe... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The increasing population of venomous animals in urbanized areas or activities related to the exploitation of natural areas has favored significant accidents due to human contact with these animals. Thus, the toxins from animal venoms has been the subject of many studies prove useful in developing new drugs and new methodological approaches or high-resolution techniques. Scorpions's accidents are those with the highest number of reported cases among all venomous animals. More than a hundred years of research with these poisons animals, the principal focus toxinology is on proteins, responsible for the spread of the venom in tissues prey or victims, especially in neurotoxic peptides (presenting between 30 and 70 amino acid residues). Despite on the existence of small and linear peptides in these venoms are few studies exploring the molecular structure and function of small peptides. The present study aimed to the study of this peptides group (at moment is neglected) from scorpion venom Tityus serrulatus. For this, the venom were fractionated by chromatography, posteriorly each fraction was subjected to individual analysis by mass spectrometry (LC-MS IT-ToF) in order to obtain the complete sequence about novel peptides. This strategy promoted the detection of five undiscovered peptide sequences highly differentiated those previously described at literature. The peptides were characterized like non-disulfide-bridged peptides it is contributed to expanding the class of scorpions peptides with similar physicochemical characteristic. Two peptides were synthesized on solid phase (fraction 14 and fraction 18) and tested by biological activity in vivo and in vitro. The fraction 18 showed us antinociceptive and edematogenic effect, in addition to antibiotic effect. These results has been demonstrated the large biotechnology... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-10T19:42:41Z No. of bitstreams: 1 2017_MartaReginaMagalhães.pdf: 1152566 bytes, checksum: 51d5ce3bb9fa817d9296b6c5e5dc2405 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-09T17:56:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MartaReginaMagalhães.pdf: 1152566 bytes, checksum: 51d5ce3bb9fa817d9296b6c5e5dc2405 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T17:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MartaReginaMagalhães.pdf: 1152566 bytes, checksum: 51d5ce3bb9fa817d9296b6c5e5dc2405 (MD5) Previous issue date: 2017-08-09 / Peçonhas animais são misturas complexas de componentes cuja função está relacionada com a defesa ou captura/digestão da presa e essa composição é variável de acordo com o grupo filogenético, distribuição geográfica, ontogenia, sexo, habitat, dieta. Dentre os componentes estão proteínas com atividade enzimática ou não, peptídeos vasoativos, aminas biogênicas, aminoácidos livres, lipídeos, carboidratos, ânions e cátions. Este estudo isolou duas fosfolipases presentes na peçonha do escorpião Hadrurus gerstchi e analisou a composição enzimática da peçonha da arraia Potamotrygon falkneri com o objetivo de contribuir para o conhecimento da composição enzimática dessas peçonhas. Na peçonha de Hadrurus gerstchi foram isoladas duas fosfolipases. A primeira delas como massa molecular de 14 kDa, atividade específica de 13.529 U/mg, pH ótimo de atividade em 8,5, temperatura ótima de atividade entre 35-40ºC, com estabilidade mantida até temperatura de 30ºC. A segunda fosfolipase apresentou massa molecular de 11 kDa, atividade específica de 7.135 U/mg, pH ótimo de atividade 8,0 e estável até a temperatura de 10ºC. As duas enzimas são cálcio dependentes o que sugere pertencerem ao grupo das fosfolipase A2 e mostraram importante atividade hemolítica e edematogênica. A peçonha de P. falkneri foi testada frente às atividades enzimáticas de fosfolipase, hialuronidase, 5’nucleotidase, fosfodiesterase, L-aminoácido oxidase e atividades proteolíticas de colagenase, elastase, substratos cromogênicos de azocaseina e azoalbumina e atividade fibrinogenolítlica. A peçonha apresentou resultados positivos para a maioria dos ensaios, com exceção de fosfodiesterase, L-aminoácido oxidase e atividade fibrinogenolítica, sendo que hialuronidase foi a enzima com maior atividade, seguida das enzimas proteolíticas, indicando