Thesis (Ph. D.)--Ohio University, March, 2004. / Includes bibliographical references (leaves 158-181).

Orientador: Margarete Teresa Gottardo de Almeida / Banca: Márcia Maria Costa Nunes Soares / Banca: Lúcia Buchalla Bagarelli / Resumo: A candidíase vulvovaginal (CVV) é uma inflamação da mucosa genital decorrente de infecção por leveduras. Os principais sintomas são disúria, hiperemia, ardência, corrimento, prurido, dispareunia, fissuras. Aproximadamente 75% das mulheres sofrem ao menos um episódio de candidíase vulvovaginal, 40% apresentam mais de um episódio e menos de 5% tornam-se recorrentes (CVVR). A CVV tem como principal etiologia, Candida albicans, no entanto, episódios devido às espécies "não albicans" estão aumentando. O manejo das vaginites vem sendo realizado de modo empírico, levando a problemas quanto à terapêutica. Assim, este projeto teve como objetivos caracterizar fenotipicamente leveduras isoladas do conteúdo vaginal de 223 mulheres adultas, sintomáticas (S) e assintomáticas (A), atendidas pelo Serviço de Ginecologia do Hospital de Base de São José do Rio Preto e determinar os indicadores clínicos. Para tal, foi realizada análise micológica dos 223 isolados clínicos, sendo que, 87 amostras apresentaram cultura positiva. C. albicans foi a espécie mais prevalente nos dois grupos (A/S), seguida de Candida glabrata. A maior parte das mulheres era casada com média de idade de 30 a 40 anos, referiu uso de anticoncepcionais e ciclo menstrual regular. Em relação a práticas sexuais houve, para parte das pacientes, concomitância entre os hábitos, anal, oral e vaginal. Quando avaliado o tratamento prévio, não houve evidência de associação com sintomas particulares. A suscetibilidade a antifúngicos, realizada pelos dois métodos de referência disco-difusão e microdiluição, mostrou concordância, estatisticamente comprovada, apenas para o itraconazol. Em relação à produção de fator de virulência, apenas C. albicans produziu fosfolipase. Diferentemente, proteinase foi detectada em C. albicans, C. glabrata e Candida parapsilosis. Esse último fator de virulência... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Vulvovaginal candidiasis (CVV) is an inflammation of genital mucosa caused by infection by yeasts. The main symptoms are dysuria, hyperemia, burning, corrimento, pruritus, dyspareunia, cracks. Approximately 75% of women suffer at least one episode of vulvovaginal candidiasis, 40% have more than one episode and less than 5% become recurrent (CVVR). The main cause is to candidiasis is Candida albicans, however, episodes due to the species non albicans are increasing. The management of vaginitis has been done so empirically, leading to problems with therapy. Thus, this project aimed to phenotypically characterize yeasts isolated from vaginal content of 223 adult women, symptomatic (S) and asymptomatic (A), attended by the Service of Gynecology, Hospital de Base de São José do Rio Preto and determine the clinical indicators. This has mycological analysis of 223 clinical isolates, of which 87 samples showed positive culture. C. albicans was the species most prevalent in both groups (A / S), followed by Candida glabrata. Most women were married with an average age of 30 to 40 years, said use of contraceptives and menstrual cycle regularly. In relation to sexual practices was for the part of patients, concomitance between habits, anal, oral and vaginal. When assessing the previous treatment, there was no evidence of association with particular symptoms. The susceptibility to antifungal held by the two methods of reference disc-diffusion and microdilution, showed agreement, statistically proven, only to itraconazole. For the production of virulence factor, only C. albicans produced phospholipase. Conversely, proteinase was detected in C. albicans, C. glabrata and Candida parapsilosis. The latter factor was associated with virulence, mainly in isolates from symptomatic patients. Data from this study helped reveal association between virulence factors with clinical signs... