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Previous issue date: 2018-03-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Stingray, belonging to the Potamotrygoninae subfamily are cartilaginous fish which are found
in the watersheds of South America. These animals are provided with stingers at the base of
the tail, suitable for their defense. The sting is covered by a tegument sheath containing
mucous glands and venom. The victims often suffer poisonings by stingrays when they step
on the animal's dorsum, hidden under the sand, on the edge of the beach. Consequently, the
stingray moves tail abruptly and inserts the stinger on the victim, causing an extremely
painful laceration, which usually leads to tissue necrosis. Accidents usually occur in distant
and isolated places, usually without adequate medical care, so they are almost always not
notified. There is no defined and effective therapy for these poisoning and health
professionals not received adequate training to control this type of accident. The treatment is
based on the use of analgesics, anti-inflammatories and antibiotics, as there is no specific
antidote. Although medical procedures are able to control the clinical status of patients, the
neutralization of toxins would be the ideal conduit to prevent the induction of signs and
symptoms of poisoning by freshwater stingrays. In order to obtain an immunobiological able
to neutralize the main effects induced by the poison, the present study aimed to analyze the
neutralization, by hyperimmune sera, of the edematogenic and myotoxic activities induced by
the poison of Potamotrygon motoro. Serums were obtained in Balb/c mice by means of
intradermal immunization using either the dorsal extract or stinger extract of P. motoro
adsorbed on aluminum hydroxide adjuvant. By Dot-ELISA and Western Blot analysis, it was
possible to verify that the dorsal extract was as immunogenic as the stinger extract, inducing
high titers of antibodies, which reacted with homologous (of the same species) and
heterologous antigens (dorsum and stinger extracts from the species Paratrygon aiereba,
Plesiotrygon iwamae, Potamotrygon orbignyi and Potamotrygon schroederi, all of
freshwater), indicating that both types of extracts could be used in the production of
antivenom to treat victims of poisoning by freshwater stingrays. From there, the power of the
hyperimmune sera was verified in neutralizing, in vivo, the edematogenic and myotoxic
activities induced by the stinger extract of P. motoro through two protocols: serum
neutralization and vaccination. The first consisted of injecting the venom into the
gastrocnemius muscle of Balb/c mice, and then administering either the antidorsal serum or
the antistinger serum via ophthalmic venous plexus. The second one consisted in immunizing
the mice with the dorsal or stinger extract adsorbed on aluminum hydroxide and challenging
them with the venom of the stinger intramuscularly. The gastrocnemius were removed for
histopathological and stereological analysis and blood was collected via the ophthalmic
venous plexus for cytokine, CRP and CK dosing. Antidorsal and antistinger sera did not
neutralize the edematogenic activity, but the serum neutralization and vaccination protocols
partially neutralized the tissue damage induced by the stinger venom. Systemic
rhabdomyolysis was only neutralized 100% in the animals vaccinated with the stinger extract.
Cytokine analysis indicated that the serum neutralization protocol induced the release of
cytokines from the Th1, Th2, Th17 and Treg profiles, while the vaccination protocol induced
a Th1 response. The results indicate that the dorsal extract can be used as an alternative to the
stinger extract (or together) in the production of immunobiologicals in treatments for
freshwater poisoning. / Arraias pertencentes à subfamília Potamotrygoninae são peixes cartilaginosos que ocorrem
nas bacias hidrográficas da América do Sul. Esses animais são providos de ferrões na base da
cauda, próprios para a sua defesa. O ferrão é coberto por uma bainha tegumentar contendo
glândulas mucosas e de veneno. As vítimas costumam sofrer envenenamentos por arraias
geralmente quando pisam no dorso do animal, escondido sob a areia, na beira da praia. Por
consequência, a arraia movimenta a cauda abruptamente e introduz o ferrão no indivíduo,
causando uma laceração extremamente dolorida, que geralmente leva à necrose do tecido. Os
acidentes costumam ocorrer em lugares distantes, isolados, geralmente sem atendimento
médico adequado e, portanto, quase sempre não são notificados. Não há uma terapia definida
e eficaz para os envenenamentos por arraias e os profissionais de saúde geralmente não
recebem treinamento adequado para cuidar deste tipo de acidente. O tratamento é baseado no
uso de analgésicos, anti-inflamatórios e antibióticos, pois ainda não existe antídoto específico.
