Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-31 / No presente trabalho foram avaliados os efeitos cardiovasculares de quatro peptídeos potenciadores de bradicinina (BPPs) em ratos espontaneamente hipertensos (SHR). Os peptídeos foram selecionados de uma família de 19 oligopeptídeos encontrados no veneno e no precursor do peptídeo natriurético do tipo C do cérebro da serpente Bothrops jararaca. Estes peptídeos foram escolhidos por suas características distintas; relativos a inibição in vitro da enzima conversora de angiotensina I (ECA) e a potenciação ex vivo da bradicinina (BK). Os experimentos foram realizados em ratos hipertensos (SHR) e normotensos (WT) acordados, com implantação de cateteres de polietileno em artéria femoral para medida da pressão arterial média (PAM) e da freqüência cardíaca (FC) e veia femoral para administração da droga. A PAM e a FC foram monitorados durante 6 horas após a injeção intravenosa dos BPPs. Os quatro BPPs mostraram efeitos cardiovasculares potentes entre as doses de 0,47 nmol/Kg e 710 nmol/Kg. O efeito anti-hipertensivo dos BPPs foi bifásico, apresentando uma redução inicial da PAM nos primeiros 20 minutos após a injeção do peptídeo (período agudo), seguida por outra queda que iniciou em 60- 80 minutos após o BPP e se manteve por até de 6 horas. A alteração da PAM máxima foi observada com o BPP-10c na dose de 71 nmol/Kg (-53 ± 6 mmHg). O BPP-7a é um fraco inibidor in vitro da ECA somática [Ki(app) ≅ 50 μM] e mostrou-se incapaz de potenciar a BK, até mesmo, em concentrações 100 vezes maior que concentrações usadas para os outros peptídeos. Contudo, o BPP-7a na dose de 14,2 nmol/Kg provocou queda máxima da PAM de -45 ± 6 mmHg em SHR. Em contraste, foi mostrado que durante a ação antihipertensiva dos quatro BPPs em SHR não houve alteração das respostas hipotensora da BK e pressora da Ang I, tanto durante o período agudo como durante o período tardio. Esses resultados indicam a participação de mecanismos ainda não esclarecidos nos efeitos cardiovasculares desses peptídeos, não podendo ser descartada a ação mediada por receptor órfão. Essas características abrem novas perspectivas para utilização dos BPPs como anti-hipertensivos. / In the present study, were evaluated the cardiovascular effects of four Bradykinin Potentiating Peptides (BPPs) in spontaneously hypertensive rats (SHR). The peptides were selected from a family of 19 proline-rich oligopeptides found either in the venom of Bothrops jararaca or derived from the C-type natriuretic peptide precursor of the B. jararaca brain. These peptides were chosen for their distinct features concerning the in vitro and in vivo inhibition of the somatic angiotensin converting enzyme (ACE), and the ex-vivo and in vivo potentiation of bradykinin (BK). The experiments were performed in conscious adult male hypertensive rats (SHR) and normotensive rats (WT), with polyethylene catheters implanted into the femoral artery for the mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) measurements, and into the femoral vein for drug administration. The MAP and HR were monitored for 6 hours after the intravenous injection of BPPs. All four BPPs showed potent cardiovascular effects in the range between 0.47 nmol/Kg and 710 nmol/Kg. The anti-hypertensive effect of BPPs was biphasic, presenting an initial reduction of MAP in the first 20 minutes after the peptide injection (acute period), folowing by other fall in 60-80 minutes after BPP and maintained for even of 6 hours (late period). The maximal change on MAP was observed using the BPP-10c at a dose of 71 nmol/Kg (-53 ± 6 mmHg). Differently from the other three BPPs, the BPP-7a presented a weak in vitro inhibition of the somatic ACE [Ki(app) ≅ 50 μM], and was unable to potentiate the BK, even at concentrations 100-fold higher than the concentrations used for