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A quantificação dos componentes bioquímicos como frutose, ácido cítrico e proteína total existentes no plasma seminal de caprinos e ovinos localizados na região Centro-Oeste do Brasil é uma forma de avaliar a atividade fisiológica e bioquímica espermáticas. Estes dados servem como indicadores de prováveis problemas com os testículos e glândulas acessórias desses animais e de sua respectiva fertilidade. A frutose e o ácido cítrico são importantes para o sêmen como fonte de energia metabólica e como componente de sistema tampão, respectivamente. A frutose é um marcador da função secretora das vesículas seminais, e é um componente importante para a sobrevivência dos espermatozóides em condições anaeróbicas e está estreitamente relacionada com a motilidade inicial das células espermáticas. Sendo assim, os objetivos do presente projeto foram analisar quantitativamente esses componentes do plasma seminal de bodes e carneiros sob latitude 20°31\'S em quatro épocas do ano e purificar, através de técnicas cromatográficas, a enzima fosfolipase A2, importante proteína presente no plasma seminal. As análises bioquímicas foram feitas usando-se um espectrofotômetro UV/Vis para obtenção da curva padrão e para a determinação das concentraçõoes mensais e da concentração anual média dos constituintes analisados. A purificação da PLA2 foi feita por cromatografia líquida preparativa usando-se como fase estacionária a coluna Superdex 75-16/60 (GE HealthCare) de exclusão por tamanho e membranas semipermeáveis de 10 e 30 kDa. Como resultado das análises bioquímicas, obteve-se a concentração anual média de proteínas totais de 3,27 ± 0,60 g/dL para ovinos e de 5,02 ± 0,43 para caprinos, ácido cítrico de 1015,33 ± 66,50 µg/mL para ovinos e de 1584,35 ± 143,90 µg/mL para caprinos e frutose de 23,40 ± 4,80 mg/dL para ovinos e 72,73 ± 18,50 mg/dL para caprinos. Os resultados mostraram que a PLA2 extraída do plasma seminal de ovinos tem massa molecular próxima de 13,8 kDa e a PLA2 do plasma seminal de caprinos tem massa molecular próxima a 12,8 kDa. / Quantification of biochemical components in seminal plasma including fructose, citric acid and total protein of goat and sheep of the Midwest region of Brazil is one way of evaluating the biochemical and physiological activity of the sperm. These data serve as indicators of potential problems with the testicles and accessory glands of these animals and their relative fertility. The fructose and citric acid are important for the semen as a source of metabolic energy and as a component of a buffer, respectively. Fructose is a marker of secretory function of seminal vesicles, important for the survival of spermatozoa under anaerobic conditions, and is closely related to the initial motility of sperm cells. Therefore, the objectives of this project were to quantitatively analyze these components in the seminal plasma of goats and sheep in latitude 20°31\'S 3 1\'S in four seasons and purify by chromatographic techniques the enzyme phospholipase A2, an important protein in the seminal plasma. Biochemical analysis were done using a spectrophotometer UV / Vis to obtaining the standard curve and to determine the monthly and annual average concentration of the constituents analyzed. The purification of PLA2 was performed by preparative liquid chromatography using the column as stationary phase Superdex 75-16/60 (GE HealthCare) by size exclusion and semipermeable membranes 10 and 30 kDa. As a result of biochemical analysis, we obtained the annual average concentration of total protein of 3,27 ± 0,60 g / dL for sheep and 5,02 ± 0,43 g/dL for goats, citric acid of 1015,33 ± 66, 50 g / mL for sheep and 1584,35 ± 143,90 g / mL for goats and fructose 23,40 ± 4,80 mg / dL for sheep and 72,73 ± 18,50 mg / dL for goats. The results showed that the PLA2 extracted from seminal plasma of sheep has a molecular mass of 13,8 kDa and the next PLA2 from goat seminal plasma has a molecular mass close to 12,8 kDa.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-10Bitstream added on 2014-06-13T18:56:01Z : No. of bitstreams: 1 correa_pr_me_sjrp.pdf: 763319 bytes, checksum: 1d1304fe60a8bc1f5f7c29d67c166679 (MD5) / A candidíase vulvovaginal (CVV) é uma inflamação da mucosa genital decorrente de infecção por leveduras. Os principais sintomas são disúria, hiperemia, ardência, corrimento, prurido, dispareunia, fissuras. Aproximadamente 75% das mulheres sofrem ao menos um episódio de candidíase vulvovaginal, 40% apresentam mais de um episódio e menos de 5% tornam-se recorrentes (CVVR). A CVV tem como principal etiologia, Candida albicans, no entanto, episódios devido às espécies “não albicans” estão aumentando. O manejo das vaginites vem sendo realizado de modo empírico, levando a problemas quanto à terapêutica. Assim, este projeto teve como objetivos caracterizar fenotipicamente leveduras isoladas do conteúdo vaginal de 223 mulheres adultas, sintomáticas (S) e assintomáticas (A), atendidas pelo Serviço de Ginecologia do Hospital de Base de São José do Rio Preto e determinar os indicadores