a participação destas enzimas na fisiopatologia do envenenamento. Desta forma pode se concluir, que apesar de componentes comuns entre as duas espécies, a função destes componentes é diferente, quando se considera a biologia do animal. As arraias possuem uma peçonha com composição aparentemente mais simples do que a dos escorpiões, no sentido de qualidade e quantidade dos componentes. As moléculas, apesar de complexas, uma vez que possuem alta massa molecular e de arranjos estruturais complexos, parecem estar voltadas apenas para a função de defesa, provocando uma sintomatologia muito específica, caracterizada por um processo inflamatório grave, porém local, enquanto que a peçonha escorpiônica, além da defesa, também é utilizada para a captura e paralisia da presa. / Animal venoms are complex mixtures of components whose function is related to the defense or capture/digestion of prey and this composition is variable according to the phylogenetic group, geographic distribution, ontogeny, sex, habitat, diet. Among the components are proteins with enzymatic activity or not, vasoactive peptides, biogenic amines, free amino acids, lipids, carbohydrates, anions and cations. This study isolated two phospholipases present in the venom of the scorpion Hadrurus gerstchi and analyzed the enzymatic composition of the venom from Potamotrygon falkneri streak with the objective of contributing to the knowledge of the enzymatic composition of these venoms. In the venom of Hadrurus gerstchi two phospholipases were isolated. The first one had a molecular mass of 14 kDa, a specific activity of 13,529 U/mg, optimum activity pH of 8.5, optimal activity temperature of 35-40ºC, with a stability maintained at a temperature of 30ºC. The second phospholipase had molecular mass of 11 kDa, specific activity of 7,135 U/mg, optimum pH of activity 8.0 and stable until the temperature of 10ºC. The two enzymes are calcium dependent, suggesting that they belong to the group of phospholipase A2 and showed important hemolytic and edematogenic activity. The P. falkneri venom was tested against the enzymatic activities of phospholipase, hyaluronidase, 5'nucleotidase, phosphodiesterase, L-amino acid oxidase and proteolytic activities of collagenase, elastase, chromogenic substrates of azocasein and azoalbumin, and fibrinogenolytic activity. The venom presented positive results for most of the tests, with the exception of phosphodiesterase, Lamino acid oxidase and fibrinogenolytic activity, and hyaluronidase was the enzyme with the highest activity, followed by proteolytic enzymes, indicating the participation of these enzymes in the physiopathology of the poisoning. In this way it can be concluded that despite the common components between the two species, the function of these components is different when considering the biology of the animal. Streaks have a venom with composition apparently simpler than that of scorpions, in the sense of quality and quantity of the components. The molecules, although complex, since they have high molecular mass and complex structural arrangements, seem to be oriented only to the defense function, provoking a very specific symptomatology, characterized by a severe but local inflammatory process, while the venom scorpion, besides the defense, is also used for the capture and paralysis of the prey.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-25T11:17:38Z No. of bitstreams: 1 2017_HarryMoralesDuque.pdf: 4563170 bytes, checksum: c4e65c2f9e037eeb6f5786fa0c41a04a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-10-30T19:39:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_HarryMoralesDuque.pdf: 4563170 bytes, checksum: c4e65c2f9e037eeb6f5786fa0c41a04a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-30T19:39:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_HarryMoralesDuque.pdf: 4563170 bytes, checksum: c4e65c2f9e037eeb6f5786fa0c41a04a (MD5) Previous issue date: 2017-10-30 / Toxinas de escorpiões têm sido alvo de pesquisa dada suas propriedades farmacológicas. Estas toxinas agem sobre quatro tipos de canais iônicos (Na+ , K+ , Ca++ e Cl- ). As que agem sobre os canais iônicos para sódio (NaScTx) são divididas em dois grupos α- ou β-toxinas segundo seu alvo molecular dentro desses canais iônicos. As primeiras interferem na