O veneno de C. d. terrificus tem sido descrito como sendo de pouca complexidade, tendo 4 frações caracterizadas, convulxina, giroxina. crotoxina e crotamina. O presente trabalho visou o isolamento e caracterização da Delta toxina cuja existência havia sido aventada em trabalhos anteriores. Após a realização de uma varredura de tampões em uma coluna de exclusão molecular Superdex-75 acoplada a um sistema FPLC, na presença de três diferentes tampões, chegou-se a uma condição ideal de fracionamento do veneno crotálico. Em seqüência realizou-se a segunda etapa de purificação em sistema HPLC em uma coluna C4, onde foi possível identificar o pico de interesse. O pico puro passou por análises em MALDI-ToF sendo sua massa estimada em 14.074,92 Da, Quando analisado por eletroforese em gel de poiiacrilamida, a delta toxina apresentou massa molecular de cerca de 14 kDa e uma migração anômala, Por eletroforese 2D, a proteína apresentou caráter ácido, com pl entre 4 e 5 e massa molecular de aproximadamente 42 kDa, revelando \"spots\" muito semelhantes podendo ser isoformas com características de uma proteína glicosiiada. Após digestão dos spots com tripsina, os fragmentos foram confrontados com o banco de dados do \"swissprot\", mostrando alto grau de homologia \"até 43% de cobertura\" com a troca ri na, um ativador de protrombina do veneno de Tropidechis carinatus, esses dados foram confirmados com a análise de aminoácidos. De posse desses resultados, optou-se por testar a capacidade da fração purificada de ativar fator X e II, usando substratos sintéticos. Os resultados apontaram para uma ativação direta do fator X, uma vez que não houve ativação do fator II, atividade que também não foi detectada no veneno total. A mesma se mostrou um potente ativador da agregação de forma direta, uma vez que os ensaios de agregação plaquetária foram realizados com plaquetas lavadas, logo na ausência de fatores séricos. Quando os ensaios de agregação foram realizados na presença de alguns inibidores observou-se que nem a atividade metalo proteinase, nem a serino proteinase, tampouco um domínio lectina estavam envolvidos no processo, uma vez que EDTA, benzamidina e D-galactose não inibiram a atividade da proteína. No presente trabalho isolamos a Delta toxina do veneno de C. d. terrificus. A mesma se comportou como previsto por Vital Brazil em 1980, eluindo na posição por ele aventada, sendo uma proteína ativadora de Fator X que ativa agregação plaquetária mesmo em concentrações muito baixas e de massa molecular de 40 kDa levando nos a crer se tratar de um homotrímero cujos componentes são unidos por ligações fracas. / The Crotalus durissus terrificus venom has been so far described as being of low complexity, with four major components described: convulxin, gyroxin, crotoxin and crotamine. In recent studies, other components of this venom were characterized as, for example, an analgesic factor. In 1980, Vital Brazil predicted the existence of a toxin which could be involved in platelet aggregation, and named it delta toxin. However, this toxin has never been isolated or characterized. The aim of the present work was to purify and characterize this toxin. After FPLC size exclusion chromatography followed by reverse phase HPLC, an homogeneous fraction was obtained, with a molecular weight of 14,074.92 Da. When analyzed by SOS-PAGE, this toxin presented an anomalous behavior, with a molecular weight of 14 kDa, while in 2D gels, spots around 40 kDa and with an isoelectrical point between 4 and 5 were observed suggesting isoforms with glicosilation microheterogeneity. After trypsin digestion, the fragments were submitted to the swissprot databank showing high homology (43% coverage, 15 matching peptides) with trocarin, a prothrombin activator from Tropidechis carinatus. These data were further confirmed by aminoacid analysis. The toxin was tested for its ability to activate factor II and X using synthetic substrates. Our data indicate a direct activation of factor X. The same toxin also behaved as a potent direct platelet aggregation activator on washed platelets. Assays with specific inhibitors indicate that neither metalloproteinase, nor serinoproteinase or t lectin domains are involved in the aggregating activity, since EDTA, benzamidin and D-galactose did not inhibit the toxin. In the present work, we were able to identify, purify and characterize a new toxin from the brazilian rattlesnake. It behaved as predicted by Vital-Brazil and displayed direct factor X activating properties, also inducing platelet aggregation, even at low concentrations. Our data also indicate that it is probably a homotrimer with the subunities linked by hydrophobic and/or electrostatic interactions.