clínicos. Para tal, foi realizada análise micológica dos 223 isolados clínicos, sendo que, 87 amostras apresentaram cultura positiva. C. albicans foi a espécie mais prevalente nos dois grupos (A/S), seguida de Candida glabrata. A maior parte das mulheres era casada com média de idade de 30 a 40 anos, referiu uso de anticoncepcionais e ciclo menstrual regular. Em relação a práticas sexuais houve, para parte das pacientes, concomitância entre os hábitos, anal, oral e vaginal. Quando avaliado o tratamento prévio, não houve evidência de associação com sintomas particulares. A suscetibilidade a antifúngicos, realizada pelos dois métodos de referência disco-difusão e microdiluição, mostrou concordância, estatisticamente comprovada, apenas para o itraconazol. Em relação à produção de fator de virulência, apenas C. albicans produziu fosfolipase. Diferentemente, proteinase foi detectada em C. albicans, C. glabrata e Candida parapsilosis. Esse último fator de virulência... / Vulvovaginal candidiasis (CVV) is an inflammation of genital mucosa caused by infection by yeasts. The main symptoms are dysuria, hyperemia, burning, corrimento, pruritus, dyspareunia, cracks. Approximately 75% of women suffer at least one episode of vulvovaginal candidiasis, 40% have more than one episode and less than 5% become recurrent (CVVR). The main cause is to candidiasis is Candida albicans, however, episodes due to the species non albicans are increasing. The management of vaginitis has been done so empirically, leading to problems with therapy. Thus, this project aimed to phenotypically characterize yeasts isolated from vaginal content of 223 adult women, symptomatic (S) and asymptomatic (A), attended by the Service of Gynecology, Hospital de Base de São José do Rio Preto and determine the clinical indicators. This has mycological analysis of 223 clinical isolates, of which 87 samples showed positive culture. C. albicans was the species most prevalent in both groups (A / S), followed by Candida glabrata. Most women were married with an average age of 30 to 40 years, said use of contraceptives and menstrual cycle regularly. In relation to sexual practices was for the part of patients, concomitance between habits, anal, oral and vaginal. When assessing the previous treatment, there was no evidence of association with particular symptoms. The susceptibility to antifungal held by the two methods of reference disc-diffusion and microdilution, showed agreement, statistically proven, only to itraconazole. For the production of virulence factor, only C. albicans produced phospholipase. Conversely, proteinase was detected in C. albicans, C. glabrata and Candida parapsilosis. The latter factor was associated with virulence, mainly in isolates from symptomatic patients. Data from this study helped reveal association between virulence factors with clinical signs... (Complete abstract click electronic access below)

A cristalografia de raios-X e um método de singular importância para a determinação da estrutura de macromoléculas. A importância em resolver estruturas de proteínas continua a crescer em campos variando desde a bioquímica e biofísica básicas ate o desenvolvimento farmacêutico e biotecnologia. o presente trabalho esta relacionado com os estudos cristalográficos de três diferentes moléculas biológicas. Calgranulina C de granulócitos porcinos, uma proteína que liga cálcio, supostamente envolvida em processos celulares regulados, foi cristalizada com parâmetros de rede a=b=54.35 e c=141.32&#197, grupo espacial P3121 ou seu enantiomorfo P3221. Várias tentativas foram feitas no sentido de se determinar a estrutura por substituição molecular, mas a alta flexibilidade entre os motivos \"EF-hands\" quando da ligação ao íon cálcio podem ser responsáveis pelo insucesso dos resultados. Tripanotiona redutase de T. cruzi e um excelente alvo para modelagem de inibidores e potenciais drogas contra a doença de Chagas. O complexo mutante TR + GSPD foi cristalizado com parâmetros de rede a=b=92.7 e c=156.2&#197, grupo espacial P43. Um conjunto preliminar de fases foi obtido por refinamento de corpo rígido contra as coordenadas da TR nativa. O modelo foi refinado a 2.4&#197 de resolução, Rfactor=19.8%. Fosfolipase A2 extraída do veneno da serpente Bothrops moojeni foi cristalizada com parâmetros de rede a=63.1, b=90.5 e c=40.2&#197 e &#946=125.1&#176, grupo espacial C2. A estrutura foi resolvida por substituição molecular usando o dímero da fosfolipase A2 de Crotalus atrox como modelo. A analise de sua seqüência de aminoácidos e necessária para