Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-16T14:11:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-16T14:12:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-16T14:15:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-16T14:15:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) Previous issue date: 2016-06-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Bothrops asper is one of the main species of Central America because of its medical importance in countries such as Panamá and Costa Rica, where they cause a high number of accidents. A great number of basic phopholipase A2 (PLA2s, EC 3.1.1.4) this species have been characterized, but a few number of studies have been carried out with acidic isoforms. Moreover, as the snake venom is a rich source of bioactive, the investigation of the biotechnological potential is required. Therefore, from the B. asper venom, this study shows three main lines of research: the caracterization of novel PLA2s isoforms; the study of PLA2s in poisoning pathophysiology and the study of potential antiparasitic of PLA2s. The snake venom was fractionated on three chromatographic methods that have proved effective in purification: ion exchange, hydrophobic interaction and reversed phase, giving rise to nine PLA2, four acidic (BaspAc-I, BaspAc-II, BaspAc-III e BaspAc-IV) and five basic (BaspB-I, BaspB-II, BaspB-III, BapsB-IV e BaspB-V). The molecular weight was determined by mass spectrometry (MALDI-TOF) showed values ranging between 13.8 and 14.3 kDa. The isoelectric point of the acidic PLA2 were determined by 2D SDS-PAGE, showing pI values between 4.6 and 5.0. The N-terminal sequence of nine PLA2 was determined, and 05 are new [four Asp49 (BaspAc-I, BaspAc-II, BaspAc-III and BaspAc-IV) and one Lys49 (BaspB-II)]. The enzymatic activity and the evaluation of the preferred substrates by PLA2 Asp49 was performed using fluorescent phospholipids which was observed that, among the tested phospholipids, acid PLA2 catalyzed all substrates, however, the basic PLA2 showed the highest specificity for phosphatidyl glycerol and phosphatidic acid. A discussion about the role of acidic PLA2 in case of poisoning by snake bite is performed based on myotoxicity assay. Moreover, it is demonstrated the antiparasitic action of these molecules, since the acidic PLA2 (BaspAc-I, BaspAc-II, BaspAc-III and BaspAc-IV) showed effects against epimastigote and pomastigotes forms of Trypanossoma cruzi and Leishmania infantum respectively. On the other hand, the basic PLA2, BaspB-II and IV-BaspB showed activity against Plasmodium falciparum. Furthermore, for the first time it demonstrated the synergistic action between Lys49 and Asp49 PLA2s against the malaria parasite, demonstrating that these molecules might be important targets in the development of new therapeutics. Keywords: Snake Venoms, Bothrops Asper, Phospholipase A2, Venomics, Synergism in Parasiticide Action / A serpente Bothrops asper é uma das espécies mais importantes da América Central, principalmente, por sua importância médica em países como Panamá e Costa Rica, onde causam um número elevado de acidentes. Diversas fosfolipases A2 (PLA2s, EC 3.1.1.4) básicas desta espécie já foram caracterizadas, porém poucos estudos foram realizados com as isoformas ácidas. Além disso, sendo o veneno de serpente uma rica fonte de bioativos, faz-se necessária a investigação de seu potencial biotecnológico. Desta forma, a partir do veneno de B. asper, o presente trabalho teve objetivos principais: a caracterização de novas isoformas de PLA2s, o estudo das PLA2s na fisiopatologia do envenenamento e o estudo do potencial antiparasitário das PLA2s. Para tanto, o veneno foi fracionado em três métodos cromatográficos que se mostraram eficientes na purificação: troca iônica, interação hidrofóbica e fase reversa, dando origem a nove PLA2 isoladas, quatro ácidas (BaspAc-I, BaspAc-II, BaspAc-III e BaspAc-IV) e cinco básicas (BaspB-I, BaspB-II, BaspB-III, BapsB-IV e BaspB-V). As massas moleculares foram determinadas por espectrometria (MALDI TOF) com valores variando entre 13,8 e 14,3 kDa. Os pontos isoelétricos das PLA2s ácidas foram determinados por 2D-SDS-PAGE com valores de pI variando entre 4,6 e 5,0. A sequência N-terminal das nove PLA2s foram determinadas, sendo observado que dentre as nove, 05 são inéditas [quatro Asp49 (BaspAc-I, BaspAc-II, BaspAc-III e BaspAc-IV) e uma Lys49 (BaspB-II)]. A atividade enzimática e a avaliação dos substratos preferenciais das PLA2s Asp49 foram realizadas utilizando-se fosfolipídeos fluorescentes e observou-se que, dentre os fosfolipídeos testados, as PLA2s ácidas catalisaram a degradação de todos os substratos, entretanto, para a PLA2 básica houve preferência para o fosfatidilglicerol e ácido fosfatídico. Uma discussão a respeito do papel das PLA2s ácidas no envenenamento ofídico é conduzida com base no ensaio de miotoxicidade. Ademais, é demostrado a ação antiparasitária dessas moléculas, já que as PLA2s ácidas (BaspAc-I, BaspAc-II, BaspAc-III e BaspAc- IV) tiveram ação contra as formas epimastigotas de T. cruzi e formas promastigotas de L. infantum e as PLA2s básicas BaspB-II e BaspB-IV apresentaram atividade contra Plasmodium falciparum. Posto isto, pela primeira vez, foi demonstrado a ação sinérgica entre uma PLA2 Lys49 e uma PLA2 Asp49 contra o parasita da malária, demonstrando que estas moléculas podem ser importantes alvos no desenvolvimento de novos terapêuticos.