O veneno de C. d. terrificus tem sido descrito como sendo de pouca complexidade, tendo 4 frações caracterizadas, convulxina, giroxina. crotoxina e crotamina. O presente trabalho visou o isolamento e caracterização da Delta toxina cuja existência havia sido aventada em trabalhos anteriores. Após a realização de uma varredura de tampões em uma coluna de exclusão molecular Superdex-75 acoplada a um sistema FPLC, na presença de três diferentes tampões, chegou-se a uma condição ideal de fracionamento do veneno crotálico. Em seqüência realizou-se a segunda etapa de purificação em sistema HPLC em uma coluna C4, onde foi possível identificar o pico de interesse. O pico puro passou por análises em MALDI-ToF sendo sua massa estimada em 14.074,92 Da, Quando analisado por eletroforese em gel de poiiacrilamida, a delta toxina apresentou massa molecular de cerca de 14 kDa e uma migração anômala, Por eletroforese 2D, a proteína apresentou caráter ácido, com pl entre 4 e 5 e massa molecular de aproximadamente 42 kDa, revelando \"spots\" muito semelhantes podendo ser isoformas com características de uma proteína glicosiiada. Após digestão dos spots com tripsina, os fragmentos foram confrontados com o banco de dados do \"swissprot\", mostrando alto grau de homologia \"até 43% de cobertura\" com a troca ri na, um ativador de protrombina do veneno de Tropidechis carinatus, esses dados foram confirmados com a análise de aminoácidos. De posse desses resultados, optou-se por testar a capacidade da fração purificada de ativar fator X e II, usando substratos sintéticos. Os resultados apontaram para uma ativação direta do fator X, uma vez que não houve ativação do fator II, atividade que também não foi detectada no veneno total. A mesma se mostrou um potente ativador da agregação de forma direta, uma vez que os ensaios de agregação plaquetária foram realizados com plaquetas lavadas, logo na ausência de fatores séricos. Quando os ensaios de agregação foram realizados na presença de alguns inibidores observou-se que nem a atividade metalo proteinase, nem a serino proteinase, tampouco um domínio lectina estavam envolvidos no processo, uma vez que EDTA, benzamidina e D-galactose não inibiram a atividade da proteína. No presente trabalho isolamos a Delta toxina do veneno de C. d. terrificus. A mesma se comportou como previsto por Vital Brazil em 1980, eluindo na posição por ele aventada, sendo uma proteína ativadora de Fator X que ativa agregação plaquetária mesmo em concentrações muito baixas e de massa molecular de 40 kDa levando nos a crer se tratar de um homotrímero cujos componentes são unidos por ligações fracas. / The Crotalus durissus terrificus venom has been so far described as being of low complexity, with four major components described: convulxin, gyroxin, crotoxin and crotamine. In recent studies, other components of this venom were characterized as, for example, an analgesic factor. In 1980, Vital Brazil predicted the existence of a toxin which could be involved in platelet aggregation, and named it delta toxin. However, this toxin has never been isolated or characterized. The aim of the present work was to purify and characterize this toxin. After FPLC size exclusion chromatography followed by reverse phase HPLC, an homogeneous fraction was obtained, with a molecular weight of 14,074.92 Da. When analyzed by SOS-PAGE, this toxin presented an anomalous behavior, with a molecular weight of 14 kDa, while in 2D gels, spots around 40 kDa and with an isoelectrical point between 4 and 5 were observed suggesting isoforms with glicosilation microheterogeneity. After trypsin digestion, the fragments were submitted to the swissprot databank showing high homology (43% coverage, 15 matching peptides) with trocarin, a prothrombin activator from Tropidechis carinatus. These data were further confirmed by aminoacid analysis. The toxin was tested for its ability to activate factor II and X using synthetic substrates. Our data indicate a direct activation of factor X. The same toxin also behaved as a potent direct platelet aggregation activator on washed platelets. Assays with specific inhibitors indicate that neither metalloproteinase, nor serinoproteinase or t lectin domains are involved in the aggregating activity, since EDTA, benzamidin and D-galactose did not inhibit the toxin. In the present work, we were able to identify, purify and characterize a new toxin from the brazilian rattlesnake. It behaved as predicted by Vital-Brazil and displayed direct factor X activating properties, also inducing platelet aggregation, even at low concentrations. Our data also indicate that it is probably a homotrimer with the subunities linked by hydrophobic and/or electrostatic interactions.

Os envenenamentos causados pelas serpentes do gênero Bothrops são os mais importantes do ponto de vista médico e econômico na América Central. Dentre estas, a serpente Bothrops asper é responsável por 90% dos envenenamentos ofídicos registrados no Panamá anualmente. Apesar da relevância médica e econômica, só a peçonha de populações de B. asper da Costa Rica e Guatemala tem sido estudadas em detalhes. Neste trabalho apresentamos a caracterização da peçonha da B. asper do Panamá e o isolamento, a caracterização funcional e estrutural de quatro fosfolipases A2 básicas denominadas MTX-I, MXT-II, MTX-III e MXT-IV e de uma fosfolipase A2acídica denominada Basp-I-PLA2. As fosfolipases A2 foram isoladas da peçonha em duas etapas usando cromatografia de troca iônica em CM-Sepharose (0,05 M NH4HCO3 pH 8,1), e cromatografia hidrofóbica em Fenil-Sepharose (0,05 M Tris-HCl pH 7,4) seguida de gradiente de concentração de 4 a 0 M NaCl no mesmo tampão a temperatura ambiente (25°C). A isoforma acídica demonstrou maior atividade catalítica que as isoformas básicas, quando atuou sobre fosfatidilcolina e fosfatidilglicerol. A focalização isoelétrica evidencia pIs de 8,1 a 8,3 para as MTXs e 4,6 para isoforma Basp-I-PLA2. A determinação da massa molecular por espectrometria de massa mostrou que MTX-1 14,156.5; MTX-2 14,249.5 e MTX-3 14,253.0 e Basp-I-PLA2 14,246.0 Da. As PLA2s (MTX-I, II, III e IV) induziram atividade miotóxica, reação inflamatória com migração de leucócitos ao músculo e ativação de macrófagos para exercer fagocitose e produção de superóxido. MTX-II exerceu um forte efeito citotóxico contra células tumorais JURKAT, C. albicans e E. coli. A fosfolipase A2 acídica, testada no plasma enriquecido com plaquetas, mostrou potente efeito inibitório na agregação plaquetária induzida pela ADP e colágeno. A análise de seqüência N- terminal demonstrou que as proteínas MTX-I, MTX-III e Basp-I-PLA2 pertencem à subclasse de fosfolipases A2 Asp49 cataliticamente ativas, enquanto que, MTX-II e MTX-IV pertencem à subclasse de fosfolipases A2 Lys49-homólogas cataliticamente inativas. Além disso, a