the other peptides. However, the BPP-7a at a dose of 14.2 nmol/Kg caused the maximum MAP fall of the -45 ± 6 mmHg in SHR. In contrast, was showed that during the BPP antihypertensive effect in SHR there were not alteration of the BK hypotensive and the Ang I pressure responses, during both acute and late periods. These results indicate the participation non elucidated of mechanisms in the cardiovascular effects caused by these peptides. The action mediated by an orphan receptor has not been discarded. These characteristics open new perspectives for the use of BPPs as anti-hypertensive drugs. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / Os peptideos potenciadores de bradicinina (BPPs) presentes na fracao de baixo peso molecular (FBP) do veneno da serpente Bothropoides jararaca (Bj) foram os primeiros inibidores da enzima conversora de angiotensina descritos. Recentes estudos demonstram que estes peptideos promovem a ativacao da enzima argininosuccinato sintetase, aumentando a disponibilidade de L-arginina e consequentemente a sintese de oxido nitrico, poliaminas e agmatina, essenciais para o crescimento, diferenciacao celular e neuroprotecao. Considerando os possiveis efeitos farmacologicos da FBP, o presente estudo tem como objetivo avaliar a atividade citoprotetora da FBP do veneno da serpente Bj em cultura primaria de celulas do hipocampo. Os resultados sugerem que a FBP nao e citotoxica nas condicoes experimentais avaliadas. Evidencias demonstram que as celulas tratadas com FBP 0,1 ¿Êg/mL e posteriormente com peroxido de hidrogenio H2O2 50¿ÊM apresentam maior viabilidade e menor expressao de caspase 3 clivada que as celulas tratadas apenas com H2O2 50¿ÊM, tambem e possivel observar que as celulas previamente tratadas com FBP apresentam morfologia normal, caracterizada pela presenca de neuritos, ja as celulas tratadas apenas com H2O2 50¿ÊM apresentam morfologia compativel com processos de morte celular. Em sintese os resultados sugerem que a FBP apresenta atividade citoprotetora contra o estresse oxidativo promovido por H2O2 50¿ÊM. O presente estudo abre novas perspectivas da aplicacao dos BPPs presentes na FBP da Bj para o desenvolvimento de novas pesquisas na area de neurociencia, com foco no desenvolvimento de farmacos aplicados ao tratamento de doencas neurodegenerativas. / The bradykinin potentiating peptides (BPPs) in the low molecular weight fraction (LMWF) from the venom of the Bothropoides jararaca (Bj) were the first angiotensin-converting enzyme inhibitors described. Recent studies have demonstrated that these peptides promote the activation of the enzyme argininosuccinate synthetase, increasing the availability of L-arginine and therefore the synthesis of agmatine, nitric oxide, polyamines essential for the growth, cell differentiation and neuroprotection. Considering the possible pharmacological effects of the LMWF, the present study aims to evaluate the cytoprotective activity of LMWF from Bj in primary cultured hippocampal cells. The results suggest that the LMWF is not cytotoxic in all experimental conditions. Evidence has shown that cells treated with LMWF 0.1 ìg/mL and then with hydrogen peroxide H2O2 (50ìM) show higher viability and lower expression of cleaved caspase 3 cells than the treated just with H2O2 (50ìM). Is also observed that cells pretreated with LMWF have normal morphology characterized by the presence of neurites, cells treated with H2O2 (50ìM) showed morphology compatible with cell death processes. In summary the results suggest that LMWF has cytoprotective activity against oxidative stress caused by H2O2 (50ìM). This study opens new perspectives of application of BPPs present in the LMWF from Bj for the development of new research in neuroscience, focusing on the development of drugs applied to the treatment of neurodegenerative diseases.

Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / Os acidentes ofidicos sao considerados um problema de saude publica. Por este motivo, ha a necessidade de realizar estudos de caracterizacao do veneno, bem como os de tratamentos e da fisiopatologia do envenenamento. Os componentes do veneno possuem especificidade com varios receptores teciduais humanos, podendo desestabilizar o sistema nervoso, cardiovascular ou hemostatico. Os peptideos potenciadores de bradicinina (BPPs) foram os primeiros inibidores naturais da Enzima Conversora de Angiotensina (ECA) descritos, presentes na fracao de baixo peso molecular (Bj-FBP). No presente estudo foram avaliados as alteracoes no testiculo e musculo estriado esqueletico durante o processo de envenenamento induzido via intramuscular pela acao do veneno e da fracao de baixo peso molecular da serpente Bothropoides jararaca (Bj-V). 22 camundongos machos da linhagem Swiss foram aleatoriamente distribuidos em grupos de 6h e 24h e administrados uma dose de 20¿ÊL de NaCl 0,9% nos animais controle (n=3); 1.2 mg/kg de veneno bruto (Bj-V) (n=4) e 0.24 mg/kg da fracao de baixo peso molecular (Bj-FBP) (n=4). A fracao de baixo peso molecular foi obtida por uma filtracao com peso molecular de 10 kDa e analisado por Espectrometria de Massas onde confirmou a ausencia de indicios de proteinas ou enzimas proteoliticas. Apos o tratamento os testiculos e fragmentos do musculo reto femoral foram coletados e analisados para avaliacao morfologica dos tratamentos. O envenenamento foi caracterizado pela analise morfologica do musculo estriado esqueletico, onde verificou-se, nas amostras do tratamento com Bj-V, verificou-se presenca de hemorragia e necrose tecidual; nas amostras dos animais tratados com Bj-FBP verificou-se a integridade das fibras musculares, mas houve a presenca de migracao celular leucocitaria. Na analise histopatologica dos testiculos observou-se com maior frequencia, alteracoes na morfologia dos tubulos seminiferos dos camundongos tratados com Bj-V e Bj-FBP em comparacao ao controle. Em sintese, os resultados demonstraram que o envenenamento por Bj podem afetar os tubulos seminiferos, levando a presenca de tubulos hipoespermatogenicos, sendo assim, os individuos acometidos pelo acidente ofidico podem apresentar algum comprometimento na espermatogenese. / Snakebites are considered a public health problem. For this reason, there is a need for studies to characterize the poison and the pathophysiology and treatment of poisoning. The components of the venom have specificity with various human tissue receptors, may destabilize the nervous, cardiovascular or hemostatic system. The bradykinin potentiating peptides (BPPs) were the first natural inhibitors of Angiotensin Converting Enzyme (ACE) described, present in the low molecular weight fraction (Bj-FBP). In the present study the changes in the testis and skeletal muscle were assessed during the process of poisoning induced by intramuscular action of the poison and the fraction of low molecular weight Bothropoides snake jararaca (Bj-V). 22 male mice of the Swiss strain were randomly distributed in groups of 6h and 24h and administered a dose of 20¿ÊL of 0.9% NaCl in control animals (n = 3); 1.2 mg / kg of crude venom (Bj-V) (n = 4) and 0.24 mg / kg of low molecular weight fraction (Bj- FBP) (n = 4). The low molecular weight fraction was obtained by filtration with molecular weight 10kDa and analyzed by mass spectrometry which confirmed the absence of evidence of proteolytic enzymes or proteins. After treatment the testes and fragments of the rectus femoris muscle were collected and analyzed for morphologic evaluation of treatments. The poisoning was characterized by morphological analysis of the striated skeletal muscle, where it was found in the samples treated with Bj-V, there was the presence of hemorrhage and necrosis; in samples from animals treated with Bj-FBP was found the integrity of muscle fibers, but there was the presence of leukocyte cell migration. Histopathology of the testes was observed more frequently, changes in the morphology of the seminiferous tubules of mice treated with Bj and Bj-V-FBP compared to the control. In summary, the results showed that Bj poisoning can affect the seminiferous tubules, leading to the presence of hipoespermatogenicos tubules, so individuals affected by snakebite may have some involvement in spermatogenesis.