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-19T12:25:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Pedro Henrique Alves - 2016.pdf: 2763667 bytes, checksum: ed46b206ebbbad30bdfc2a13fa22abab (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-19T13:13:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Pedro Henrique Alves - 2016.pdf: 2763667 bytes, checksum: ed46b206ebbbad30bdfc2a13fa22abab (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-19T13:13:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Pedro Henrique Alves - 2016.pdf: 2763667 bytes, checksum: ed46b206ebbbad30bdfc2a13fa22abab (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The proline-riche-oligopeptides (PROs) were identified in the crude venom of snakes Bothrops jararaca (Bj), Bothrops cotiara (Bc) and Bothrops fonsecai (Bf). Previous studies have shown hypotensive/antihypertensive effects of the PROs in normotensive and hypertensive (SHR) rats. However, the direct effect of PROs in the aorta and heart isolated, as well as, the action mechanisms involved in these effects is unknown. In the presenty study, were evaluated the cardiovascular effect of six PROs, Bj-PRO-5a,-7a,-10c, Bc-PRO-10e, Bf-PRO-10d,-10f. The aortic rings, with (E+) or without (E-) endothelium, were preconstricted with phenylephine (Phe, 0.1 μmol/L), following increasing concentrations of PROs (0.1 nmol/L – 1 μmol/L) in presence or absence of a nonselective antagonist muscarinic receptors (Atropine, 3µmol/L), M1 muscarinic receptor antagonist (Pirenzepine, 1 µmol/L), synthase nitric oxide inhibitor (L-NAME, 1 µmol/L), adenylyl cyclase inhibitor (MDL 12.330A, 3 µmol/L), guanylyl cyclase inhibitor (ODQ, 3µmol/L) or argininosuccinate synthetase inhibitor (MDLA, 1 µmol/L). To evaluated the coronary and cardiac contractility effects of PROs, the hearts were perfused according Langendorff technique. The hearts were perfused for a basal period with Krebs Ringer solution containing the PROs (0.05 or 5 nmol/L) in presence or absence of L-NAME (10 nmol/L), ODQ (200 nmol/L) or MDL (1 µmol/L). The PROs utilized in this study induced endothelium-dependend vasorelaxation in aortic rings of Wistars and SHRs. Atropine and pirezenpine blocked the vasorelaxant effect of Bj-PRO-7a in isolated aorta from Wistar and SHR. L-NAME, ODQ or MDL inhibited the aortic vasorelaxation induced by Bj-PRO-7a and Bj-PRO-10c in both strains. MDLA inhibited the Bj-PRO-10c-induced vasorelaxation in aortic rings of SHR, but not in Wistar. Just the peptides Bj-PRO-7a and Bj-PRO-10c promoted a significant coronary vasodilatation in isolated heart from Wistar and SHR rats. The coronary vasodilatation induced by Bj-PRO-7a was inhibited in the presence of L-NAME in isolated heart from Wistar. Already in isolated heart from SHR this effect was abolished by L-NAME, ODQ or MDL. The Bc-PRO-10e and Bf-PRO-10f did not induce significant effects on cardiac contractility. However, the Bj-PRO-5a, -7a, -10c and Bf-PRO-10f promoted negative inotropic effect in the isolated hearts from Wistar and/or SHR. This effect in isolated hearts perfused by Bj-PRO-7a was inhibited in the presence of L-NAME in Wistars. Differently, the effect of Bj-PRO-10c was blocked by L-NAME, ODQ or MDL in both strains. Sumarizing, the PROs utilized in this study induced endothelium-dependend vasorelaxation. The data demonstrated participation of pathways NO/GCs/GMPc and AC/AMPc in the vasorelaxant effect of peptides Bj-PRO-7a and Bj-PRO-10c. In addition, the muscarinic receptors are involved in the vasorelaxant effects induced by peptide Bj-PRO-7a in aortic rings from Wistar and SHR rats. Moreover, the negative inotropic effect induced by Bj-PRO-7a and Bj-PRO-10c is linked with activation of NO in cardiomyocyte of normotensive and hypertensive rats. / Os oligopeptídeos ricos em prolina (PROs) foram identificados no veneno bruto das serpentes Bothrops jararaca (Bj), Bothrops cotiara (Bc) e Bothrops fonsecai (Bf). Estudos anteriores demonstram que os PROs promoveram efeitos hipotensor/anti-hipertensivo em ratos normotensos e espontaneamente hipertensos (SHR). No entanto, os efeitos diretos dos PROs em aorta e coração isolado, bem como, os mecanismos de ação envolvidos nestes efeitos são desconhecidos. No presente estudo, foram avaliados os efeitos cardiovasculares de seis PROs, Bj-PRO-5a, Bj-PRO-7a, Bj-PRO-10c, Bc-PRO-10e, Bf-PRO-10d e Bf-PRO-10f. Os anéis de aorta com (E+) e sem endotélio (E-) foram pré-constritos com fenilefrina (Phe, 0,1 µmol/L), seguido de concentrações cumulativas dos PROs (0,1 nmol/L – 1 µmol/L) na presença ou ausência de um antagonista não seletivo dos receptores muscarínicos (atropina, 3 µmol/L), antagonista do receptor muscarínico M1 (pirezenpina, 1 µmol/L), inibidor da óxido nítrico sintase (L-NAME, 3 µmol/L), inibidor da adenilato ciclase (MDL12,330a, 3 µmol/L), inibidor da guanilato ciclase (ODQ, 3 µmol/L) ou inibidor da argininosuccinato sintetase (MDLA, 1 µmol/L). Para avaliar os efeitos dos PROs na coronária e contratilidade cardíaca, os corações foram perfundidos de acordo com a técnica de Langendorff. Os corações foram perfundidos por um período basal com solução Krebs Ringer