sequência N-terminal das fosfolipases A2 básicas isoladas, demonstrou claramente que as miotoxinas isoladas neste trabalho são similares às miotoxinas previamente isoladas da peçonha da B. asper da Costa Rica. A Basp-I-PLA2 é uma nova fosfolipase A2 acídica isolada da peçonha de B. asper do Panamá e sua seqüência N-terminal revelou uma alta homologia com outras PLA2s acídicas Asp49 isoladas de peçonhas de serpentes. / Envenoming by Bothrops snakes is the most serious kind of envenoming from the medical and economical point of view in Central America. Bothrops asper snake is responsible for 90% of the snakebites registered in Panama every year. Despite its medical and economical relevance, only the venom of Costa Rica and Guatemala populations of this species has been studied to some detail, and there is very little information on intraspecies variability in venom composition and toxicity. In this study the crude venom of B. asper from Panama was characterized and its pharmacological and biochemistry activities were investigated with standard laboratory assays. Furthermore, we describe the isolation, functional and structural characterization of four basic phospholipases A2, named MTX-I, MTX-II, MTX-III, MTX-IV and a new acid phospholipase A2 named Basp-I-PLA2. The proteins were isolated from the crude venom by a combination of two chromatographic steps, using ion-exchange chromatography on CM-Sepharose (0.05 M NH4HCO3 pH 8.1 buffer), and hydrophobic chromatography on Phenyl-Sepharose (0.05 M Tris-HCl pH 7.4), followed by concentration gradient from 4 to 0 M NaCl at 25°C in the same buffer. Analyses of phospholipids hydrolyzed by these enzymes have shown that all phospholipases belong to type A2. The acidic isoform demostraded more catalytic activity than the basic PLA2s. This enzyme was more active on substrates as phosphotidylcholine and phosphatidylglycerol. The isoelectric focusing evidenced pIs beetwen 8.1 to 8.3 for the MTXs and 4.6 for the isoform Basp-I-PLA2. Its mol. Wt was estimated by Mass spectrometry to be MTX-1 14,156.5; MTX-2 14,249.5 and MTX-3 14,253.0 and Basp-I-PLA2 14,246.0 Da. The PLA2s (MTX-I, II, III and IV) induced myotoxic activity, inflammatory reaction mainly leukocyte migration to the muscle and activation of macrophages to exert phagocytic activity and production of superoxide. MTX-II, the most abundant one showed to be cytotoxic against JURKAT tumor cell line, C. albicans and E. coli. The acidic phospholipases A2 when tested in platelet rich plasma, showed a potent inhibitory effect on aggregation induced by ADP and collagen. The analysis of the sequence N-terminal demonstrated that the MTX-I, MTX-III and BASP-I-PLA2 belong to the subclass of Asp49 phospholipases A2 catalytically active, whereas, MTX-II and MTX-IV belong to proteins of the subclass of the enzymatically inactive Lys49 PLA2 s-like. In addition, a sequence of the region N-terminal of the PLA2s basic isolated, demonstrated clearly, that the isolated myotoxins in this work are similar of the previously isolated myotoxins of the snake venom Bothrops asper from Costa Rica. The Basp-I-PLA2 is a new acidic PLA2 and his sequence N-terminal revealed a high homology with other Asp49 acidic PLA2 s from snake venoms.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Systemic Lupus Erythematosus (SLE) is a chronic inflammatory disease that affects mostly women in reproductive age and sometimes cause permanent damage. The development of cardiovascular disease, especially atherosclerosis, is the leading cause of death in SLE. However, its etiology and relationship with the development of atherosclerosis remain unknown. Several studies have shown that platelets have relevant properties to thrombogenesis, such as the release of ADP, a molecule capable of inducing platelet aggregation. Adenosine, derived from the hydrolysis of ATP and ADP, in turn has antiagreggant properties. The control of extracellular levels theses molecules and subsequent purinergic signaling induced by them is carried out by enzymes NTPDase, E-NPP, 5'-nucleotidase and ADA. Therefore, the objective of this study was to evaluate the activity of these ectonucleotidases in platelets and platelet aggregation profile in patients with LES. An increase in the activity of the enzymes NTPDase, E-NPP, 5'-nucleotidase and ADA was observed in platelets of patients with lupus compared with control subjects. No difference on platelet aggregation of patients with lupus was observed when compared to control. The increase in activity of E-NTPDase, E-NPP and 5'-nucleotidase seems to be a compensatory organic response against the pathological condition, to generate higher concentration of adenosine. But the ADA activity also is increased in platelets of patients with SLE and may decrease the concentration of adenosine, which favors prothrombotics process. Thus, the results suggest that the ectoenzymes may be involved in the modulation of atherosclerotic processes that occur in SLE. / O lúpus Eritematoso Sistêmico é uma doença crônica, inflamatória e sistêmica, que afeta principalmente mulheres em idade reprodutiva e desencadeia danos permanentes na maioria dos casos. O desenvolvimento de doenças cardiovasculares, especialmente aterosclerose, é a principal causa de morte em pacientes lúpicos. Entretanto sua etiologia e relação com o desenvolvimento de aterosclerose permanecem desconhecidos. Vários estudos demonstraram que as plaquetas apresentam propriedades relevantes na trombogênese, como a liberação de ADP, uma molécula capaz de induzir a agregação plaquetária. A adenosina, proveniente da hidrólise do ATP e ADP, por sua vez apresenta propriedades antiagregantes. O controle dos níveis extracelulares destas moléculas e a consequente sinalização purinérgica por elas induzidas é realizado pelas enzimas NTPDase, E-NPP, 5'-nucleotidase e ADA. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade destas ectonucleotidases em plaquetas bem como o perfil da agregação plaquetária em pacientes lúpicos. Um aumento na atividade das enzimas NTPDase, E-NPP, 5'-nucleotidase e ADA foi observado em plaquetas de pacientes com LES, quando comparado com sujeitos controles. Nenhuma diferença no perfil de agregação plaquetária de pacientes lúpicas foi observada, quando comparado ao controle. O aumento na atividade da NTPDase, da E-NPP e da 5'-nucleotidase parece ser uma resposta compensatória orgânica frente ao estado patológico para gerar maior concentração de adenosina. Porém a atividade da ADA também encontra-se aumentada em plaquetas de pacientes com diagnóstico de LES, podendo diminuir a concentração de adenosina, o que favorece estágios prótrombóticos. Desse modo, os resultados encontrados sugerem que as ectoenzimas podem estar envolvidas na modulação dos processos ateroscleróticos que ocorrem no LES.