cinética de inativação e as do segundo grupo afetam a cinética de ativação do canal iônico alvo. Muitas destas toxinas já foram identificadas e testadas sobre diferentes alvos farmacológicos. A maioria é proveniente de escorpiões da família Buthidae, conhecidos como os escorpiões de relevância médica devido à capacidade toxica de sua peçonha. No entanto, ainda falta elucidar sobre toxinas das peçonhas de espécies potencialmente perigosas à saúde humana. A pesquisa de toxinas está sendo promissora para diversos estudos e desenvolvimento biotecnológico. Dado que a maioria age sobre canais iônicos, elas se tornam ferramentas para estudar interações ou mecanismos moleculares de ação desses alvos. Portanto, as toxinas podem favorecer direta ou indiretamente no desenvolvimento de estratégias para tratar, por exemplo, doenças como as canalopatias. Tityusobscurus é um escorpião que ocorre no norte do Brasil, onde acontecem acidentes por sua picada. Os componentes de sua peçonha estão sendo pesquisados e os alvos farmacológicos das NaScTxs descritas ainda não foram identificados. Neste trabalho, pela primeira vez, duas NaScTxs (To4 e To5) foram purificadas da peçonha de T. obscurus por cromatografia RP-HPLC, sequênciadas por in-sourcedecay ISD e por meio da biblioteca de cDNA previamente descrita. A validação do alvo molecular especifico destas toxinas foi realizada testando sete subtipos de canais iônicos humanos hNav1.1 – hNav1.7 usando a técnica eletrofisiológica de patch clamp. Adicionalmente, tentou-se expressar a toxina To5 heterólogamente em Escherichia coli, visando comparar a atividade eletrofisiológica desta com a nativa. Nossos resultados mostraram que tanto a To4, quanto a To5 são β-toxinas que afetam a ativação e correntes de todos os canais iônicos testados. Estas toxinas não mostraram algum efeito tipo α, assim, descarta-se a possibilidade de estas agirem sobre outro sitio destes canais testados. Futuros testes eletrofisiológicos poderão ser feitos sobre canais iônicos próprios de inseto, já que estas duas toxinas potencialmente agem nos dois grupos taxonômicos. Dada sua capacidade promiscua sobre os hNavs testados, as toxinas To4 e To5 mostram ser componentes virtualmente tóxicos da peçonha deste escorpião. Estes e outros componentes dessa peçonha tornam do T. obscurus, um escorpião potencialmente perigoso à saúde humana. / Scorpion toxins have been research targets due its pharmacological properties. They can target four ion-channels types (Na+ , K+ , Ca++ e Cl- ). Such toxins active on sodium channels (NaScTx) have two interaction points on them, thus being classified as α- or β-toxins. The first group interferes with the kinetic inactivation, and the second group affects the kinetic activation from sodium channels (Navs). Several toxins were identified and tested on pharmacological targets. Most of these are from Buthidae scorpion family, a taxonomic group considered as of medical relevance. It is necessary to elucidate toxins from potentially dangerous scorpion venom species yet not described. The toxins study is being promissory to diverse research and biotechnological development. Due that the most of them target on ion channels, they would become tools to ion channels interaction studies or action molecular mechanisms analysis of them. Thus, toxins could promote direct or indirectly the strategies development to treat, for example, diseases as channelopathies. Tityus obscurus scorpion from north of Brazil is cause of accidents for sting. Its venom components are being investigated, among them, the described NaScTxs do not have the target Navdefined. By first time, in this work, two T. obscurusNaScTxs (To4 e To5) were purified from venom by RP-HPLC chromatography, sequenced by in-source decay ISD and by cDNA library previously described. The specific molecular target validation was testing the human Navs (hNav1.1 – hNav1.7) by electrophysiological technique patch clamp. Additionally, To5 toxin was expressed in Escherichia coli to perform futures electrophysiological tests. Our results showed than To4 and To5 are β-toxins affecting the both activation and ionic currents from all hNavs isoforms tested. These toxins did not show α- activity discarding other possible target site on these hNavs. Electrophysiological tests on insect Navs are recommended because these toxins are potentially active on them. The promiscuous capacity of the To4 and To5 toxins on hNavs make of them compounds potentially toxic to humans. The T. obscurus venom would be potentially dangerous to human health.