contendo os PROs (0,05 ou 5 nmol/L) na presença ou ausência de L-NAME (10 nmol/L, ODQ (200 nmol/L) ou MDL (1µmol/L). Todos os PROs utilizados neste estudo induziram vasorelaxamento dependente do endotélio em anéis de aorta de ratos Wistar e SHR. Atropina e pirenzepina bloquearam os efeito vasorelaxante do Bj-PRO-7a em aorta isolada de ratos Wistar e SHR. L-NAME, ODQ e MDL inibiram o vasorelaxamento induzido pelo Bj-PRO-7a e Bj-PRO-10c em ambas as linhagens. O MDLA inibiu o vasorelaxamento induzido pelo Bj-PRO-10c somente em anéis de aorta de SHRs. Somente os peptídeos Bj-PRO-7a e Bj-PRO-10c promoveram uma vasodilatação coronariana em corações isolados de ratos Wistar e SHR. A vasodilatação coronariana induzida pelo Bj-PRO-7a foi inibida na presença de L-NAME em corações de ratos Wistar. Já em corações isolados de SHRs este efeito abolido por com L-NAME, ODQ ou MDL. O Bc-PRO-10e e Bf-PRO-10f não induziram efeitos significantes na contratilidade cardíaca. No entanto, o Bj-PRO-5a, Bj-PRO-7a, Bj-PRO-10c e Bf-PRO-10f promoveram efeito inotrópico negativo em corações isolados de ratos Wistar e/ou SHRs. Este efeito desencadeado pelo Bj-PRO-7a foi inibido na presença de L-NAME em corações isolados de Wistar. Diferentemente, o efeito do Bj-PRO-10c foi bloqueado pelo L-NAME, ODQ ou MDL em ambas as linhagens. Sumarizando, os PROs utilizados neste estudo induziram vasorelaxamento dependente do endotélio. Os dados demonstram a participação das vias NO/GC/GMPc e AC/AMPc nos efeitos vasorelaxantes promovidos pelos peptídeos Bj-PRO-7a e Bj-PRO-10c. Além disso, os receptores muscarínicos estão envolvidos nos efeitos vasorelaxantes do peptídeo Bj-PRO-7a em anéis de ratos Wistar e SHRs. O efeito inotrópico negativo induzidos pelo Bj-PRO-7a e Bj-PRO-10c está relacionado com a ativação do NO em cardiomiócitos de ratos normotensos e hipertensos.

As doenças neurodegenerativas (DN), incluindo doença de Alzheimer e doença de Parkinson, estão entre as principais causas de mortalidade e morbidade nos países ocidentais. Não há ainda um tratamento definitivo para estas neuropatias, mas os estudos têm apontado para mecanismos comuns de toxicidade, que incluem disfunção mitocondrial, estresse oxidativo e apoptose. Assim, as mitocôndrias constituem alvos importantes para futuras estratégias de neuroproteção visando tratar, prevenir ou retardar a neurodegeneração. A biodiversidade da fauna brasileira representa uma fonte promissora e ainda pouco explorada de novas moléculas com (i) atividade neuroprotetora e, portanto, potencial para originar novos fármacos para o tratamento destas doenças; ou ainda com (ii) atividade neurotóxica, podendo ser utilizadas como ferramentas de estudo de mecanismos de neurotoxicidade. O presente estudo teve por objetivo investigar o possível potencial neuroprotetor e/ou neurotóxico de peptídeos de baixo peso molecular, obtidos a partir do veneno de diferentes espécies de serpentes do gênero Bothrops por meio da investigação dos efeitos destes compostos na função mitocondrial de cérebro de rato. Duas das frações estudadas (obtidas a partir do veneno da B. atrox e da B. jararaca) apresentaram um interessante potencial protetor contra o intumescimento osmótico mitocondrial e a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO), eventos associados à transição de permeabilidade mitocondrial e à morte celular. Por outro lado, outra fração, obtida a partir do veneno da B. pirajai, apresentou potencial neurotóxico. Estes achados podem ser úteis para estudos mecanísticos e também no estabelecimento de futuras estratégias de tratamento das doenças neurodegenerativas, tendo as mitocôndrias como alvos terapêuticos (terapia alvo). / The neurodegenerative diseases, including Alzheimer\'s and Parkinson\'s diseases, are among the main causes of morbidity and mortality in Western countries. A definitive treatment for these neuropathies has not yet been found, but studies have indicated common mechanisms of toxicity, including mitochondrial dysfunction, oxidative stress and apoptosis. Therefore, mitochondria represent important targets for the future neuroprotective strategies aimed to treat, prevent or delay the neurodegeneration. The Brazilian fauna biodiversity represents a promising and under explored source of new molecules with (i) neuroprotective activity and potential to originate new drugs for the treatment of these diseases; or yet, with (ii) neurotoxic activity, representing tools to study neurotoxicity mechanisms. The present study aimed to investigate the possible neuroprotective and/or neurotoxic potential of low-molecular-mass peptides extracted from the venom of different species of Bothrops genus snakes by investigating their effects on rat brain mitochondrial function. Two of the studied fractions (from B. atrox and B. jararaca venoms) presented an interesting protective potential against both the mitochondrial swelling and reactive oxygen species (ROS) production, events associated with mitochondrial permeability transition and cell death. On the other hand, other fraction (from B. pirajai venom) presented a neurotoxic potential. These findings might be useful for mechanistic studies and also for the establishment of future strategies of neurodegenerative diseases treatment, using mitochondria as therapeutic targets (targeted therapy).