posteriores ciclos de refinamento. / X-ray crystallography is a essential method for determination of the structure of macromolecules. The importance of solving protein structures continues to grow in fields ranging from basic biochemistry and biophysics to pharmaceutical development and biotechnology. The current work is concerned to the crystallographic studies of three different biological molecules. Calgranulin C from pig granulocytes, a calcium binding protein though to be involved in regulation of cell process, was crystallized with cell parameters a=b=54.35 and c=141.32&#197, space group P3121 or its enantiomorph P3221. Several attempts were made in order to solve the structure, but the high flexibility between its EF-hands motives while binding the ion calcium may be responsible for the lack of success in the results. Trypanothione reductase (TR) from T. cruzi is a target enzyme for modeling an inhibitor for Chagas´ disease. The C58S TR + GSPD mutant complex was crystallized with a=b=92.7 and c=156.2&#197, space group P43. A preliminary set of phases was obtained by rigid body refinement against the coordinates for the native TR. The model was refined to 2.4&#197 resolution, Rfactor=19.8%. Phospholipase A2 extracted from the venon of the snake Bothrops moojen; was crystallized with cell parameters a=63.1, b=90.5, c=40.2&#197 and &#946=125.1&#176, space group C2. The structure was solved by molecular replacement techniques using the dimer of phospholipase A2 from Crotalus atrox as a model. The aminoacid sequence analysis is needed for further refinement cycles.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As fosfolipases A2 secretÃrias (sPLA2, EC 3.1.1.4) hidrolisam a ligaÃÃo Ãster sn-2 dos fosfolipÃdios, liberando Ãcidos graxos e lisofosfolipÃdios. A expressÃo destas enzimas esta elevada em diversas condiÃÃes patolÃgicas como, artrite reumatÃide, sepse, aterosclerose e cÃncer. AlÃm disto, as sPLA2s sÃo os principais componentes tÃxicos dos venenos de algumas serpentes, sendo os principais responsÃveis pelo dano tecidual local. A harpalicina 2 Ã uma isoflavona isolada das folhas de Harpalyce brasiliana Benth., uma raiz-de-cobra utilizada na medicina popular do Nordeste para tratar envenenamentos por serpentes e condiÃÃes inflamatÃrias. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da harpalicina 2 nas atividades enzimÃtica, edematogÃnica e miotÃxica de sPLA2s isoladas dos venenos de Bothrops pirajai (PrTX-III), Crotalus durissus terrificus (Cdt F15), Apis mellifera (Apis) e Naja naja (Naja). AlÃm disso, o efeito sobre agregaÃÃo plaquetÃria induzida pela piratoxina-III (PrTX-III) em decorrÃncia do tratamento com a harpalicina 2 tambÃm foi avaliado. A harpalicina 2 inibiu todas as sPLA2s testadas, com percentuais de inibiÃÃo de 58,7, 78,8, 87,7 e 88,1 % para PrTX-III, Cdt F15, Apis e Naja, respectivamente. A primeira fase da atividade edematogÃnica induzida pela administraÃÃo das sPLA2s tambÃm foi inibida pela harpalicina 2, assim como a miotoxicidade. Quando avaliada especificamente sobre a PrTX-III, em comparaÃÃo com os inibidores padrÃo, Ãcido aristolÃchico (Aris Ac) e brometo de p-bromofenacila (p-BPB), a IC50 da harpalicina 2 sobre a atividade enzimÃtica foi de 11,34 Â 0,28 μg/mL. AlteraÃÃes conformacionais como um leve desenovelamento e a transiÃÃo da forma dimÃrica para monomÃrica tambÃm foram observadas apÃs o tratamento com a harpalicina 2, sem contudo alterar a massa da proteÃna. Nos experimentos de agregaÃÃo plaquetÃria, a harpalicina 2 incubada previamente com a PrTX-III inibiu a agregaÃÃo quando comparada a proteÃna nÃo tratada. O efeito inibitÃrio do Ãcido aristolÃchico e do p-BPB foram menores do que os da harpalicina 2, que tambÃm inibiu a agregaÃÃo induzida pelo Ãcido araquidÃnico. Os resultados de docking, obtidos utilizando as estruturas cristalogrÃficas das sPLA2s oriundas do Protein Data Bank, revelaram uma tendÃncia entre os valores dos GOLD scores e os percentuais de inibiÃÃo da atividade enzimÃtica e de agregaÃÃo plaquetÃria, apontando a formaÃÃo de ligaÃÃes de hidrogÃnio entre a harpalicina 2 e resÃduos importantes do sÃtio ativo das sPLA2s, como a histidina-48. Em conclusÃo, estes resultados mostraram o efeito inibitÃrio da harpalicina 2 sobre as atividades enzimÃticas e tÃxicas das sPLA2s, corroborando, em parte, o uso da H. brasiliana na medicina popular. / Secretory phospholipases A2 (sPLA2, EC 3.1.1.4) hydrolyses the sn-2 ester bond of phospholipids, releasing fatty acids and lysophospholipids. The expression of these enzymes is found to be elevated in