Os peptídeos potenciadores da bradicinina (BPPs) presentes no veneno da serpente Bothrops jararaca são oligopeptídeos ricos em prolinas. Eles foram os primeiros inibidores naturais da enzima conversora de angiotensina (ECA) descritos. As propriedades bioquímicas e farmacológicas desses peptídeos foram essenciais para o desenvolvimento do captopril, o primeiro inibidor sítio-dirigido da ECA, usado para tratar a hipertensão humana. Recentes dados têm sugerido que a atividade farmacológica dos BPPs não pode ser explicada somente pela ação inibitória da atividade da ECA e que os efeitos dos BPPs devem envolver a participação do sistema nervoso central (SNC). Nesse trabalho foi caracterizada a sinalização de Ca2+ induzida pelo BPP-10c [<ENWPHPQIPP] em células neuronais obtidas de cultura primária de cérebro de ratos neonatos. As elevações na [Ca2+]i induzida por várias concentrações de BPP-10c revelaram uma curva dose-resposta atípica. A resposta máxima de transientes de [Ca2+]i foram medidas na concentração de 1 µM de BPP-10c, enquanto que em concentrações mais elevadas houve um declínio das respostas de [Ca2+]i. Esse efeito foi independente da atividade do receptor de bradicinina (BK) e foi mediado por um receptor acoplado a Gi/0. A sinalização do BPP-10c levou a um aumento da produção de óxido nítrico (NO) por células neuronais, como decorrência da ativação da NOS, uma enzima Ca2+-dependente e da super-expressão da NO sintase endotelial (eNOS) e da argininosuccicinato sintase (ASS), enzima passo limitante no fornecimento de substrato para a NOS. Além disso, ensaios de afinidade com o BPP-10c revelaram além da ASS, a sinapsina como potencial alvo do BPP-10c no SNC. O fato do BPP-10c interagir com a sinapsina, proteína envolvida com a exocitose, e aumentar a produção de NO por células neuronais pode explicar a sua capacidade de induzir a liberação dos neurotransmissores, GABA e glutamato, ambos com importante papel na regulação da pressão arterial. O NO no SNC também age como neurotransmissor, regulando a atividade simpática e parassimpática. O BPP-10c produz queda da pressão da arterial e da freqüência cardíaca, indicando uma interferência direta na atividade autonômica simpática, parassimpática ou ambas, provocando mudanças no controle barorreflexo da freqüência cardíaca. De fato, esse peptídeo mostrou aumentar a sensibilidade barorreflexa de SHRs que está diminuída nesses animais quando comparados a ratos normotensos. Foi demonstrado também que o efeito do BPP-10c administrado perifericamente foi semelhante ao administrado centralmente, sugerindo que o efeito anti-hipertensivo do BPP-10c deve envolver o SNC. Dessa maneira, apesar do bem caracterizado efeito anti-hipertensivo baseado na inibição da ECA, esse trabalho evidencia a existência de um segundo mecanismo para ação do BPP-10c no controle da pressão arterial. No SNC, o BPP-10c modula a expressão da eNOS e da ASS e induz um aumento na produção de NO e liberação dos neurotransmissores, GABA e glutamato, para controlar a atividade simpática e/ou parassimpática que reflete no aumento da sensibilidade do barorreflexo de SHRs. Sendo assim, as características bioquímicas e farmacológicas do BPP-10c abrem perspectivas para o desenvolvimento de fármacos baseado em um novo alvo terapêutico. / Pyroglutamyl proline-rich oligopeptides, denominated bradykinin-potentiating peptides (BPPs), present in the venom of the viper Bothrops jararaca were the first described naturally occurring angiotensine-converting enzyme (ACE) inhibitors. The biochemical and pharmacological properties of theses peptides were essential for the development of captopril, the first active site-directed inhibitor of ACE, currently used to treat human hypertension. Recent data have suggested that the pharmacological activity of BPPs could not only be explained by their inhibitory action on the ACE activity and that BPPmediated effects may involve the central nervous system. In this work, we have characterized BPP-10c [<ENWPHPQIPP]-induced calcium signaling in