O efeito inflamatório da jararagina, toxina hemorrágica do veneno de Bothrops jararaca, foi avaliado através de um sistema in vitro (células peritoneais murinas-MPACs) e in vivo (coxim plantar de camundongos), onde foi avaliada a produção de mRNA que codifica as citocinas TNF-a, IL-1b e IL-6 por RT-PCR e a liberação destas no sobrenadante de cultura e no local de injeção (ELISA). Além disso, o domínio da jararagina responsável pela liberação local das citocinas foi estudado. Nossos resultados mostram que a jararagina induziu a expressão de mRNA que codifica para o TNF-a, IL-1b e IL-6 em MPACs, 4 horas após o estímulo, entretanto a ação enzimática da jararagina interferiu com a detecção dstas citocinas no sobrenadante da cultura. A jararagina inibida com EDTA induziu a liberação destas citocinas no modelo in vitro (MPACs). No modelo in vivo foi verificada a liberação local de TNF-a, IL-1b e IL-6 no sobrenadante do homogenato do tecido, sendo a IL-6 a citocina liberada em maior quantidade. Tanto o domínio disintegrina/rico em cisteína, como o metaloproteinase, da jararagina, participam desta liberação. Este estudo mostrou o envolvimento direto de citocinas em um modelo inflamatório, liberadas pela metaloproteinase de veneno botrópico, em cultura de células e também no local da injeção. / The inflammatory effect of jararhagin, a haemorrhagic toxin from Bothrops jararaca venom, was evaluated in an in vitro (Murine Peritoneal Adherent Cells-MPACs) and in vivo system (mouse footpad), through the production of TNF-a, IL-1b and IL-6 mRNA (RT-PCR) and the release of these cytokines in the culture supernatant and locally at the site of injection (ELISA). In addition the domain of jararhagin responsible for the local release of cytokines was studied. Our results showed that the jararhagin can induce the mRNA expression for TNF-a, IL-1b and IL-6 in MPACs at 4 hours after treatment, however the enzymatic activity of jararhagin was found to affect the detection of the cytokines in the culture supernatant. The jararhagin inhibited with EDTA was found to induce the release of these cytokines by MPACs. Concerning the in vivo model, the local release of TNF-a, IL-1b and IL-6 was detected in the footpad homogenate. Both of the jararhagin domains, the metalloproteinase and the disintegrin/cystein rich domains play a role in this release. This study showed the direct involvment of cytokines in an inflammatory model, released by snake venom metalloproteinases in the cell culture and also locally at the site of injection.

Orientadores: Lea Rodrigues Simioni,Yoko Oshima Franco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-07T13:41:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_LilianGobbodeFreitas_M.pdf: 986839 bytes, checksum: 048ec75c1469d547de311f325aab2cc3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Manganês, um bloqueador neuromuscular com atividades pré e pós-sinápticas, foi utilizado neste trabalho com o objetivo de estudar a neurotoxicidade e miotoxicidade induzida pelos venenos das serpentes Crotalus durissus terrificus (Cdt) e Bothrops jararacussu (Bjssu) em preparações biventer cervicis de pintainho (BCp). O pré-tratamento das preparações com Mn2+ (0,66 e 1,6 mM) não impediu o bloqueio neuromuscular induzido pelo veneno de Cdt, reduziu parcialmente a resposta contraturante à adição exógena de ACh, mas não à de KCl. Embora o bloqueio neuromuscular induzido pelo veneno de Bjssu seja irreversível, o pré-tratamento com ambas as concentrações de Mn2+ (0,66 e 1,6 mM) tornou o bloqueio parcialmente reversível após a lavagem das preparações com solução de Krebs, e somente nas preparações pré-tratadas com 1,6 mM Mn2+ houve redução do bloqueio da resposta contraturante à adição exógena de ACh (p<0,05). Os tipos de miotoxicidade induzidos pelos venenos de Cdt e Bjssu interferiram diferentemente na resposta contrátil. Em preparações pré-tratadas com Mn2+ (1,6 mM) houve redução parcial da porcentagem de dano muscular e da atividade miotóxica (CC, U/L) induzida por ambos os venenos. Os resultados desta pesquisa indicam que: Mn2+ interfere na contratura induzida pela ACh nos receptores nicotínicos; Mn2+ não evitou a neurotoxicidade do veneno de Cdt, mas reduziu parcialmente sua miotoxicidade in vitro, por sua ação estabilizante da membrana muscular; Mn2+ reduziu parcialmente a miotoxicidade e o bloqueio neuromuscular induzido pelo veneno de Bjssu. A dupla ação do Mn2+, pré- e pós-sináptica, é considerada útil para o estudo dos venenos de serpentes, uma vez que a maioria desses venenos apresenta também estas ações. Além disso, com a utilização deste cátion foi possível resgatar a coerência entre a interpretação dos resultados experimentais e clínicos / Abstract: In this study, we examined the effects of Mn2+, a neuromuscular blocker with pre and postsynaptic actions, on the neurotoxicity and myotoxicity induced by Crotalus durissus terrificus and Bothrops jararacussu venoms in chick biventer cervicis preparations. Pretreating the preparations with Mn2+ (0.66 or 1.6 mM) did not affect the blockade induced by C. d. terrificus venom or KCl-induced contractures, but partially reduced ACh-induced contractures. On the other hand, both concentrations of Mn2+ partially prevented the blockade induced by B. jararacussu venom (seen after washing the preparations with Krebs solution), whereas only 1.6 mM Mn2+ significantly restored ACh-induced contractures. Pretreatment with Mn2+ (1.6 mM) partially prevented the muscle damage and the release of creatine kinase induced by both venoms. These results show that Mn2+ did not prevent the neurotoxicity of Cdt venom, but partially reduced its myotoxicity, whereas this metal partially attenuated the myotoxicity and neuromuscular blockade caused by B. jararacussu venom. The pre- and postsynaptic actions of Mn2+ may be useful for studying snake venoms that show one or both of these activities / Mestrado / Mestre em Farmacologia