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-27Bitstream added on 2014-06-13T20:49:43Z : No. of bitstreams: 1 menegasso_ars_me_rcla.pdf: 1216083 bytes, checksum: ac3bda955af069df9ded65f304b31e2e (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O aumento populacional de animais peçonhentos em áreas urbanizadas ou de atividades relacionadas à exploração de áreas naturais vem favorecendo um aumento significativo na ocorrência de acidentes devido ao contato do homem com estes animais. Dessa forma, o envenenamento por toxinas animais tem sido objeto de muitos estudos pelo homem por se revelarem úteis no desenvolvimento de novos fármacos e de novas abordagens metodológicas ou técnicas resolutivas. Os acidentes por escorpiões são os que apresentam o maior número de registro de casos dentre todos os animais peçonhentos no Brasil. Ao longo dos mais de cem anos de pesquisas com venenos destes animais, o foco toxinológico tem se concentrado quase que exclusivamente nas proteínas, responsáveis pela difusão do veneno nos tecidos das presas e/ou vítimas de ferroadas, e principalmente nos peptídeos longos (apresentando entre 30 e 70 resíduos de amino ácidos) responsáveis pelas ações neurotóxicas. A despeito da existência de pequenos peptídeos lineares nesses venenos são raros os estudos que visam elucidar a estrutura molecular e funcional dos pequenos peptídeos. O presente estudo teve como objetivo investigar peptídeos deste grupo (negligenciados) no veneno do escorpião Tityus serrulatus. Para isto, o veneno bruto deste escorpião foi submetido a extração diretamente em acetonitrila 50 % (v/v), e a fração solúvel foi fracionada, e cada fração individual foi submetida à análise por espectrometria de massas ESI-IT-TOF-MS e MSn a fim obter as sequências completas de novos peptídeos. A estratégia utilizada permitiu a identificação de cinco novos peptídeos, estruturalmente diferenciados daqueles já descritos na literatura. Os peptídeos caracterizaram-se por serem lineares e não possuírem cisteínas. Desta forma, eles ampliam a classe... / The increasing population of venomous animals in urbanized areas or activities related to the exploitation of natural areas has favored significant accidents due to human contact with these animals. Thus, the toxins from animal venoms has been the subject of many studies prove useful in developing new drugs and new methodological approaches or high-resolution techniques. Scorpions’s accidents are those with the highest number of reported cases among all venomous animals. More than a hundred years of research with these poisons animals, the principal focus toxinology is on proteins, responsible for the spread of the venom in tissues prey or victims, especially in neurotoxic peptides (presenting between 30 and 70 amino acid residues). Despite on the existence of small and linear peptides in these venoms are few studies exploring the molecular structure and function of small peptides. The present study aimed to the study of this peptides group (at moment is neglected) from scorpion venom Tityus serrulatus. For this, the venom were fractionated by chromatography, posteriorly each fraction was subjected to individual analysis by mass spectrometry (LC-MS IT-ToF) in order to obtain the complete sequence about novel peptides. This strategy promoted the detection of five undiscovered peptide sequences highly differentiated those previously described at literature. The peptides were characterized like non-disulfide-bridged peptides it is contributed to expanding the class of scorpions peptides with similar physicochemical characteristic. Two peptides were synthesized on solid phase (fraction 14 and fraction 18) and tested by biological activity in vivo and in vitro. The fraction 18 showed us antinociceptive and edematogenic effect, in addition to antibiotic effect. These results has been demonstrated the large biotechnology... (Complete abstract click electronic access below)