many pathological conditions, such as rheumatoid arthritis, sepsis, atherosclerosis, and cancer. Moreover, sPLA2s are the main toxic components of some snake venoms, being the mainly responsible for the local tissue damage. Harpalycin 2 is an isoflavona isolated from the leaves of Harpalyce brasiliana Benth., a snakeroot used in folk medicine to treat snake bites and inflammation in Northeast of Brazil. The aim of this study was evaluate the effect of harpalycin 2 in the enzymatic, edematogenic, and myotoxic activities of sPLA2s isolated from Bothrops pirajai (PrTX-III), Crotalus durissus terrificus (Cdt F15), Apis mellifera (Apis), and Naja naja (Naja) venoms. Futher, the effect on the platelet aggregation induced by PrTX-III as a result of the treatment with harpalycin 2 was also evaluated. Harpalycin 2 inhibited all sPLA2s tested, with inhibition percentages of 58.7, 78.8, 87.7, and 88.1 % for PrTX-III, Cdt F15, Apis, and Naja, respectively. The early phase of the edema induced by sPLA2s administration was also inhibited by harpalycin 2, as well as the myotoxicity. When assayed specifically with the PrTX-III, in comparison with two standard sPLA2 inhibitor, aristolochic acid (Aris Ac) and p-bromophenacyl bromide (p-BPB), the IC50 of harpalycin 2 on the enzymatic activity was 11.34 Â 0.28 μg/mL. Conformational changes as a slightly unfolding and the transition from the dimeric to the monomeric form were also observed after treatment with the harpalycin 2, with no changes in the molecular mass of the protein. In the platelet aggregation assays, the harpalycin 2 incubated with the PrTX-III inhibited the aggregation when compared to the untreated protein. The inhibitory effect of Aris Ac and p-BPB were lower than that of harpalycin 2, which also inhibited the aggregation induced by arachidonic acid. The docking results, using the crystallographic structures of the sPLA2s taken from the Protein Data Bank, showed a trend between the GOLD scores and the percentages of catalytic activity and platelet aggregation inhibition, showing the formation of hydrogen bonds between harpalycin 2 and important residues in the active site of the sPLA2s, as His48. In conclusion, these results showed the inhibitory effect of harpalycin 2 on the enzymatic and toxic activities of sPLA2s, corroborating, at least in part, the use of H. brasiliana in folk medicine.

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

Fosfolipases A2 miotóxicas (Lys49, enzimaticamente inativa, e Asp49, com atividade) isoladas do veneno de Bothrops asper, induzem hipernocicepção. Assim, avaliamos os mecanismos estruturais, moleculares e mediadores centrais envolvidos neste efeito. A injeção intraplantar das FLA2s acarretou hiperalgesia, enquanto que apenas a FLA2-Asp49 induziu alodinia. A região C-terminal é a responsável pelo efeito da FLA2-Lys49, enquanto que a atividade catalítica da FLA2-Asp49 parece ser responsável pela indução de hipernocicepção. Canais de Ca2+ e Na+ participam deste efeito. Na medula espinhal, receptores NK1 e para CGRP, receptores ionotrópicos para glutamato, NO, IL-1, prostanóides e adenosina participam da hiperalgesia induzida pelas FLA2s. Adicionalmente, receptores metabotrópicos para glutamato e o TNF?, estão envolvidos na hiperalgesia induzida pela FLA2-Asp49. Receptores NK1 e NK2 e para CGRP, receptores para glutamato, TNF? e prostanóides medeiam a alodinia. A ativação de astrócitos e microglia, na medula espinhal, contribui para a gênese do efeito hipernociceptivo. / Phospholipase A2 (Lys49, catalytically-inactive and Asp49, catalytically active), isolated from Bothrops asper snake venom, induce pain. The present studies examined the molecular, structural and central mechanisms involved in hypernociception induced by both PLA2s. These PLA2s induced mechanical hyperalgesia, whereas only PLA2-Lys49 evoked allodynia. The C-terminal region of the PLA2-Lys49 seems to be responsible for hyperalgesia, whereas the enzymatic activity of PLA2-Asp49 contributes to such an effect. Calcium and sodium channels are involved in PLA2s-induced hyperalgesia. In the spinal cord, NK1 and CGRP receptors, glutamate ionotropic receptors, NO, IL-1, prostanoids and adenosine contribute to hyperalgesia caused by PLA2s. Additionally, metabotropic glutamate receptors and TNF are involved in hyperalgesia induced by PLA2-Asp49. NK1, NK2 and CGRP receptors, glutamate receptors, TNF and prostanoids mediate allodynia. Activation of spinal astrocytes and microglia contribute to the generation of hyperalgesia and allodynia induced by both toxins.