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A insuficiÃncia renal aguda à uma das complicaÃÃes mais freqÃentes nos envenenamentos ofÃdicos. Contudo, a sua patogÃnese permanece obscura. Em nossos estudos foram avaliados os efeitos renais causados pelas miotoxinas purificadas dos venenos das serpentes Bothrops jararacussu (Bthtx I, Lys 49 e Bthtx II, Asp 49) e Bothrops moojeni (BmTx I, Lys 49), assim como pelas lectinas dos venenos de Bothrops moojeni (BmLec) e Bothrops jararacussu (BJcuL). Tentando avaliar o mecanismo envolvido nos efeitos renais das substÃncias acima mencionadas, foram testados os efeitos da indometacina, um bloqueador inespecÃfico de ciclooxigenase. Adicionalmente, foram avaliados os efeitos inibitÃrios do Tezosentan, um bloqueador de receptor de endotelina, nos efeitos renais causados pela miotoxina I da serpente Bothrops moojeni. Para tanto, as miotoxinas, na dosagem de 5Âg/mL, ou as lectinas, na dosagem de 10Âg/mL foram adicionadas 30 minutos depois do inÃcio dos experimentos. Contudo, a indometacina e o tezosentan foram adicionados no sistema de perfusÃo sempre no inÃcio de cada experimento na dosagem de 10Âg/mL. Os efeitos renais foram comparados com um grupo controle, onde os rins foram perfundidos somente com a soluÃÃo de Krebs-Henseleit modificada. Bthtx I, BthtxII e BmLec aumentaram a pressÃo de perfusÃo (C120= 110,28  3,09, Bthtx I120 = 171,20  6,3 *, Bthtx II120 = 175,50  7,20 * e BmLec120 = 152,50  2,10 *), a resistÃncia vascular renal (C120= 5,46  0,54, Bthtx I120= 8,62  0,37 *, Bthtx II120= 8,90  0,36 * e BmLec120= 7,77  0,30*), o fluxo urinÃrio (C120= 0,143  0,008, Bthtx I120= 0,326  0,048*, e Bthtx II120= 0,373  0,085*, BmLec120= 0,085  0,007* ), o ritmo de filtraÃÃo glomerular (C120= 0,678  0,065, Bthtx I120= 0,855  0,133 *, Bthtx II120= 1,224  0,282*, BmLec120=1,037  0,055*) e a excreÃÃo de sÃdio potÃssio e cloreto (ENa+, EK+, ECl-). PorÃm, diminuÃram os percentuais dos transportes tubulares de sÃdio (C120= 79,76  0,56, Bthtx I120= 62,23  4,12*, Bthtx II120= 70,96  2,93* e BmLec60= 77,25  1,36*) e potÃssio (C60= 66,38  3,31, Bthtx I60= 55,79  5,57 *, Bthtx II60= 50,86  6,16* e BmLec60= 59,78  3,49). A indometacina foi capaz de bloquear os efeitos causados pela miotoxina I da B. jararacussu e lectina da B. moojeni, mas reverteu parcialmente os efeitos causados pelas miotoxinas II e lectina da B. jararacussu e miotoxina I da B. moojeni. O tezosentan, por sua vez, bloqueou os efeitos causados pela miotoxina I da B. moojeni. Foi concluÃdo que prostaglandinas estÃo envolvidas nas alteraÃÃes renais promovidas pelas substÃncias isoladas das serpentes B. jararacussu e B. moojeni, enquanto que endotelina seria o principal mediador nas alteraÃÃes renais causadas pela miotoxina I da B. moojeni. / Acute renal failure is one of the most common systemic complications after snakebite. However, its pathogenesis remains obscure. In this study, we evaluated the renal effects of Bothrops jararacussu myotoxins I and II (Bthtx-I Lys 49 and BthtxII, Asp 49), Bothrops moojeni myotoxin I and the lectins from Bothrops moojeni and Bothrops jararacussu. Attempting to investigate the mechanisms involved in the renal effects of the mentioned toxins, we tested indomethacin, an unespecific cyclooxigenase inhibitor. Additionally, tezosentan, an endothelin receptor blocker, was used to evaluate the role of endothelin in the renal effects of Bothrops moojeni myotoxin I. All myotoxins (5 Âg/mL) and lectins (10Âg /mL) were added to the perfusion system 30 min after the beginning of each perfusion. Indomethacin (10Âg/mL) and tezosentan (10 Âg /mL) were always added 30 minutes before the tested substances. The renal effects were compared against a control group, where kidneys were perfused only with the modified Krebs-Henseleit solution. Myotoxins from Bothrops jararacussu and the lectin from Bothrops moojeni increased the perfusion pressure (C120= 110.28  3.09, Bthtx I120= 171.20  6.3 * ,Bthtx II120= 175.50  7.20 * and BmLec120= 152.50  2.10 *), the renal vascular resistance (C120= 5.46  0.54, Bthtx I120= 8.62  0.37 *, Bthtx II120= 8.90  0.36 * and BmLec120= 7.77  0.30*), the urinary flow (C120= 0.143  0.008, Bthtx I120= 0.326  0.048*, and Bthtx II120= 0.373  0.085* ), the glomerular filtration rate (C120= 0.678  0.065, Bthtx I120= 0.855  0.133 *, Bthtx II120= 1.224  0.282* and BmLec120= 1.037  0.055*) and the sodium, potassium and chloride excretion. On the other hand, the same substances decreased the percent of renal tubular transport of sodium (C120= 79.76  0.56, Bthtx I120= 62.23  4.12*, Bthtx II120= 70.96  2.93* and BmLec60= 77.25  1.36*), potassium (C60= 66.38  3.31, Bthtx I60= 55.79  5.57 *, Bthtx II60= 50.86  6.16* and BmLec60= 59.78  3.49*). Indomethacin inhibited the renal effects induced by Bothrops jararacussu myotoxin I and Bothrops moojeni lectin, but partially blocked the effects promoted by myotoxin II and the lectin of Bothrops jararacussu, and the effects of myotoxin I of Bothrops moojeni. Tezosentan inhibited the renal effects induced by B. moojeni myotoxin I. In conclusion, prostaglandins are involved in the renal alterations induced by myotoxins and lectins purified from the snake venoms of Bothrops jararacussu and Bothrops moojeni. In addition, endothelin is the main mediator of the renal alterations promoted by Bothrops moojeni myotoxin I