Von Willebrand disease (vWD) is one of the most common inherited bleeding diseases, caused by a qualitative or quantitative deficiency of the von Willebrand factor (vWF). vWF is a multimeric glycoprotein synthesized by megakaryocytes and endothelial cells and it is present in the subendothelial matrix, blood plasma, platelets and endothelium. This glycoprotein represents an important role in thrombus formation by initiating platelet adhesion to sites of injury as well as platelet aggregation. The objective of this study was determine the activities of NTPDase (CD39), 5 -nucleotidase (EC 3.1.3.5, CD73) and Ectonucleotide Pyrophosphatase/Phosphodiesterase (E-NPP) enzymes in platelets patients from von Willebrand disease and healthy patients, as well as ristocetin-induced platelet aggregation (RIPA) and polymorphisms of the α2 gene of the α2β1 integrin. The following groups were studied: 14 patients diagnosed with vWD and 14 healthy patients for control group. For ristocetin-induced platelet aggregation was used a Platelet Rich Plasma (PRP) and Platelet Poor Plasma (PPP), using a final concentration of ristocetin in 1.25mg/mL. The polymorphisms of the α2 gene was analyzed through the Polymerase chain reaction (PCR), used for digestion of the PCR product of the Bgl II restriction site. NTPDase and E-NPP were decreased in platelets of patients with vWD compared to the group control. Moreover, the activity of the enzyme 5'- nucleotidase was not statistically significant. The results of the RIPA were significantly reduced in patients with vWD compared with the control. The allelic frequencies among vWD patients were found to be 78.57% for 807C and 21.43% for 807T. Our results indicate an decreased NTPDase and E-NPP activities in platelets, may be related to the low adhesiveness of platelets in patients with vWD. The allelic frequency 807C predominant suggests, in agreement with other studies, this polymorphism and factor characteristic of hemorrhagic manifestations in patients with DvW. / A doença de von Willebrand (DvW) é uma das mais comuns entre as doenças hemorrágicas, e é provocada por uma deficiência qualitativa ou quantitativa do fator de von Willebrand (FvW). O FvW é uma glicoproteína multimérica sintetizada por megacariócitos e células endoteliais e está presente no matriz subendotelial, no plasma sanguíneo, nas plaquetas e no endotélio. Esta glicoproteína desempenha um papel importante na formação do trombo plaquetário, iniciando a adesão plaquetária ao local do dano vascular, bem como, a agregação plaquetária. O objetivo deste estudo foi determinar a atividade das enzimas NTPDase (EC 3.6.1.5, CD39), 5'-nucleotidase (EC 3.1.3.5, CD73) e Ectonucleotideo pirofasfatase/fosfodiesterase (E-NPP) em plaquetas de pacientes com a DvW e em plaquetas de pacientes saudáveis, bem como agregação plaquetária induzida pela ristocetina (RIPA) e o polimorfismo do gene α2 da integrina α2β1 da superfície de plaquetas. Os grupos foram divididos da seguinte forma: 14 pacientes diagnosticados com DvW e 14 pacientes saudáveis, para o grupo controle. Para a RIPA foram utilizados um Plasma Rico em Plaquetas (PRP) e um Plasma Pobre em Plaquetas (PPP), utilizando-se uma concentração final de ristocetina de 1.25mg/mL. O polimorfismo do gene α2 foi analisado através da reação em cadeia de polimerase (PCR), utilizando para a digestão do produto da PCR a enzima de restrição Bgl II. Constatou-se que a atividade das enzimas NTPDase e E-NPP foram reduzidas em plaquetas de pacientes com DvW comparadas ao grupo controle. Por outro lado, a atividade da enzima 5'-nucleotidase não foi estatisticamente significativa. Os resultados para os RIPA foram significativamente reduzidos em pacientes com DvW comparado com o controle. A freqüência alélica encontrada entre os pacientes com DvW foi de 78,57% para o alelo 807C e de 21,43% para o alelo 807T. Nossos resultados indicam que a redução da atividade da NTPDase e da E-NPP em plaquetas pode estar relacionada à baixa adesividade das plaquetas em pacientes com DvW. A freqüência alélica 807C predominante sugere, de acordo com outros estudos, que este polimorfismo é fator característico das manifestações hemorrágicas em pacientes portadores da DvW.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In the development of this research, 15 New Zealand rabbits were used, with the aim of storing platelet-rich plasma (PRP) during 30 days refrigerated at 4-6oC. There was a preparation of 30 samples of PRP which were sorted in three equal groups. Every three days a sample would be removed for evaluation, before and after storage, for the number of platelets, mean platelet volume (MPV), pH of the plasma, aggregation post addition of calcic thromboplastin and for the presence of bacterial and fungal contamination. In the variables of number of platelets, there was no linear relationship in function of time, when comparing the number of platelets before x after storage, a statistical difference was observed. The hemogram MPV variables, before and after storage also did not relate with time, however there was a statistical difference in the comparisons of MPV on blood count x MPV before storage and of MPV before storage x MPV post storage. On the evaluation of the pH there was no influence of time on the variables, but statistical differences were found in the samples