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Saúde Coletiva, 2013. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2013-09-16T13:37:43Z No. of bitstreams: 1 2013_ GuilhermeCarneiroReckziegel_Parcial.pdf: 3618867 bytes, checksum: c2a191e9ba8c2942fdeeab19bc307931 (MD5) / Rejected by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br), reason: Tânia, Por favor, trocar o arquivo parcial. Obrigada! Jacqueline on 2013-09-20T13:25:50Z (GMT) / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2013-09-20T14:50:37Z No. of bitstreams: 1 2013_ GuilhermeCarneiroReckziegel_Parcial.pdf: 3620146 bytes, checksum: a27317ee369d88ed43ccb5965de8cb94 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-20T15:29:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ GuilhermeCarneiroReckziegel_Parcial.pdf: 3620146 bytes, checksum: a27317ee369d88ed43ccb5965de8cb94 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-20T15:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ GuilhermeCarneiroReckziegel_Parcial.pdf: 3620146 bytes, checksum: a27317ee369d88ed43ccb5965de8cb94 (MD5) / Introdução: Escorpiões são artrópodes da classe Arachinida capazes de causar envenenamentos em humanos com importante gravidade. No Brasil, encontram-se distribuídos em todas as macrorregiões e nos diversos ecossistemas. Apresentam-se mais ativos nos períodos quentes e chuvosos do ano. São reconhecidos como escorpiões de importância médica no Brasil os pertencentes ao gênero Tityus, em especial quatro espécies: T. serrulatus, T. stigmurus, T. bahiensis e T. obscurus. O escorpionismo no Brasil apresenta-se como problema de saúde frente ao crescente número de acidentes e óbitos. Objetivo: Descrever as características clínico-epidemiológicas dos acidentes escorpiônicos no Brasil. Método: Foi realizado estudo clínico-epidemiológico descritivo e analítico dos acidentes escorpiônicos notificados no Sistema de Informação de Agravos de Notificação, no período de 2000 a 2010. Utilizou-se para tabulação dos dados e análises os softwares TabWin32 3.6b, EpiInfo 3.5.3 e Microsoft Excel 2010. Resultados: As taxas médias de incidência e mortalidade, para cada 100.000 habitantes, foram de 17,7 e 0,028, respectivamente; sendo de 0,16% a taxa média de letalidade. As Regiões Nordeste e Sudeste apresentaram as maiores taxas de incidência e mortalidade, sendo a taxa de letalidade maior nas Regiões Centro-Oeste e Norte. Os acidentes foram mais frequentes em homens, em idade economicamente ativa e em zona urbana. Óbitos foram mais frequentes em crianças de até 9 anos de idade. Obteve-se como fatores de risco para o óbito os acidentes em zona rural, em crianças de até 9 anos de idade, os casos graves, e o atendimento soroterápico tardio (acima de 3 horas). Conclusão: Nos últimos anos observou-se aumento das taxas de incidência e mortalidade, devendo ser estimulada a intensificação dos programas de prevenção e controle. O perfil epidemiológico descrito reforça a necessidade de capacitação contínua dos profissionais de saúde envolvidos no diagnóstico e tratamento dos acidentados, visando, em tempo oportuno, a identificação do gênero do escorpião agressor e a classificação clínica do caso para instituição do tratamento adequado. O reforço da área assistencial é essencial para que se diminua a letalidade do agravo, principalmente nos grupos mais vulneráveis. / Introduction: Scorpions are arthropods members of the class Arachnida capable of causing poisoning with serious nature in humans. In Brazil, they are distributed all over the macro-regions, in different ecosystems and become more active in the warmer and wetter periods of the year. Scorpions belonging to the genus Tityus are recognized for their medical importance in Brazil, especially four species: T. serrulatus, T. stigmurus, T. bahiensis and T. obscurus. Scorpionism presents itself as a health problem in Brazil, mainly due to the growing number of accidents and deaths. Objective: Describe the clinical and epidemiological features of accidents caused by scorpions in Brazil. Method: It was conducted a clinical and epidemiological descriptive and analytical study of the accidents with scorpions reported in the Notifiable Diseases Information System (Sistema de Informação de Agravos de Notificação) in the period of 2000 to 2010. The softwares TabWin32 3.6b, EpiInfo 3.5.3 and Microsoft Excel 2010 were used for data tabulation and analysis. Results: The average