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese Versão Final PDF.pdf: 3212994 bytes, checksum: 8c546cac7b929a2b81a0f36b5c856d8a (MD5) Previous issue date: 2017-11-24 / Animal venoms are one of the richest sources of biologically active substances found in nature and such prerogative has been confirmed in pharmacological and biochemical studies of proteins (enzymes), peptides, bioactive amines, and other compounds isolated from snake venoms. In this context, the purpose of the present study was to evaluate the antibacterial and antitumor potential of the individual venoms "yellow" (Cdr68 and Cdr69) and "white" varieties of the Amazonian rattlesnake Crotalus durissus ruruima. The evaluation of the antimicrobial activity of the crude venoms was performed by the disc diffusion technique against gram-positive (Staphylococcus aureus and S. epidermidis) and gram-negative bacteria (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa). The yellow venoms presented antibacterial activity against gram-positive bacteria Staphylococcus aureus. The cytotoxic action of the venoms was evaluated using the following cell lines SK-Mel 103 (melanoma), MCF-7 (breast adecarcinoma), HCT-116 (colorectal carcinoma) and MCR-5 (human fibroblast). Cdr68 and Cdr69 venoms were cytotoxic to all tumor lines but were more potent for the colorectal carcinoma (HCT-116) with IC50 of 1.8 μg / mL and 1.3 μg / mL for Cdr68 and Cdr69 respectively. The white variety venoms were not cytotoxic to the tested strains. The chromatographic profiles of Cdr68, Cdr69, Cdr110 and Cdr173 by molecular exclusion showed four major peaks. The isolated fractions were submitted to tests of coagulant, phospholipase A2, cytotoxic and antibacterial activity, all activities were present in Peak II of Cdr68, and in Peaks I (cytotoxic) and II of Cdr69. Peaks II of both venoms were submitted to Reverse Phase Chromatography. The FRP2 peaks of the Reverse Phase of the venoms presented phospholipase activity, cytotoxic against the strain HCT-116 in concentration of 100 μg / mL and antibacterial against S. aureus. The mass of this peak was approximately 14 kDa, compatible with PLA2. It is interesting to note that the total venom presented higher cytotoxic potential than the isolated fractions, showing a possible synergistic effect among the venom constituents. / Os venenos animais constituem uma das mais ricas fontes de substâncias biologicamente ativas encontradas na natureza e tal prerrogativa tem sido confirmada em estudos farmacológicos e bioquímicos, realizados com proteínas (enzimas), peptídeos, aminas bioativas, dentre outros compostos, isolados de venenos de serpentes. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial antibacteriano e antitumoral dos venenos individuais, variedade “amarela” (Cdr68 e Cdr69) e “branca” (Cdr110 e Cdr173) da cascavel Amazônica Crotalus durissus ruruima. A avaliação da atividade antimicrobiana dos venenos foi realizada pela técnica de difusão do disco contra as bactérias gram-positivas (Staphylococcus aureus e S. epidermidis) e gram-negativas (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa). Os venenos amarelos apresentaram atividade antibacteriana contra a bactéria gram-positiva Staphylococcus aureus. A ação citotóxica dos venenos foi avaliada utilizando as seguintes linhagens celulares SK-Mel 103 (melanoma), MCF-7 (adecarcinoma de mama), HCT-116 (carcinoma colorretal) e MCR-5 (fibroblasto humano). Os venenos Cdr68 e Cdr69 foram citotóxicos para todas as linhagens tumorais, mas foram mais potentes para a linhagem de carcinoma colorretal (HCT-116) com CI50 de 1,8 μg/mL e 1,3 μg/mL para Cdr68 e Cdr69, respectivamente. Os venenos variedade branca não foram citotóxicos para as linhagens testadas. Os perfis cromatográficos de Cdr68, Cdr69, Cdr110 e Cdr173 de Exclusão Molecular apresentaram quatro picos principais. As frações isoladas foram submetidas aos testes de atividade coagulante, fosfolipásica A2, citotóxica e antibacteriana, todas as atividades estavam presentes no Pico II de Cdr68, e nos Picos I (citóxica) e II do Cdr69. Os picos II de ambos os venenos foram submetidos à Cromatografia de Fase Reversa. Os picos FRP2 da Fase Reversa dos venenos apresentaram atividade fosfolipásica, citotóxica frente à linhagem HCT-116 na concentração de 100 μg/mL e antibacteriana contra S. aureus. A massa deste pico foi de aproximadamente 14 kDa, compatível com PLA2. Interessante notar, que o veneno total apresentou maior potencial citotóxico do que as frações isoladas, mostrando um possível efeito sinérgico entre os constituintes do veneno.