after storage in between the periods of 30 and 6; 30 and 24; 30 and 27 days. Platelet aggregation occurred within twenty seconds in all samples independent of storage time. There was no growth of bacteria or yeast in any sample, however mold growth occurred in the samples 21 days of storage on group one and three. It can be concluded that platelet-rich plasma of rabbits can be stored under refrigeration of 4 to 6 °C for maintaining the number of platelets, without significant pH alteration and absence of bacterial or fungal contamination during 18 days. / Utilizou-se 15 coelhos da raça Nova Zelândia para o desenvolvimento da pesquisa, com o objetivo de armazenar plasma rico em plaquetas (PRP) durante 30 dias sob refrigeração de 4-6ºC. Preparou-se 30 amostras de PRP que foram divididas em três grupos iguais. A cada três dias uma amostra foi retirada para avaliação antes e após o armazenamento quanto ao número de plaquetas, volume plaquetário médio (VPM), pH do plasma, agregação pós adição de tromboplastina cálcica e presença de contaminação bacteriana e fúngica. Nas variáveis número de plaquetas, não houve relação linear em função do tempo, na comparação do número de plaquetas pré x pós armazenamento, observou-se diferença estatística. As variáveis de VPM do hemograma, pré e pós armazenamento também não apresentaram relação com o tempo, porém obteve-se diferença estatística nas comparações VPM no hemograma x VPM pré armazenamento e VPM pré-armazenamento x VPM pós armazenamento. Na avaliação do pH não houve influência do tempo nas variáveis, mas houve diferença estatística nas amostras pós armazenamento entre os períodos 30 e 6; 30 e 24; 30 e 27 dias. A agregação plaquetária ocorreu dentro de vinte segundos em todas as amostras independente do tempo de estocagem. Não houve crescimento bacteriano e de leveduras em nenhuma amostra, porém ocorreu crescimento de bolores nas amostras 21 dias de armazenamento dos grupos um e três. Pode-se concluir que o plasma rico em plaquetas de coelhos pode ser armazenado sob refrigeração de 4 a 6ºC por manter o número de plaquetas, sem alteração significativa do pH e ausência de contaminação bacteriana e fúngica durante18 dias. / Mestre em Ciências Veterinárias

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CAPÍTULO II: Peçonhas de serpentes são uma mistura complexa de compostos orgânicos e inorgânicos, proteínas e peptídeos, tais como as aminotransferases, acetilcolinesterases, hialuronidases, L-aminoácido-oxidases, fosfolipases A2, metaloproteases, serinoproteases, lectinas, desintegrinas, entre outros. As fosfolipases A2 influenciam direta ou indiretamente no efeito fisiopatológico no envenenamento, pois além de sua participação na digestão das presas, elas apresentam várias outras atividades como ação hemolítica indireta, neurotoxicidade, cardiotoxicidade, ação agregadora de plaquetas, atividades anticoagulante, edematogênica, miotóxica e inflamatória. Neste trabalho, descrevemos a caracterização funcional de BaltMTx, uma PLA2 de Bothrops alternatus que inibe a agregação plaquetária e apresenta efeito bactericida. A purificação de BaltMTx foi realizada por uma combinação de três passos cromatográficos (cromatografia de troca iônica em DEAE-Sephacel, seguido de cromatografia de interação hidrofóbica em Phenyl-Sepharose, e cromatografia de afinidade em Heparina HiTrap™ HP). A proteína foi purificada até à homogeneidade, tal como avaliado pelo seu perfil de migração em SDS-PAGE, corado com azul de Coomassie, que mostrou uma massa molecular de cerca de 15 kDa sob condições redutoras e cerca de 25 kDa em condições não redutoras. BaltMTx mostrou um efeito inibidor específico sobre a agregação plaquetária induzida por epinefrina em plasma humano rico em plaquetas, de uma maneira dose dependente. Todavia, apresentou pouco ou nenhum efeito sobre a agregação plaquetária induzida por colágeno e adenosinadifosfato. BaltMTx, também, mostrou atividade antibacteriana contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Altas concentrações de BatlMTx estimulou a proliferação de Leishmania (Leishmania) infantum e Leishmania (Viania) braziliensis. BaltMTx induziu a produção de mediadores inflamatórios tais como IL-10, IL-12, TNF-α e NO. BaltMTx apresenta grande interesse médico, tanto como uma nova ferramenta para o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos para a prevenção e tratamento de distúrbios trombóticos, quanto como agente bactericida. / CHAPTER II: Snake venoms are a complex mixture of organic and inorganic compounds, proteins and peptides such as aminotransferases, acetylcholinesterase, hyaluronidases, L-amino acid oxidase, phospholipase A2, metalloproteases, serine proteases, lectins, disintegrins, and others. Phospholipase A2 directly or indirectly influence the pathophysiological effect on envenomation, as well as their participation in the digestion of the prey. They have several other activities such as hemolytic indirect action, cardiotoxicity, aggregating of platelets, anticoagulant, edema, myotoxic and inflammatory activities. In this work, we describe the functional characterization of BaltMTx, a PLA2 from Bothrops alternatus that inhibits platelet aggregation and present bactericidal effect. The purification of BaltMTx was carried out through three chromatographic steps (ion-exchange on a DEAE-Sephacel