incidence and mortality rates per 100,000 inhabitants were 17.7 and 0.028, respectively. The average lethality rate was 0.16%. Northeast and Southeast regions presented the highest incidence and mortality rates, lethality rate was higher in the Midwest and Northeast. Accidents were more frequent in working-age men and in urban areas. Deaths were more frequent in children up to 9 years old. Death risk factors were accidents in rural areas, in children up to 9 years old, severe cases, and delayed serotherapy (over 3 hours). Conclusion: The incidence and mortality rates have been increased in the last ten years, and intensification of prevention and control programs should be encouraged. The epidemiological profile described reinforces the need for continuous training of health professionals involved in the diagnosis and treatment of accident victims, seeking, in proper time, the identification of the genus of the aggressor and clinical classification of the cases to the right treatment. The strengthening of the attendance area is essential to decrease the lethality of these accidents, especially the most vulnerable groups.

Orientador: Marcos Dias Fontana / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-26T03:25:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gregio_AnaMariaTrindade_D.pdf: 2249313 bytes, checksum: 6fac809aa95af8768f99c3cb5d8801a4 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O presente trabalho relata uma comparação entre as duas principais espécies de escorpião de importância médica: T. serrulatus e T. bahiensis. O estudo dos acidentes escorpiônico é muito importante devida sua gravidade e freqüência que ocorrem. O estudo comparativo dos venenos de escorpião T. bahiensis e T. se"ulatus foi dividido em duas partes. Primeiramente o estudo farmacológico em preparações isoladas (preparação nervo frênico-diafragma de rato, aurícula isolada, biventer cervicis de pintainho), além de pressão arterial de rato e dose mediana letal em camundongos. Nestes experimentos utilizou-se o veneno de T. serrulatus e T. bahiensis nas mesmas doses para estabelecer uma comparação de seus efeitos. A segunda parte do trabalho: estudos bioquímicos com estes venenos. Foi realizado estudos sobre atividades enzimáticas destes venenos (atividade proteolítica e hialuronidásica) e o fracionamento destes venenos através de cromatografia por gel filtração. Os principais picos destes fracionamentos foram testados em preparação nervo frênico-diafragma de rato, para verificação da atividade neuromuscular destas frações. Em preparações isoladas nervo frênico-diafragma de rato e preparação de biventer cervicis de pintainho os venenos comportaram-se de maneira semelhante, na preparação de aurícula isolada de cobaia e pressão arterial de rato pode-se constatar uma discreta diferença para o veneno de T.bahiensis, este promovia uma bradicardia e hipotensão mais acentuadas do que o veneno de T. se"ulatus. Além disso, em preparações nervo frênico diafragma de rato onde foi analisado a atividade dos venenos sobre os "twitches " o veneno de T. bahiensis demonstrou ser mais ativo nas preparações que haviam sido previamente Icurarizadas (d-Tc 14,6 11M), pois induziu o aparecimento de contraçoes espontâneas e aumento no tempo de relaxamento. Em termos de letal idade o veneno de T. se"ulatus mostrou-se mais potente que o veneno de T.bahiensis, também revelou ser mais potente no antagonismo do bloqueio neuromuscular em preparações curarizadas pela d-Tc (1 ,46 11M). A atividade hialuronidásica demonstrou níveis parecidos para ambos venenos, o que leva a crer que os venenos em estudo tenham um bom fator de difusão nas membranas. Quanto à atividade proteolítica, não foi encontrada nos dois venenos. O perfil do fracionamento foi diferente para ambos venenos, porém suas frações reproduziram os mesmos efeitos: aumento na amplitude das contrações, contrações espontânes, contraturas e bloqueio neuromuscular. Todos estes efeitos também foram visualizados com o veneno total. Nossos resultados sugerem que, as duas espécies de escorpião possuem uma taxonomia relativa, porém contém toxinas diferentes que exercem efeitos farmacológicos similares sobre preparações neuromusculares / Abstract: T. bahiensis and T.serrulatus are the main scorpion species involved in envenomations in the