No sistema imune de artrópodes, em contraste com o dos vertebrados, não ocorre uma resposta a antígenos por meio da produção de imunoglobulinas específicas contra agentes infecciosos. Portanto, a imunidade adaptativa está ausente, sendo que o sistema imune nesses animais baseia-se somente numa resposta inata. Os mecanismos presentes na resposta imune inata dos artrópodes incluem: (i) o sistema de coagulação; (ii) a cascata da profenoloxidase; (iii) a liberação de moléculas que possuem ação direta contra microorganismos dentre elas, os peptídeos antimicrobianos (PAMs). Estas moléculas podem ser constitutivas, como observado em aracnídeos, ou terem sua expressão induzida após desafio imune, como observado em alguns insetos. PAMs são moléculas anfipáticas, geralmente catiônicas e compostas por 9 a 100 resíduos. O estudo desses peptídeos, além de possibilitar a descoberta de novas moléculas que tenham modo de ação alternativo aos antibióticos convencionais, permite uma compreensão mais ampla do sistema imunológico de diferentes grupos de animais, bem como a origem dos seus mecanismos na história evolutiva. Neste trabalho foi utilizado o opilião Acutisoma longipes como modelo experimental para a caracterização de PAMs presentes na sua hemolinfa, tendo em vista que não há registros de estudos dessa natureza que utilizaram representantes da ordem Opiliones. Primeiramente, foi demonstrada a ocorrência de diversas frações, obtidas da purificação da hemolinfa, com atividade anti-M. luteus, consistidas por peptídeos que aparentemente são constitutivos. Uma das frações mostrou-se pura e apresentou um peptídeo de 2,1 kDa cuja estrutura primária, composta por 18 resíduos, foi completamente elucidada (SGYLPGKEYVYKYKGKVF) por sequenciamento de novo e sequenciamento do N-terminal. Este peptídeo linear foi nomeado longipina. O peptídeo sintético apresentou atividade antimicrobiana contra as bactérias Escherichia coli e Micrococcus luteus, e as leveduras Candida albicans e C. tropicalis, além de não apresentar atividade hemolítica na máxima concentração testada (100 mM). Foi demonstrado que a longipina liga-se preferencialmente a vesículas unilamelares grandes (LUVs), constituídas de fosfolipídios aniônicos (POPG), que mimetizam as cargas da superfície das células de microorganismos. A ligação do peptídeo a LUVs compostas, na razão molar de 1:1, por POPG e POPC (zwiteriônico) provoca o extravasamento de marcadores (carboxifluoresceína) aprisionados nos seus interiores. Esse peptídeo encontra-se majoritariamente desestruturado em solução ou na presença de sistema mimético composto somente por POPC. Porém, na sua ligação com POPG:POPC 1:1, adota estruturas b e estrutura relacionada à presente em agregados intermoleculares de fibras amiloides. / The arthropods immune system, in contrast to the vertebrates one, lacks a response to antigens through the production of specific immunoglobulins to fight against infectious agents. Therefore, the adaptive immunity is absent, and their immune system is only supported by an innate response. The mechanisms present in the arthropods innate immune response include: (i) the clotting system; (ii) the prophenoloxidase cascade; (ii) the release of molecules that can directly act against microorganisms among them, the antimicrobial peptides (AMPs). These molecules can be constitutive, as observed in arachnids, or have their expression induced upon imune challenge, as observed in some insects. AMPs are amphipathic molecules, usually cationic and formed by 9 to 100 residues. The study of these peptides, besides allowing the discovery of new molecules that exert their mode of action alternatively from the conventional antibiotics, permits a wider understanding of the immunological system from different groups of animals, as well as the origin of their mechanisms in the evolutionary history. The harvestman Acutisoma longipes was used in this work as na experimental model for the characterization of AMPs from its haemolymph, taking into account that there are no records of using representatives of the Opiliones order in such kind of study. Firstly, it was demonstrated the occurrence of several fractions, obtained from the haemolymph purification, that presented anti-M. luteus activity, consisted by peptides that are apparently constitutive. One of these fractions was pure and presented a 2.1 kDa peptide which had its primary structure, composed by 18 residues, completely elucidated by de novo and N-terminal sequencing (SGYLPGKEYVYKYKGKVF). This linear peptide was named longipin. The synthetic peptide presented antimicrobial activity against Escherichia coli and Micrococcus luteus bacteria and Candida albicans and C. tropicalis yeasts, in addition to the absence of hemolytic activity at the highest concentration used (100mM). It was shown that longipin preferentially binds to large unilamellar vesicles (LUVs), constituted by anionic phospholipds (POPG), that mimics the membrane surface of microbe cells. The peptide biding to LUVs composed, in 1:1 molar ratio, by POPG and POPC (zwitterionic) causes dye leakage (carboxyfluorescein) from their inside. This peptide in solution or in the presence of POPC solely containing mimic system is mostly unstructured. However, upon its binding to POPG:POPC 1:1, it adopts b and intermolecular aggregates amyloid-like fibrils structures.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-14092011-102621 |
| Date | 27 April 2011 |
| Creators | Raphael Santa Rosa Sayegh |
| Contributors | Pedro Ismael da Silva Junior, Andréa Cristina Fogaça, Daniel Carvalho Pimenta |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Biotecnologia, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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