Embora os procedimentos médicos sejam capazes de controlar o quadro clínico dos pacientes,
a neutralização das toxinas seria a conduta ideal para impedir a indução dos sinais e sintomas
apresentados nos envenenamentos por arraias de água doce. No intuito de obter um
imunobiológico capaz de neutralizar as principais atividades apresentadas pelas vítimas, o
presente estudo teve por objetivo analisar a neutralização, por soros hiperimunes, das
atividades edematogênica e miotóxica induzidas pela peçonha da arraia Potamotrygon
motoro. Os soros foram obtidos em camundongos Balb/c por meio de imunização
intradérmica usando-se ou o extrato do dorso ou do ferrão de P. motoro adsorvidos em
adjuvante hidróxido de alumínio. Por análise de Dot-ELISA e Western Blot, foi possível
verificar que o extrato do dorso foi tão imunogênico quanto o extrato do ferrão, induzindo a
altos títulos de anticorpos, que reagiram com antígenos homólogos (da mesma espécie) e
heterólogos (extrato do dorso ou do ferrão das espécies Paratrygon aiereba, Plesiotrygon
iwamae, Potamotrygon orbignyi e Potamotrygon schroederi, todas de água doce), indicando
que ambos os tipos de extrato poderiam ser usados na produção de antiveneno para tratar
vítimas de envenenamento por arraias de água doce. A partir daí, foi verificado o poder dos
soros hiperimunes em neutralizar, in vivo, as atividades edematogênica e miotóxica induzidas
pelo extrato do ferrão de P. motoro por meio de dois protocolos: soroneutralização e
vacinação. O primeiro consistiu em injetar a peçonha no músculo gastrocnêmio de
camundongos Balb/c, e, em seguida, ministrar ou o soro antidorso ou o soro antiferrão via
plexo venoso oftálmico. Já, o segundo consistiu em imunizar os camundongos com o extrato
do dorso ou do ferrão adsorvidos em hidróxido de alumínio e desafiá-los com a peçonha do
ferrão via intramuscular. Os gastrocnêmios foram removidos para análise histopatológica e
esterológica e o sangue, coletado via plexo venoso oftálmico para dosagem de citocinas, PCR
e CK. Os soros antidorso e antiferrão não neutralizaram a atividade edematogênica, mas os
protocolos de soroneutralização e vacinação neutralizaram parcialmente o dano tecidual
induzido pela peçonha do ferrão. A rabdomiólise sistêmica só foi neutralizada 100% nos
animais vacinados com o extrato do ferrão. A análise das citocinas indicou que o protocolo de
soroneutralização induziu a liberação de citocinas dos perfis Th1, Th2, Th17 e Treg, enquanto
o protocolo de vacinação induziu à uma resposta Th1. Os resultados indicam que o extrato do
dorso pode ser usado como alternativa ao extrato do ferrão (ou em conjunto) na produção de
imunobiológicos nos tratamentos por envenenamentos de arraias de água doce.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/6683 |
| Date | 27 March 2018 |
| Creators | Lameiras, Juliana Luiza Varjão, 92-98242-3066 |
| Contributors | ppgbiotec@ufam.edu.br, Santos, Maria Cristina dos, Costa, Oscar Tadeu Ferreira da, Monteiro, Wuelton Marcelo, Barcellos, Jose Fernando Marques, Kimura, Tatiana Nayara Liborio, Ferreira, Luiz Carlos de Lima |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, UFAM, Brasil, Instituto de Ciências Biológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
| Relation | 1984485651082134923, 500 |
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