Brazil, the latter being the more widely distributed. Clinically, envenomations by T. serrulatus is more serious than that by T. bahiensis. In this thesis, the lethal and neurotoxic activities of venoms from these two species were compared. Male Swiss withe mice (18-20 g) were used to determine the Lv. LDso of the venoms and the rat phrenic nerve-diaphragm preparations was used to examine the neuroxic activity. The LDso for T. bahiensis and T. serrulatus venom was 0,72 (95% CI: 0,68 -0,75) mg/Kg and 0,54 (95% CI: 0,45-0,64) mg/Kg, respectively. In phrenic nerve-diaphragm preparations, both venoms (2,5 _g/ml) produced similar responses, namely, na increase in contraction amplitude and in the number of fasciculations, as well as mucle contracture followed by neuromuscular blockade. Similar effects were observed for the two venoms in the chik biventer cervicis neuromuscular preparation. T.serrulatus venom completely reverted the neuromuscular blockade produced by d-tubocurarine (d-Tc 1,46 M) in 35,0.:!: 1,8 min and 18,0.:!: 1,2 min at the concentrations of 2,5 _g/ml and 5 _glml, respectively. At these same concentrations, T. bahiensis venom produced only partial reversal after 60 mino Both venoms (100-600_g/Kg) produced marked alterations in the blood pressure of anesthesized rats, including hypo- and hypertensive responses as well as bradycardia. The latter effect was also observed in guinea-pig isolated atria. In both of these preparations, T. bahiensis venom was moe potent than T.serrulatus venom. The fractionation of T. bahiensis and T.serrulatus venoms by gel filtration on Superdex 75 resulted in 13 na 12 peaks, respectively. Ali peaks were tested neuromuscular activity in the isolated phrenic nerve-diaphragm preparation. Several peaks increased the amplitude of the contractions in indirectly stimulated preparations and produced neuromuscular blockade and fasciculations, as well as spontaneous muscle contractions. In general, the venoms of T. bahiensis and T. serrulatus produced similar pharmacological effects but differed in potency. Since Tityus scorpions venoms contain a variety of alfa and beta neurotoxins with marked neuromuscular activity, the differences seen between these two venoms may reflect variation in their content of these toxind or may indicate the presence of novel toxins with similar pharmacological effects on the mammalian neuromuscular junction / Doutorado / Farmacologia, Anestesiologia e Terapeutica / Doutor em Odontologia

Orientador: Sergio Marangoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-20T13:19:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Toyama_MarcosHikari_M.pdf: 3761928 bytes, checksum: 04541e5732f168a5aa6a88fd209fc89a (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: As neurotoxinas escorpiônicas têm sido classificadas em duas grandes categorias: as a -toxinas (encontradas em espécies do Velho Mundo) que retardam a inativação dos canais de sódio e as ß-toxinas (provenientes de espécies do Novo Mundo), que induzem um estado persistente de despolarização das membranas de células excitáveis (neurônios). A TsTX-V foi obtida por cromatografia de troca iônica em CM-Cellulose 52 e teve seu grau de pureza confirmado por cromatografia de fase reversa em HPLC e por eletroforese em PAGE-SDS Tricina. A estrutura primária da TsTX-V foi determinada por degradação automática de Edman, a partir da proteína pura carboximetilada e reduzida e de seus digestos peptídicos obtidos por Tripsina e Protease V8. Sua seqüência, 64 resíduos de aminoácidos e uma massa molecular, calculada através da somatória dos resíduos, de 7,2 kDa, contendo oito resíduos de cisteina. Testes eletrofisiológicos realizados em nervo vago de coelho mostraram que a toxina TsTX-V (0,03µg/mL) induz um prolongamento do potencial de ação das fibras B do nervo vago devido ao retardo na inativação do canal de Na+. A 0,3µg/mL ela induz também uma despolarização do nervo. Esses efeitos são irreversíveis e podem ser abolido por tetrodoxina (200 - 500 mM), mas não por um aumento da concentração de potássio no meio externo. Estes resultados demosntraram que TsTX-V é uma a-toxina (Arantes et aI., 1994). Em ilhotas de Langerhans, isoladas de ratos, a TsTX-V (a-toxina) potencializou a secreção de insulina, na ausência ou na presença de 8,3 mM de glicose. A