column, followed by hydrophobic chromatography on Phenyl–Sepharose and affinity chromatography on HiTrap™ Heparin HP). The protein was purified to homogeneity as judged by its migration profile in SDS–PAGE stained with coomassie blue, and showed a molecular mass of about 15 kDa under reducing conditions and approximately 25 kDa in non-reducing conditions. BaltMTx showed a rather specific inhibitory effect on platelet aggregation induced by epinephrine in human platelet-rich plasma in a dose-dependent manner, whereas it had little or no effect on platelet aggregation induced by collagen or adenosine diphosphate. BaltMTx also showed antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. High concentrations of BatlMTx stimulated the proliferation of Leishmania (Leishmania) infantum and Leishmania (Viania) braziliensis. BaltMTx induced production of inflammatory mediators such as IL-10, IL-12, TNF-α and NO. BaltMTx could be of medical interest as a new tool for the development of novel therapeutic agents for the prevention and treatment of thrombotic disorders as well as bactericidal agent. / Dissertação (Mestrado)

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Cramoll 1,4 é uma mistura de Cramoll 1 e sua isoforma Cramoll 4 e rCramoll foi sintetizada pela técnica de expressão heteróloga, a partir da sequência de aminoácidos de Cramoll 1. Este trabalho objetivou avaliar a atividade indutora de morte celular das lectinas Cramoll 1,4 e rCramoll em células de adenocarcinoma de próstata humano (PC-3), além de verificar as propriedades das lectinas Cramoll 1, Cramoll 2, Cramoll 3 e Cramoll 4 em aglutinar plaquetas lavadas de diferentes tipos sanguíneos humanos e de sangue de coelho. Cramoll 1,4 e rCramoll diminuíram a viabilidade das células PC-3 com o aumento das concentrações das lectinas ou do tempo de exposição. Os valores de concentrações capazes de matar 50% das células PC-3 expostas às lectinas foram 39.69 μg/mL e 29.91 μg/mL para Cramoll 1,4 e rCramoll, respectivamente. Elas apresentaram maior citotoxicidade para células PC-3 quando comparadas à lectina ConA. Tratamento com Cramoll 1,4 e com rCramoll induziu a morte celular por necrose, com um aumento de cerca de 3 vezes nos níveis de superóxido mitocondrial, bem como aumento dos níveis de cálcio citosólico. Quando utilizados inibidores da abertura do poro de transição de permeabilidade mitocondrial não foi observada proteção das células PC-3 no processo de morte celular. Provavelmente, a morte de células PC-3 ocorreu devido aos aumentos nas concentrações de cálcio citosólico e de espécies reativas de oxigênio (EROs) mitocondrial, culminando com uma diminuição na fosforilação oxidativa, deficiência de ATP e privação de energia. Com relação à propriedade em aglutinar plaquetas, a aglutinação ocorreu em maior percentual nas plaquetas provenientes de sangue tipo A e em menor intensidade em plaquetas provenientes de sangue tipo AB e apesar da especificidade a carboidratos diferente entre Cramoll 3 e Cramoll 4, estas isoformas apresentaram semelhança quanto à promoção de aglutinação de plaquetas humanas. Quanto aos ensaios de inibição da aglutinação de plaquetas, foi observado que, na maior parte das vezes, os carboidratos específicos não inibiram completamente a aglutinação de plaquetas. / Lectins are proteins or glycoproteins of non-immune origin that have the ability to agglutinate erythrocytes or other cells and precipitating polysaccharides and glycoproteins other. Cramoll 1, Cramoll 2, Cramoll 3 and Cramoll 4 are lectin extracted from seeds Cratylia mollis. Cramoll 1,4 is a mixture of Cramoll 1 and isoform Cramoll 4. rCramoll was synthesized by heterologous expression technique, from the Cramoll amino acid sequence 1. This study evaluated the activity of inducing cell death of lectins Cramoll 1,4 and rCramoll in human prostate adenocarcinoma cells (PC-3), and evaluate the properties of lectins Cramoll 1, Cramoll 2, Cramoll 3 and Cramoll 4 washed platelets agglutinate in different human blood types and rabbit blood. Cramoll 1,4 and rCramoll decreased viability of PC-3 cells with increasing concentrations of lectins or exposure time. The values of effective concentrations to kill 50% of PC-3 cells treated were 39.69 μg/ml and 29.91 μg/mL for the lectins Cramoll 1,4 and rCramoll, respectively. They showed greater toxicity for PC-3 cells compared to the lectin ConA. Treatment with Cramoll 1,4 and rCramoll induced cell death by necrosis, with an increase about 3 times higher the levels mitochondrial superoxide as well as in cytosolic calcium levels. When used inhibitors opening of the mitochondrial permeability transition pore protection was not observed in PC-3 cells in cell death process. Probably, PC-3 cell death occurred due to these previous increases in cytosolic calcium concentrations and reactive oxygen species (ROS) mitochondrial, culminating in a decrease in oxidative phosphorylation, ATP deficiency and deprivation of energy. Platelet agglutination occurred in a higher percentage in platelets from blood type A and to a lesser intensity in platelets from blood type AB. Despite the specificity of different carbohydrates between Cramoll 3 and Cramoll 4, these isoforms were similar as to promoting platelet agglutination human. As for inhibition assays of platelet agglutination it was observed that, in most of times, the specific carbohydrate didn’t completely inhibit platelet agglutination