Orientador: Léa Rodrigues Simioni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-18T22:38:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_DelkiaSeabrade_M.pdf: 1400052 bytes, checksum: a886434537e4c9307797b649e17cd63c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Bothrops alcatraz é uma serpente do Arquipélago de Alcatrazes no litoral norte do estado de São Paulo, Brasil, recentemente descrita. Neste trabalho foram analisados os efeitos neuromusculares do veneno de B. alcatraz em preparações isoladas de biventer cervicis de pintainho (BC) e nervo frênico-diafragma de camundongo (NFD), sob estimulação elétrica indireta (0.1 Hz; 0.2 ms). Em preparações BC, o veneno causou bloqueio neuromuscular completo e irreversível nas concentrações de 10, 50 e 100 g/ml em 90 ± 2, 80 ± 1 e 50 ± 1 min, respectivamente (n = 6-9). Nestas mesmas concentrações, as respostas contraturantes evocadas pela adição exógena de ACh (110 mM) foram 27±10, 8±4 e 0%, respectivamente, e do KCl (20 mM) em 45±11, 24±6 e 39±7%, respectivamente. O veneno de B. alcatraz mostrou-se pouco ativo na preparação NFD de camundongo, pois mesmo ensaiado na concentração de 100 g/ml (n=4) causou apenas 30±4% de bloqueio neuromuscular após 120 min de incubação. Em preparações BC previamente curarizadas (d-Tc, 10 g/ml), seguida pela adição do veneno (10 g/ml), por 120 min de incubação, observou-se o retorno da resposta contrátil em 81±7% (n= 4), após sucessivas lavagens. O veneno de B. alcatraz exibiu baixa atividade fosfolipásica quando comparado ao veneno de Crotalus durissus terrificus (A425nm 0,06 ± 0,02 vs 0,2 ± 0,03; n = 4). A análise morfológica in vitro da preparação BC, mostrou, em ambas as concentrações de veneno analisadas (10 e 100 g/ml), dano musculares, sendo 18,1±1,5% e 24,7±6,6% (n= 5), respectivamente, quando comparadas ao controle (7,9±2,4%). Paralelamente também foi observado um aumento significativo na medida da liberação de CK, de 1441 ± 173 (10 g/ml) e 1797 ± 343 (100 g/ml) vs 282 ± 27 U/L da preparação controle, aos 120 min. O estudo sobre a neutralização do veneno pelo antiveneno botrópico comercial, mostrou que foram necessárias altas concentrações do antiveneno (15 vezes mais que o recomendado pelo fabricante) para neutralizar a ação do veneno de B. alcatraz (10 g/ml). Conclui-se que o veneno de B. alcatraz promove bloqueio neuromuscular total e irreversível em preparações de ave, por atuar inicialmente nos receptores colinérgicos e por causar efeito miotóxico tardio; todos estes efeitos foram neutralizados pelo antiveneno botrópico comercial dependendo da concentração de veneno utilizada / Abstract: Bothrops alcatraz is a recently described pitviper from the Alcatrazes Archipelago off the northern coast of São Paulo state, Brazil. The neuromuscular effects of B. alcatraz venom were examined in chick isolated biventer cervicis preparations. In indirectly stimulated preparations, venom (10, 50 and 100 g/ml, n=6-9) caused progressive, irreversible neuromuscular blockade that was complete in 90±2, 80±1 and 50±1 min (mean±SEM), respectively. Venom (10 and 100 g/ml) also inhibited contractures to exogenous ACh (110 ?M) (by 73% and 100%, respectively), but only partially inhibited contractures to KCl (20 mM) (by 55% and 61%, respectively). These same venom concentrations increased the proportion of damaged fibers from 7.9±2.4% (saline control) to 18.1±1.5% and 24.7±6.6%, respectively (p<0.05) and increase in the activity of CK release (1441 ± 173 and 1797 ± 343 vs 282 ± 27 U/L respectively). Bothrops alcatraz venom had low PLA2 activity compared to South American rattlesnake (Crotalus durissus terrificus) venom (A425nm 0.06±0.02 vs 0.2±0.03; n=4). Pretreating the preparations with d-tubucurarine (10 g/ml) prevented the neuromuscular blockade. Commercial bothropic antiserum effectively neutralized the neuromuscular action of B. alcatraz venom. In conclusion, B. alcatraz venom causes neuromuscular blockade by interfering with cholinergic receptors but is only mildly myotoxic. Commercial antivenom neutralizes the neuromuscular blockade / Mestrado / Mestre em Farmacologia

Os avanços tecnológicos vêm contribuindo cada vez mais nas áreas biológicas e científicas oferecendo ferramentas computacionais e sistemas específicos que em análise de dados in silico fornecem resultados rápidos e confiáveis. O presente projeto propõe o desenvolvimento de um portal na Internet para instalação e utilização de um banco de dados laboratoriais das principais serpentes brasileiras com seus respectivos venenos e antivenenos naturais, e a análise dos dados obtidos em ensaios farmacológicos, e bioquímicos. Utilizando a via de comunicação e interação mais simples atualmente, a Internet permite o compartilhamento de dados entre comunidades de pesquisadores, viabilizando recursos e tempo, além de permitir uma significante interação entre pesquisadores de todo o mundo, principalmente brasileira, na troca de informações e compartilhamento de dados. Dados elementares relacionados às serpentes foram armazenados no banco de dados, bem como as atividades tóxicas, farmacológicas e enzimáticas dos componentes dos venenos, e ainda, as aplicações biotecnológicas dos produtos que podem ser obtidos destes venenos, abrangendo ainda dados clínicos e valores estatísticos dos acidentes ofídicos. Aspectos bioquímicos dos ensaios realizados em laboratório permitiram a construção de uma ferramenta para análise comparativa de estruturas primárias de PLA2s, depositadas em bancos de dados internacionais. Além da interatividade entre pesquisadores, em Fóruns de Discussões, o sistema conta com listas dos principais artigos publicados em periódicos indexados, e devidamente atualizados periodicamente, com revisões bibliográficas. / Technological advances have been contributing, more and more, with biological and scientific areas, offering computational tools and specific systems which in silico data analysis supply reliable and fast results. The present project considers the development of an Internet portal for installation and use of laboratory data base for the main Brazilian serpents, with its respective venom and natural anti-venom, and the analysis of obtained data in pharmacological assays and biochemists. Using the easiest way of communication and interaction, the Internet allows sharing of data and information between communities of researchers around the world, especially for Brazilian researchers, making resources and time possible. Elementary data about serpents have been stored in the data base, as well as toxic, pharmacological and enzymatic activities of venom components, besides biotechnological applications of the products that can be obtained from these venom, enclosing clinical data and statistical values of ophidian accidents. Biochemists aspects of the assays carried through in laboratory allowed the construction of a comparative analysis tool for primary structures of PLA2s, deposited in international data bases. Beyond interactivity between researchers, in discussion forums, the system counts with lists of main articles published in indexed periodic, duly and constantly updated with bibliographical revisions.