Orientador: Marcos Hikari Toyama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T09:14:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fagundes_FabioHenriqueRamos_D.pdf: 9330688 bytes, checksum: 3849f7f19f623ba248060731c3752b2e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Mionecrose e edema são dois dos efeitos de fosfolipases A2 secretórias (sPLA2s) de serpents do genero Bothrops, BjVIII é uma nova Lys49 PLA2 miotóxica isolada do veneno de Bothrops jararacussu que exibe efeitos atípicos na agregação plaquetária humana e aumenta a secreção de insulina. Nestes estudos, demonstramos que BjVIII aumenta a liberação de insulina das células beta do pâncreas e induz a agregação plaquetária. Utilizando degradação de Edman e seqüenciamento de aminoácidos de novo por massa, nós determinamos a seqüência primária completa de BjVIII. Esta análise revelou uma mudança do aminoácido G35K na BjVIII, que difere da seqüência de BthTX-I, PrTX-I e PrTX-II e podem estar relacionados com as diferenças observadas na atividade biológica entre BjVIII e outras Lys49 sPLA2. Estes resultados indicam que além da região C-terminal e B-wing de PLA2, o laço de ligação do cálcio na BjVIII deve ser considerada uma importante região envolvida nos efeitos farmacológicos das isoformas Lys49 sPLA2 do gênero Bothrops. Para entender melhor o modo de ação da BjVIII, estudos cristalográficos foram iniciados. Duas formas de cristais foram obtidos, ambos contendo duas moléculas na unidade assimétrica (ASU). Dados de difração de radiação síncrotron foram coletados a 2,0 °A e 1,9 °A de resolução para os cristais que pertencem ao grupo espacial P212121 (a = 48:4 ° A, b = 65:3 ° A, c = 84:3 ° A) e grupo espacial P3121 (a = b = 55:7 º A, c = 127:9 ° A), respectivamente. Nós apresentamos uma caracterização cristalográfica detalhada de BjVIII. A estrutura foi resolvida em dois grupos de espaço diferentes, onde uma densidade de elétrons inesperada foi supostamente modelada no sítio ativo como uma molécula de ácido lisofosfatidico ao qual foi atribuído o efeito atípico de agregação plaquetária. Além disso, os estudos de bioinformática e comparações moleculares com outras PLA2s mostraram a conservação evolutiva dos mecanismos catalíticos e possibilitou a identificação do mesmo sitio miotóxico recentemente propostos para Lys49-PLA2s. Estrutura cristalográfica de BjVIII e análises do modelo realizadas em nossos estudos têm contribuído para uma melhor compreensão da ação farmacológica de fosfolipases A2. As cumarinas, são compostos químicos encontrados em muitas plantas e sintetizados em laboratórios, tem valor clínico, como precursor de vários fármacos anticoagulantes e antiinflamatórios. Nós caracterizamos os efeitos de duas cumarinas sintéticas, etil 2-oxo-2Hcromeno- 3-carboxilato (EHCC) e ácido 7-hidroxi-2-oxo-2H-cromeno-3-carboxílico (HHCC), sobre a estrutura, e as propriedades biológica e farmacológicas de BjVIII. Os resultados de espectroscopia de fluorescência intrínseca e estudos de dicroísmo circular indicaram que ambos os compostos induzem uma desestruturação parcial da proteína. A análise de aminoácidos revelou que o tratamento com EHCC (BjVIII-EHCC) e HHCC (BjVIII- HHCC) induzem a modificação de aminoácidos da BjVIII. Além disso, observamos uma redução do edema, mionecrose, agregação plaquetária, estimulação da secreção de insulina e atividade antibacteriana induzida por BjVIII após o tratamento com essas cumarinas. Tomados em conjunto, nossos resultados indicam que EHCC e HHCC induzem uma modificação estrutural irreversível na BjVIII que leva a uma diminuição nas atividades farmacológicas e biológicas induzidas por BjVIII nativa. / Abstract: Myonecrosis and edema are two of the effects of the secretory phospholipases A2 (sPLA2s) of Bothrops jararacussu snake venom, BjVIII is a new myotoxic Lys49-PLA2 isolated from Bothrops jararacussu venom that exhibits atypical effects on human platelet aggregation and increases insulin secretion. In these studies, we demonstrate BjVIII also enhances insulin release from pancreatic beta cells and induces platelet aggregation. Using both Edman degradation and de novo amino acid sequencing by mass, we determined the complete primary sequence of BjVIII. This analysis showed a G35K amino acid change in BjVIII, which differs from the sequences of BthTx-I, PrTx-I, and Prtx-II and may relate to the observed differences in biological activities among BjVIII and other Lys49 sPLA2. These results indicate that besides the C-terminal region and B-wing of PLA2, the calcium binding loop in BjVIII should be considered an important region involved in the pharmacological effects of Lys49 sPLA2 isoforms from the Bothrops genus. To better understand the mode of action of BjVIII, crystallographic studies were initiated. Two crystal forms were obtained, both containing