Orientador:Marcos Hikari Toyama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T05:12:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_FabianaVieira_D.pdf: 15606775 bytes, checksum: 3232092d1eced36a575f660d994b44a9 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: No Brasil a espécie predominante de serpente peçonhenta do gênero Crotalus é a Crotalus durissus, que é composta por várias subespécies encontradas em todo território nacional, as subespécies alvos de nosso estudo são a Crotalus durissus ruruima e a Crotalus durissus cumanenses, presentes na região amazônica e na Venezuela respectivamente, mas que ainda não foram tão bem estudadas quanto a Crotalus durissus terrificus. As principais frações já caracterizadas para o veneno total de Crotalus são: convulxina, giroxina, crotoxina e crotamina. Através de uma combinação de varias metodologias em HPLC como exclusão molecular e em fase reversa conseguimos isolar os principais constituintes da crotoxina (PLA2, crotapotina e as proteínas "trombina-like") dos venenos totais. Durante o fracionamento do veneno total em coluna de HPLC de exclusão molecular foi detectado com atividade fosfolipásica nas frações crotoxínicas de Crotalus durissus ruruima e Crotalus durissus cumanenses sendo confirmado através de eletroforese PAGE-SDS e espectrometria de massa MALDI-TOF. As PLA2 das duas subespécies alvo apresentaram alta homegeneidade com massa molecular de aproximadamente 14kDa e mostraram uma maior quantidade de aminoácidos básicos; lisina e arginina para um total de 122 aminoácidos. O N-terminal da seqüência de aminoácidos de PLA2 mostrou homologia com outras proteínas PLA2 do gênero crotálico. A fosfolipase (PLA2) constitui o maior componente presente no veneno de serpente e tem sido extensivamente investigado não só por ser mais abundante, mas por exibir uma ampla gama de efeitos biológicos, incluindo neurotoxidade, miotoxicidade, citotoxidade, efeito edematogênico, anti-coagulante, agregação plaquetária, hipotensivo, bactericida, anti-HIV, anti- tumor e anti-parasitário. Devido a esta diversidade funcional, estas proteínas estruturalmente semelhantes despertaram o interesse de muitos pesquisadores como modelos moleculares para o estudo das relações estrutura-função. No presente trabalho foi nosso propósito purificar o veneno total de Crotalus dirussus ruruima e Crotalus durissus cumanenses, isolar a fração fosfolipásica e verificar que as atividades biológicas e bioquímicas foram afetadas após prévias modificações estruturais com p-bromofenacil brometo e cumarinas sintéticas. Os resultados apresentados neste trabalho proporcionam a obtenção de uma ferramenta bioquímica útil para acrescentar novos conhecimentos à relação entre sítios farmacológicos, região catalítica nas fosfolipases A2 e função / Abstract: In Brazil the predominant species of poisonous snake of the genus Crotalus is the Crotalus durissus, which is composed of several subspecies found throughout the country. The sub-targets of our study is the Crotalus durissus ruruima and Crotalus durissus cumanensis present in the Amazon region and Venezuela respectively, that haven't been as well studied as the Crotalus durissus terrificus. The main fractions we know for the total of Crotalus poison were convulxin, giroxin, crotoxin and crotalin. Through a combination of many methodologies such as HPLC molecular exclusion and in a reverse phase we managed isolate the principal components of crotoxin (PLA2, crotapotin and proteins "thrombin-like") of the total poison. During the division of the total poison in column HPLC the molecular exclusion was detected a phospholipase activity in the fractions crotoxin Crotalus durissus ruruima and Crotalus durissus cumanensis that confirmed through SDS-PAGE and electrophoresis of the mass MALDI-TOF. The two subspecies of PLA2 show us they are highly homogeneous with the molecular mass of almost 14kDa and a great amount of basic amino acids, lysine and arginine for a total of 122 amino acids. The N-terminal amino acid sequence of PLA2 showed homology with other proteins of the kind Crotalus PLA2. The phospholipase (PLA2) is the major component present in snake poison and has been extensively investigated not only because it is more abundant, but it shows a wide range of biological effects, including neurotoxicity, myotoxicity, cytotoxicity, edematogenic effect, anti-coagulant, platelet aggregation, hypotensive, bactericidal, anti-HIV, anti-tumor and anti-parasitic. Because of this functional diversity, these proteins structurally similar aroused the interest of many researchers as molecular models for the study of structure-function relationships. In this study our purpose was to purify the total poison of Crotalus durissus ruruima and Crotalus durissus cumanensis and isolate the fraction of phospholipase and found that the biochemical and biological activities were affected after previous structural changes with p-bromofenacil bromide and synthetic coumarins. The results presented in this work allow them to obtain a useful biochemical tool to add new knowledge to the relation between pharmacological sites, the catalytic region in phospholipases A2 and function / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Os