neuronal cells obtained as primary culture from day 1 of postnatal rat brain. Elevations of [Ca2+]i induced by increasing concentrations of BPP-10c revealed an atypical dose-response curve. Maximal [Ca2+]i peak values were measured at 1 µM BPP-10c concentration, while further raising BPP-10c concentrations led to a decline of [Ca2+]i responses. This effect was independent from kinin-B2 receptor activity and was mediated by a yet unknown Gi/0 protein-coupled receptor. BPP-10c signaling promoted an increase of nitric oxide (NO) production in neuronal cells, as consequence of Ca2+-dependent NO synthase activation and upregulated gene expression of endothelial NO synthase (eNOS) and argininosuccicinato synthase (ASS), a limiting step enzyme in the NOcitrulline cycle. Furthermore, affinity chromatography assays revealed ASS and synapsin as potential binding partners of BPP-10c in the CNS. In view of that BPP-10c interacts with synapsin, a protein involved with exocytosis, and induces NO production in neuronal cells, these data could explain its capacity of inducing release of the neurotransmitters GABA and glutamate with important roles in blood pressure regulation. NO also acts as neurotransmitter in the CNS, thereby regulating sympathetic and parasympathetic activities. The presence of BPP-10c also mediates reduction of arterial pressure and heart rate suggesting direct interference of BPP action with autonomic sympathetic and/or parasympathetic activity and the baroreflex control of the heart rate. In agreement, this peptide led to increased baroreflex sensitivity of spontaneous hypertensive rats. We have also demonstrated that the BPP-10c-mediated anti-hypertensive effect was similar following peripheral or central administration, suggesting the participation of the CNS in this process. The existence of a second mechanism for BPP-10c action on blood pressure control as new therapeutic target which is independent from ACE inhibition shall initiate novel approaches for antihypertensive drugs.

Os peptídeos potenciadores da bradicinina (BPPs) presentes no veneno da serpente Bothrops jararaca são oligopeptídeos ricos em prolinas. Eles foram os primeiros inibidores naturais da enzima conversora de angiotensina (ECA) descritos. As propriedades bioquímicas e farmacológicas desses peptídeos foram essenciais para o desenvolvimento do captopril, o primeiro inibidor sítio-dirigido da ECA, usado para tratar a hipertensão humana. Recentes dados têm sugerido que a atividade farmacológica dos BPPs não pode ser explicada somente pela ação inibitória da atividade da ECA e que os efeitos dos BPPs devem envolver a participação do sistema nervoso central (SNC). Nesse trabalho foi caracterizada a sinalização de Ca2+ induzida pelo BPP-10c [<ENWPHPQIPP] em células neuronais obtidas de cultura primária de cérebro de ratos neonatos. As elevações na [Ca2+]i induzida por várias concentrações de BPP-10c revelaram uma curva dose-resposta atípica. A resposta máxima de transientes de [Ca2+]i foram medidas na concentração de 1 µM de BPP-10c, enquanto que em concentrações mais elevadas houve um declínio das respostas de [Ca2+]i. Esse efeito foi independente da atividade do receptor de bradicinina (BK) e foi mediado por um receptor acoplado a Gi/0. A sinalização do BPP-10c levou a um aumento da produção de óxido nítrico (NO) por células neuronais, como decorrência da ativação da NOS, uma enzima Ca2+-dependente e da super-expressão da NO sintase endotelial (eNOS) e da argininosuccicinato sintase (ASS), enzima passo limitante no fornecimento de substrato para a NOS. Além disso, ensaios de afinidade com o BPP-10c revelaram além da ASS, a sinapsina como potencial alvo do BPP-10c no SNC. O fato do BPP-10c interagir com a sinapsina, proteína envolvida com a exocitose, e aumentar a produção de NO por células neuronais pode explicar a sua capacidade de induzir a liberação dos neurotransmissores, GABA e glutamato, ambos com importante papel na regulação da pressão arterial. O NO no SNC também age como neurotransmissor, regulando