Serpentes do gênero Bothrops são responsáveis por 90% dos acidentes ofídicos no Brasil. Seus venenos provocam efeitos locais em humanos e animais, como hemorragia, edema, dor e necrose, caracterizando uma resposta inflamatória, cujo mecanismo não está bem definido. Esses efeitos estão relacionados com a ação combinada de proteases, substâncias que induzem hemorragia e fosfolipases, bem como a liberação de mediadores endógenos gerados pelos venenos. Considerando que a ativação do sistema complemento (SC) e de funções celulares, como quimiotaxia, ativação, proliferação e citotoxicidade podem desempenhar papel importante nos processos inflamatórios e de lesão tecidual subsequentes ao envenenamento, o estudo propõe: a) investigar a capacidade dos venenos brutos de serpentes Bothrops jararacussu e Bothrops pirajai e das toxinas purificadas, serinoprotease de B. jararacussu (SPBj) e L-aminoácido oxidase de B. pirajai (LAAOBp), em modular a atividade do SC; b) avaliar a contribuição do efeito sobre o SC no recrutamento de leucócitos polimorfonucleares humanos (PMN); c) avaliar o potencial citotóxico direto dos venenos e toxinas sobre células mononucleares do sangue periférico humano (PBMC); d) analisar o efeito dos venenos sobre a modulação da expressão dos marcadores de ativação CD69, CD25 e HLA-DR em células T, B e natural killer (NK). Os resultados do ensaio de citotoxicidade mostraram que o veneno bruto de B. jararacussu foi citotóxico para PBMC apenas nas concentrações maiores, de 50 e 100g/mL, não apresentando citotoxicidade nas outras concentrações testadas. A serinoprotease apresentou baixa citotoxicidade para essas células, o que sugere a necessidade de maiores investigações quanto aos mecanismos que levam a essa morte celular. O aumento da viabilidade celular encontrado nas amostras incubadas com veneno bruto e LAAO de B. pirajai sugere possível indução de proliferação celular, que necessita de maiores estudos. Os resultados obtidos sugerem que os venenos brutos de B. jararacussu e B. pirajai são capazes de ativar o SC como observado nos ensaios cinéticos da VCVL e VA e de quimiotaxia de neutrófilos, onde ficou evidenciado que a migração celular foi devida a liberação dos fatores quimiotáticos do SC, C3a e C5a. e que suas respectivas toxinas, serinoprotease e LAAO apresentam efeitos moduladores sobre o SC humano, e estimulam investigações mais aprofundadas com a finalidade de se esclarecer os mecanismos de ação e identificar os componentes responsáveis pelos efeitos observados. Houve expressão aumentada de CD69, CD25 e HLA-DR nas células T CD4+ e CD8+, especialmente quando incubadas com veneno bruto de B. jararacussu e LAAO de B. pirajai, o que reflete ativação da resposta imune celular, e pode sugerir que este tipo de resposta desempenhe papel relevante na indução e/ou controle dos processos imunopatológicos decorrentes de envenenamentos por B. jararacussu e B. pirajai. Esta investigação visa fornecer subsídios para a possível utilização das toxinas para fins terapêuticos e como ferramentas para investigação dos mecanismos envolvidos nos processos fisiopatológicos que ocorrem em decorrência de picadas e também em outras doenças de caráter inflamatório. / Snakes of the genus Bothrops are responsible for 90% of snakebites in Brazil. Their venoms cause local effects in humans and animals, such as hemorrhage, edema, pain and necrosis, characteristic of an inflammatory response. The mechanism is not well defined. These effects are related to the combined action of proteases, substances that induce bleeding and phospholipases, as well as release of endogenous mediators generated by the venoms. Considering that activation of the complement system (CS) and cellular functions such as chemotaxis, activation, proliferation and cytotoxicity, may play a role in inflammatory processes and tissue injury following envenomation, the study proposes: a) to investigate the ability of crude venom of B. jararacussu and B. pirajai and the purified toxins, serineprotease of B. jararacussu and L-amino acid oxidase (LAAO) of B pirajai in modulating the activity of the CS, b) to assess the contribution of the effect on CS in the recruitment of human polymorphonuclear leukocytes (PMN), c) to assess the direct cytotoxic potential of venoms and toxins on human peripheral blood mononuclear cells (PBMC), d) to analyse the effect of venoms on the modulation of the expression of activation markers CD69, CD25 and HLA-DR on T, B and natural killer (NK) cells. The results of cytotoxicity assay showed that the crude venom of B. jararacussu was cytotoxic to PBMC only at higher concentrations, 50 and 100g/mL, showing no cytotoxicity in the other concentrations. The serineprotease showed low cytotoxicity to the cells, suggesting the need for further investigations about the mechanisms that lead to this cell death. The increase in cell viability found in samples incubated with crude venom of B. pirajai and LAAO suggests the possibility of induction of cell proliferation, which needs further study. The results suggest that the crude venom of B. jararacussu and B. pirajai are capable of activating the CS as observed in kinetic assays of classical pathwaylectin pathway and alternative pathway and neutrophil chemotaxis assay, where it was shown that cell migration was due to release of CS chemotactic factors, C3a and C5a, and that their respective toxins, serineprotease and LAAO have modulatory effects on human CS, and stimulate further research in order to clarify the mechanisms of action and identify the components responsible for the observed effects. There was increased expression of CD69, CD25 and HLA-DR on CD4+ and CD8+, especially when incubated with crude venom of B. jararacussu and LAAO of B. pirajai. It reflects activation of cellular immune response and may suggest that this type of response play an important role in the induction and/or control of immunopathological processes arising from envenomation by B. jararacussu and B. pirajai. This research aims to provide subsidies to the possible use of the toxin for therapeutic purposes and as tools for investigating mechanisms involved in pathophysiological processes that occur as a result of snakebites and also in other diseases of inflammatory nature.