envenenamentos causados pelas serpentes do gênero Bothrops são os mais importantes do ponto de vista médico e econômico na América Central. Dentre estas, a serpente Bothrops asper é responsável por 90% dos envenenamentos ofídicos registrados no Panamá anualmente. Apesar da relevância médica e econômica, só a peçonha de populações de B. asper da Costa Rica e Guatemala tem sido estudadas em detalhes. Neste trabalho apresentamos a caracterização da peçonha da B. asper do Panamá e o isolamento, a caracterização funcional e estrutural de quatro fosfolipases A2 básicas denominadas MTX-I, MXT-II, MTX-III e MXT-IV e de uma fosfolipase A2acídica denominada Basp-I-PLA2. As fosfolipases A2 foram isoladas da peçonha em duas etapas usando cromatografia de troca iônica em CM-Sepharose (0,05 M NH4HCO3 pH 8,1), e cromatografia hidrofóbica em Fenil-Sepharose (0,05 M Tris-HCl pH 7,4) seguida de gradiente de concentração de 4 a 0 M NaCl no mesmo tampão a temperatura ambiente (25°C). A isoforma acídica demonstrou maior atividade catalítica que as isoformas básicas, quando atuou sobre fosfatidilcolina e fosfatidilglicerol. A focalização isoelétrica evidencia pIs de 8,1 a 8,3 para as MTXs e 4,6 para isoforma Basp-I-PLA2. A determinação da massa molecular por espectrometria de massa mostrou que MTX-1 14,156.5; MTX-2 14,249.5 e MTX-3 14,253.0 e Basp-I-PLA2 14,246.0 Da. As PLA2s (MTX-I, II, III e IV) induziram atividade miotóxica, reação inflamatória com migração de leucócitos ao músculo e ativação de macrófagos para exercer fagocitose e produção de superóxido. MTX-II exerceu um forte efeito citotóxico contra células tumorais JURKAT, C. albicans e E. coli. A fosfolipase A2 acídica, testada no plasma enriquecido com plaquetas, mostrou potente efeito inibitório na agregação plaquetária induzida pela ADP e colágeno. A análise de seqüência N- terminal demonstrou que as proteínas MTX-I, MTX-III e Basp-I-PLA2 pertencem à subclasse de fosfolipases A2 Asp49 cataliticamente ativas, enquanto que, MTX-II e MTX-IV pertencem à subclasse de fosfolipases A2 Lys49-homólogas cataliticamente inativas. Além disso, a sequência N-terminal das fosfolipases A2 básicas isoladas, demonstrou claramente que as miotoxinas isoladas neste trabalho são similares às miotoxinas previamente isoladas da peçonha da B. asper da Costa Rica. A Basp-I-PLA2 é uma nova fosfolipase A2 acídica isolada da peçonha de B. asper do Panamá e sua seqüência N-terminal revelou uma alta homologia com outras PLA2s acídicas Asp49 isoladas de peçonhas de serpentes. / Envenoming by Bothrops snakes is the most serious kind of envenoming from the medical and economical point of view in Central America. Bothrops asper snake is responsible for 90% of the snakebites registered in Panama every year. Despite its medical and economical relevance, only the venom of Costa Rica and Guatemala populations of this species has been studied to some detail, and there is very little information on intraspecies variability in venom composition and toxicity. In this study the crude venom of B. asper from Panama was characterized and its pharmacological and biochemistry activities were investigated with standard laboratory assays. Furthermore, we describe the isolation, functional and structural characterization of four basic phospholipases A2, named MTX-I, MTX-II, MTX-III, MTX-IV and a new acid phospholipase A2 named Basp-I-PLA2. The proteins were isolated from the crude venom by a combination of two chromatographic steps, using ion-exchange chromatography on CM-Sepharose (0.05 M NH4HCO3 pH 8.1 buffer), and hydrophobic chromatography on Phenyl-Sepharose (0.05 M Tris-HCl pH 7.4), followed by concentration gradient from 4 to 0 M NaCl at 25°C in the same buffer. Analyses of phospholipids hydrolyzed by these enzymes have shown that all phospholipases belong to type A2. The acidic isoform demostraded more catalytic activity than the basic PLA2s. This enzyme was more active on substrates as phosphotidylcholine and phosphatidylglycerol. The isoelectric focusing evidenced pIs beetwen 8.1 to 8.3 for the MTXs and 4.6 for the isoform Basp-I-PLA2. Its mol. Wt was estimated by Mass spectrometry to be MTX-1 14,156.5; MTX-2 14,249.5 and MTX-3 14,253.0 and Basp-I-PLA2 14,246.0 Da. The PLA2s (MTX-I, II, III and IV) induced myotoxic activity, inflammatory reaction mainly leukocyte migration to the muscle and activation of macrophages to exert phagocytic activity and production of superoxide. MTX-II, the most abundant one showed to be cytotoxic against JURKAT tumor cell line, C. albicans and E. coli. The acidic phospholipases A2 when tested in platelet rich plasma, showed a potent inhibitory effect on aggregation induced by ADP and collagen. The analysis of the sequence N-terminal demonstrated that the MTX-I, MTX-III and BASP-I-PLA2 belong to the subclass of Asp49 phospholipases A2 catalytically active, whereas, MTX-II and MTX-IV belong to proteins of the subclass of the enzymatically inactive Lys49 PLA2 s-like. In addition, a sequence of the region N-terminal of the PLA2s basic isolated, demonstrated clearly, that the isolated myotoxins in this work are similar of the previously isolated myotoxins of the snake venom Bothrops asper from Costa Rica. The Basp-I-PLA2 is a new acidic PLA2 and his sequence N-terminal revealed a high homology with other Asp49 acidic PLA2 s from snake venoms.