a atividade simpática e parassimpática. O BPP-10c produz queda da pressão da arterial e da freqüência cardíaca, indicando uma interferência direta na atividade autonômica simpática, parassimpática ou ambas, provocando mudanças no controle barorreflexo da freqüência cardíaca. De fato, esse peptídeo mostrou aumentar a sensibilidade barorreflexa de SHRs que está diminuída nesses animais quando comparados a ratos normotensos. Foi demonstrado também que o efeito do BPP-10c administrado perifericamente foi semelhante ao administrado centralmente, sugerindo que o efeito anti-hipertensivo do BPP-10c deve envolver o SNC. Dessa maneira, apesar do bem caracterizado efeito anti-hipertensivo baseado na inibição da ECA, esse trabalho evidencia a existência de um segundo mecanismo para ação do BPP-10c no controle da pressão arterial. No SNC, o BPP-10c modula a expressão da eNOS e da ASS e induz um aumento na produção de NO e liberação dos neurotransmissores, GABA e glutamato, para controlar a atividade simpática e/ou parassimpática que reflete no aumento da sensibilidade do barorreflexo de SHRs. Sendo assim, as características bioquímicas e farmacológicas do BPP-10c abrem perspectivas para o desenvolvimento de fármacos baseado em um novo alvo terapêutico. / Pyroglutamyl proline-rich oligopeptides, denominated bradykinin-potentiating peptides (BPPs), present in the venom of the viper Bothrops jararaca were the first described naturally occurring angiotensine-converting enzyme (ACE) inhibitors. The biochemical and pharmacological properties of theses peptides were essential for the development of captopril, the first active site-directed inhibitor of ACE, currently used to treat human hypertension. Recent data have suggested that the pharmacological activity of BPPs could not only be explained by their inhibitory action on the ACE activity and that BPPmediated effects may involve the central nervous system. In this work, we have characterized BPP-10c [<ENWPHPQIPP]-induced calcium signaling in neuronal cells obtained as primary culture from day 1 of postnatal rat brain. Elevations of [Ca2+]i induced by increasing concentrations of BPP-10c revealed an atypical dose-response curve. Maximal [Ca2+]i peak values were measured at 1 µM BPP-10c concentration, while further raising BPP-10c concentrations led to a decline of [Ca2+]i responses. This effect was independent from kinin-B2 receptor activity and was mediated by a yet unknown Gi/0 protein-coupled receptor. BPP-10c signaling promoted an increase of nitric oxide (NO) production in neuronal cells, as consequence of Ca2+-dependent NO synthase activation and upregulated gene expression of endothelial NO synthase (eNOS) and argininosuccicinato synthase (ASS), a limiting step enzyme in the NOcitrulline cycle. Furthermore, affinity chromatography assays revealed ASS and synapsin as potential binding partners of BPP-10c in the CNS. In view of that BPP-10c interacts with synapsin, a protein involved with exocytosis, and induces NO production in neuronal cells, these data could explain its capacity of inducing release of the neurotransmitters GABA and glutamate with important roles in blood pressure regulation. NO also acts as neurotransmitter in the CNS, thereby regulating sympathetic and parasympathetic activities. The presence of BPP-10c also mediates reduction of arterial pressure and heart rate suggesting direct interference of BPP action with autonomic sympathetic and/or parasympathetic activity and the baroreflex control of the heart rate. In agreement, this peptide led to increased baroreflex sensitivity of spontaneous hypertensive rats. We have also demonstrated that the BPP-10c-mediated anti-hypertensive effect was similar following peripheral or central administration, suggesting the participation of the CNS in this process. The existence of a second mechanism for BPP-10c action on blood pressure control as new therapeutic target which is independent from ACE inhibition shall initiate novel approaches for antihypertensive drugs.