two molecules in the asymmetric unit (ASU). Synchrotron radiation diffraction data were collected to 2.0 °A resolution and 1.9 °A resolution for crystals belonging to the space group P212121 (a = 48:4 ° A, b = 65:3 ° A, c = 84:3 ° A) and space group P3121 (a = b = 55:7 ° A, c = 127:9 ° A), respectively. We present a detailed crystallographic characterization of BjVIII. Structure was solved in two different space groups where an unexpected electron density in the active site was putatively modeled as a lysophosphatidic acid molecule to which has been attributed the atypical platelet aggregation effect. In addition, bioinformatics studies and molecular comparisons with other PLA2s have shown the evolutionary conservation of the catalytic machinery and enabled the identification of the same myotoxic site recently proposed for Lys49-PLA2S. BjVIII crystallographic structures and model analyses performed in our studies have contributed to a better understanding of the pharmacological action of phospholipases A2. Coumarin, a chemical compound found in many plants and synthesized in chemical laboratories, has clinical value as the precursor for several experimental anticoagulants and anti-inflammatory drugs. We characterized the effects of two synthetic coumarins, ethyl 2-oxo- 2H-chromene-3-carboxylate (EHCC) and 7-hydroxy-2-oxo-2H-chromene-3-carboxylic acid (HHCC), on the structural, biological, and pharmacological properties of BjVIII. The spectroscopic results from intrinsic fluorescence and circular dichroism studies indicated that both compounds induced partial protein unfolding. Amino acid analysis revealed that treatment with EHCC (BjVIII-EHCC) and HHCC (BjVIII-HHCC) induced amino acid modification of BjVIII. Furthermore, we observed a reduction of BjVIII-induced edema, myonecrosis, platelet aggregation, stimulation of insulin secretion, and antibacterial activity following treatment with these coumarins. Taken together, our results indicate that EHCC and HHCC induce an irreversible structural modification in the folding that leads to a decrease in pharmacological and biological activities induced by native BjVIII. / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Jose Camillo Novello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T00:19:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Damico_DanielaCarladaSilva_D.pdf: 13168744 bytes, checksum: facecc40bd94614d80c42d399206b237 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A subespécie Lachesis m. muta vive em florestas tropicais úmidas de difícil acesso, dificultando sua captura e/ou manutenção em cativeiro (obtenção do veneno). Uma revisão de 20 casos de acidentes ofídicos com humanos ocorridos na Costa Rica, Guiana Francesa, Brasil, Colômbia e Venezuela, confidentemente atribuídos a este gênero de serpente, descrevem sintomas locais de dor, edema, equimose, coagulopatia, sintomas semelhantes aos observados no envenenamento bothrópico. Entretanto, náusea, cólica abdominal, vômito constante, diarréia e sudorese foram sintomas exclusivos, não reportados em vítimas de outros viperídeos do Brasil. Um dos objetivos deste trabalho foi estudar os efeitos neurotóxico e miotóxico do veneno de L. m. muta em preparações neuromusculares isoladas de ave (biventer cervicis de pintainho) e mamífero (nervo frênico diafragma de camundongo). Em baixa concentração (2 mg/ml), o veneno exibiu potente neurotoxicidade, entretanto, nesta concentração, nenhum efeito miotóxico significativo foi observado em preparação biventer cervicis de pintainho, a miotoxicidade foi observada somente a concentrações superiores, a partir de 10 mg/ml. Ficou claro que o veneno possui componentes ativos farmacologicamente que atuam na junção neuromuscular e nas fibras musculares, o qual a intensidade de ação depende da concentração do veneno e do tipo da preparação neuromuscular (ave ou mamífero) usada. O veneno bruto de L. m. muta também foi estudado quanto a sua ação citotóxica. O veneno mostrou um efeito citotóxico frente à célula tubular epitelial renal (MDCK), induziu a uma diminuição da viabilidade celular, alterou significantemente a resistência elétrica transepitelial através da monocamada e induziu alterações morfológicas e nucleares. Foram purificadas duas novas toxinas (LmTX-I e LmTX-II) a partir do veneno total de L. m. muta, com um alto grau de pureza e homogeneidade molecular, sem perda da atividade biológica. Estas novas toxinas foram caracterizadas como isoformas de PLA2s básicas Asp49, em função das características físico-químicas evidenciadas. Frente a diferentes concentrações de substrato, LmTX-I mostrou um comportamento tipo alostérico. Na ausência de Ca2+ (1 mM) e na presença de íons divalentes como Zn2+ e Cu2+, a atividade PLA2 foi inibida. Foi utilizada preparação biventer cervicis de pintainho para