Ts-g potencializou a secreção de insulina por 8,3 mM de glicose. A toxina TsTX-V (5,6 mg/ ml) induziu um aumento do efluxo de 86Rb+ cerca de 2,0 a 2,4 vezes em relação ao induzido por 8,3 mM de glicose em ilhotas de Langerhans. Este efeito foi persistente e lentamente reversível. Efeito similar foi observado em presença de (110 mM) de veratridina, substância que retarda a inativação de canais de sódio sensíveis a voltagem. Estes dados sugerem que a toxina TsTX-V prolonga o período de despolarização das células B, ativando indiretamente os canais de K+ dependente de voltagem, mantendo, desta forma, a permeabilidade da membrana ao K+, medida indiretamente pelo efluxo de 86Rb+, mateve-se elevada.. A estrutura tridimensional da toxina TsTX-V foi determinada através de modelagem molecular, utilizando-se para isso os dados cristalográficos da toxina CsE-V3, cujas coordenadas estão depositadas em banco de dados, e da toxina AaH II. De um modo geral, ela tem as feições típicas das neurotoxinas de escorpiões, como a formação em a.-hélice e as três folhas b antiparalelas, mas diferindo quanto à disposição das alças J e B, e da região N-terminal e Carboxi terminal, quando comparados com a toxina do Androctonus autralis Hector (AaH II). O dendograma obtido através das similaridades e coincidências de resíduos e do alinhamento das estruturas secundárias mostra que as toxinas do Novo Mundo podem ser subdivididas em três subgrupos: duas (beta) b e uma (alfa) a / Abstract: Antimamals scorpion neurotoxins are classified in two groups: a-toxins (from the Old World species) that induce a slowing down of the inactivation of the sodium channel, and b-toxins (from the New World species), that induce a persistant depolarization of excitable cell membranes. TsTX-V was obtained by ion-exchange chromatography on CM-Cellulose 52 and its of purity was confirmed by reverse phase chromatography and Tricine SDS-PAGE. Primary structure of TsTX-V has been determined by automatic Edman degradation from the reduced and carboxymethyled protein and digestic peptide obtained by Protease V8 and Tripsin. Its sequence shows, a total of 64 aminoacid residues, a calculated molecular weight of 7200.and eight cysteine residues. Electrophysiological assay performed on the vagus nerve of rabit, showed that TsTX-V (0,03 ).mg/mL) induce a persistent depolarized state during long time on B fibers, this effect was abolished by addition of tetrodoxin (200 - 500 mM) but not abolished by high externaI potassium depolarization. Those effects characterized TsTX-V as a-toxins.(Arantes et al, 1994) On isolated rat islets of Langerhans TsTX-V induced insulin secretion in both absecence or presence os glucose (8,3 mM)presence of glucose 8,3 mM, but in absence any effect was observed. However, Tsg (b toxin) potentiated insulin secretion in the presence of glucose 8,3 mM. TsTX-V (5,6 mg/mL) induced a 86Rb+ outflow increase, 2,0~2,4 fold the rate of the marker outflow in the presence of 8,3 mM glucose. This effect was persistent and slowly reversible, showing similarity to that induced by 100 mM veratridine, an agent that prolong the open period of Na+ channel, delaying their inactivation. This suggested that, by extending the depolarized period, TsTX-V indirectly affect b cells voltage dependent K+ channels, thus increasing K+ permeability. Homology studies performed with TsTX-V and other scorpion neurotoxins revealed common folding among them, for example the presence of highly conserved regions and residues and the presence of eight cystein residues at same locations. The three-dimensional structure of TsTX-V was determined by modeling from crystalographic determined structure of CsE-V3 and AaH II. TsTX-V has conserved a and b structure present in other scorpion neurotoxins. Basically its three-dimensional structure is similar to CsE-V3 and AaH lI, but differs in the folding patterns in the J and B loops. Computer simulation performed on the three-dimensional structure obtained by molecular modeling, shows that the C-terminal and N-terminal loops have a great degree of freedom. On the other hand J and B loops did not show great diferences in its leght spatial disposition whem compared with atoxic fraction TsTX-VI or Ts-g (b toxins) / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Ciências Biológicas