estudar a atividade neurotóxica e miotóxica in vitro da PLA2 (LmTX-I). A toxina produziu um bloqueio irreversível da transmissão neuromuscular em concentrações baixas como 1 mg/ml. Entretanto, nesta concentração, nenhum efeito miotóxico significativo foi produzido pela toxina. O bloqueio neuromuscular não foi acompanhado da inibição da resposta contrátil à adição da acetilcolina (ACh), desta maneira, o bloqueio neuromuscular produzido pela LmTX-I pode ser atribuído preferencialmente por um efeito inibitório na liberação de ACh, sugerindo uma ação présináptica da toxina. Com uma maior concentração (30 mg/ml), LmTX-I afetou a resposta ao KCl (30% de inibição), uma concentração no qual foi observado alterações morfológicas significativas (15% de fibras danificadas), como células com tamanhos heterogêneos, vacuolizadas, ou células com miofibrilas compactadas. Entretanto, nenhum efeito citotóxico significativo, como alteração morfológica e nuclear, redução da viabilidade celular ou indução da liberação de lactato desidrogenase, usando célula tubular epitelial renal (MDCK) e celular muscular esquelética (mioblastos e miotubos) foi observado / Abstract: The subspecies Lachesis m. muta lives in tropical forests of hard access, hindering its capture and/or maintenance in captivity (obtaining of the venom). A review on 20 case-reports that occurred in Costa Rica, French Guiana, Brazil, Colombia and Venezuela, of bites in humans, reliably attributed to this snake genus, described the local symptoms of pain, swelling, blistering, and mild coagulopathy, and as similar to those caused by snakebites of the genus Bothrops and other Latin American pit vipers genera, however, early nausea, abdominal colic, repeated vomiting, watery diarrhea and profuse sweating were distinctive symptoms, not reported in victims of other viperids. The venom of L. m. muta was studied with relationship to the neurotoxic and myotoxic effects in neuromuscular preparations isolated from avian (chick biventer cervicis muscle) and mammalian (mouse phrenic nerve-diaphragm muscle). The venom, in low concentrations (2 mg/ml) exhibited potent neurotoxicity, however, in this concentration, no significant myotoxic effect was observed in avian preparation, the myotoxicity was only observed to high concentrations, up to 10 mg/ml. It became clear that the venom has pharmacologically active components that act on neuromuscular junction and muscle fibers, whose intensity of action will depend on the venom concentration and on the type of nerve-muscle preparation (mouse or chick). The whole venom of L. m. muta also showed a cytotoxic effect in MDCK epithelial cell. The venom induced to a decrease of the cellular viability, altered significant the transepithelial electrical resistance through the monolayer and induced morphologic and nuclear alterations. Through optimized methodologies of purification in HPLC, two new toxins were purified (LmTX-I and LmTX-II) from the venom of L. m. muta, with a high degree of purity and molecular homogeneity, without loss of the biological activity. These new toxins were characterized as basic isoforms of PLA2s Asp49, because they share several chemical and physical characteristics: molecular mass, retention time in re-purification on reverse phase HPLC, content of disulfide bonds, isoelectric point and primary structure. In the presence of different substratum concentrations, LmTX-I showed a behavior type allosteric under our experimental conditions. In the absence of Ca2+ (1 mM) and in the presence of divalent ions as Zn2+ and Cu2+, the PLA2 activity was inhibited. Avian muscle preparation was used to study in vitro neurotoxic and myotoxic activity of PLA2 (LmTX-I). The toxin produced an irreversible blockade of the neuromuscular transmission in low concentrations as 1 mg/ml. However, in this concentration, the toxin produced no significant myotoxic effect. The complete neuromuscular blockade of the twitch tension was not accompanied of the inhibition of the response to ACh, this way, the neuromuscular blockade produced by the LmTX-I can be preferentially attributed by an inhibitor effect in the ACh release, suggesting a pre-synaptic action of the toxin. With a high concentration (30 mg/ml), LmTX-I affected the response to KCl (30% of inhibition) after the neuromuscular blockade have been completed, a concentration that was observed significant morphologic alterations (15% of damaged fibers), as cells with heterogeneous sizes, vacuolated, or cells with compacted myofibrils. However, any significant cytotoxic effect, as morphologic and nuclear alteration, reduction of the cellular viability or induction of the release of lactic dehydrogenase was observed using tubular epithelial renal and murine skeletal muscle cells / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular