Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa) : caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Heleno, Mauricio Aurelio Gomes, 1962-
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618838
Resumo: Orientadores: Sergio Marangoni, Luis Alberto Ponce Soto
id UNICAMP-30_64a1445299895de578b5f56f072b4d76
oai_identifier_str oai::881512
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa) : caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivoStudy of neurotoxic, myotoxic and proinflammatory actions of BrTX-I PLA2, isolated from Bothrops roedingeri (Jergon Coast) : biochemical and pharmacological characterization in vivo and ex vivoNeurotoxicologiaFosfolipases A2Bothrops roedingeriCitocinasNeurotoxicityPhospholipase A2InflammationBothrops roedingeriCitokinesOrientadores: Sergio Marangoni, Luis Alberto Ponce SotoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Uma grande variedade de toxinas provenientes de venenos animais tem sido largamente utilizada no estudo de mecanismos de ação e processos fisiológicos, sendo consideradas valiosas ferramentas moleculares. As serpentes peçonhentas expressam no veneno diversas proteínas muito estudadas e utilizadas clinicamente, apresentando diferentes graus de variabilidade inter e intraespecífica em suas composições e nos seus efeitos biológicos. O conhecimento obtido com os estudos destas moléculas tem grande importância clínica na compreensão dos processos fisiopatológicos envolvidos nos envenenamentos ofidicos e também acadêmico-tecnológica, devido à possibilidade do desenvolvimento de novos instrumentos moleculares utilizados na pesquisa e também de novos modelos moleculares para princípios ativos de drogas. Neste trabalho pesquisamos as atividades neurotóxica, miotóxica e inflamatória de uma PLA2 básica, D49, purificada do veneno da serpente Bothrops roedingeri após duas etapas cromatográficas, exclusão molecular em Sephadex G-75 e hidrofobicidade em HPLC de fase reversa em coluna 'mi'-Bondapak C-18. A BrTX-I apresentou massa molecular relativa em tomo de ~14 kDa (SDS-PAGE) e confirmada por espectrometria de massas (ESI-MS), em 14.358,69 Da. A análise da composição de aminoácidos da BrTX-I, revelou que esta é constituída aproximadamente por 120 resíduos aminoacídicos, com alto conteúdo de aminoácidos básicos e hidrofóbicos, resultando em um valor calculado de pI de 8,63. A presença de 14 resíduos de cisteína sugere a formação de sete pontes dissulfeto. A análise estrutural da BrTX-I foi realizada por ESI-MS e as regiões analisadas mostraram semelhança com outras PLA2 miotóxicas isoladas de venenos botrópicos. A BrTX-I apresentou alta atividade PLA2 e um comportamento tipo sigmoidal em baixas concentrações do substrato. Atividade PLA2 ótima da BrTX-I foi em pH 8,0 e temperatura de 37°C. A BrTX-I mostrou-se dependente de Ca2+ (mM) e na sua substituição por zn+2, Mn+2, Mg+2 e Cd+2 a atividade foi reduzida. O estudo da homologia sequencial da BrTX-I mostrou posições extremamente conservadas na molécula. Nas posições 1 e 2 há predominância da sequência de aminoácidos (DL), na posição 4 (Q). Uma das regiões altamente conservadas na sequência de aminoácidos das PLA2 é a alça de ligação ao cálcio, segmento ...YGCYCGXGG. Resíduos formando a alça de ligação ao cálcio e a rede catalítica da BrTX-I mostraram um alto grau de conservação, refletindo na manutenção da atividade. A região relacionada à atividade neurotóxica pré-sináptica (80-11 O) apresentou principalmente resíduos hidrofóbicos. Em preparações ex vivo, o veneno e a BrTX-I causaram rápido bloqueio da neurotransmissão na preparação biventer cervicis de pintainho de modo similar a outras Bothrops, sem alterar significativamente as respostas contraturantes à adição de AChe de KCl (5 e 20 'mi'g/mL), indicando atividade neurotóxica pré-sináptica. Em camundongos, a BrTX-I induziu miotoxicidade local, determinada pelo aumento nos níveis plasmáticos de CK e mostrou efeito pró-inflamatório analisado através da formação do edema de pata e liberação das citocinas IL-1 , IL-6 e TNF-'alfa'. Como BrTX-I produz um efeito inflamatório, a hidrólise de fosfolipídios pode ser relevante na fisiopatología do envenenamentoAbstract: A great variety of animal venom toxins has been widely used in the study of action mechanisms and metabolic processes, thus considered valuable molecular tools. Poisonous snakes contains in their venom several well studied and clinically used proteins, showing these venoms different intra or interspecific variability degrees in their composition and biological effects. The knowledge obtained with these molecules study, has a great clinical relevancy understanding pathophysiological process regarding snake envenomations, and also academic technological, due to the possibility to develop new molecular tools and new molecular models to study active principies of some drugs. ln this work, we study neurotoxic, myotoxic and inflammatory activities of BrTX-I, a basic PLA2, purified from Bothrops roendigeri snake venom after two chromatographic steps, using molecular exclusion chromatography (Sephadex G-75) and reverse phase HPLC on 'mi'-Bondapak C-18 column. BrTX-I showed relative molecular mass around 14 kDa (PAGE) and specific molecular mass of 14,358.69 Da was determined by ESl-MS mass spectrometry. The amino acid composition analysis showed that BrTX-I contains 120 aminoacidic residues with high content of basic and hydrophobic amino acids, resulting in a calculated pi value of 8. 63. The presence of 14 Cysteine residues, suggests the formation of seven dissulfide bonds. Structural analysis of BrTX-I PLA2, performed by ESI-MS showed high identity values when compared to other myotoxic PLA2, isolated from Bothrops snakes venoms. BrTX-I presented high PLA2 activity and showed a sigmoidal behavior at low substrate concentrations. The BrTX-I reached its maximal PLA2 activity at pH 8.0 and 37 °C. Maximum PLA2 activity required Ca2+ (mM) and substitution of Ca2+ by zn+2, Mn+2, Mg+2 or Cd+2 showed reduced enzymatic activity. Sequence homology studies of BrTX-I showed extremely conserved positions in the molecule. ln positions 1 and 2, there is a predominance of the amino acids sequence (DL), and in position 4 (Q). One of the highly conserved regions in the amino acid sequences of PLA2 is the Ca2+ -binding loop, segment ... YGCYCGXGG. Residues forming the Ca2+-binding loop and the catalytic network of BrTX-I PLA2 showed a high conservation grade, reflecting the non-decreased catalytic activity. The region related to the presynaptic neurotoxic activity (80-110), showed mainly the presence of hydrophobic residues. ln ex vivo studies, the whole venom and BrTX-I caused a fast blockade of the neuromuscular transmission in young chick biventer cervicis preparations m a similar way to other Bothrops species, without alters significantly the contractures induced by ACh and KCL at doses of 5 and 20 'mi'g/mL, respectively, indicating presynaptic neurotoxic activity. ln mice, BrTX-I induced local myotoxicity, determined by increase in CK serum leveis, and showed proinflammatory effects analyzed through edema-forming activity and citokines IL-1 , IL-6, and TNF'alpha' release. Once BrTX-I induces a strong pro-inflammatory effect, the enzymatic phospholipid hydrolysis may be relevant for envenomation pathophysiologyDoutoradoBioquímicaDoutor em Biologia Funcional e Molecular[s.n.]Marangoni, Sergio, 1951-Ponce-Soto, Luis AlbertoCarvalho, João Ernesto deCogo, José CarlosRocha, ThalitaDomingues, Cleyton CrepaldiUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação em Biologia Funcional e MolecularUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASHeleno, Mauricio Aurelio Gomes, 1962-20122012-09-10T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf88 f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618838HELENO, Mauricio Aurelio Gomes. Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa): caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo. 2012. 88 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618838. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/881512porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T06:47:44Zoai::881512Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T06:47:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa) : caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo
Study of neurotoxic, myotoxic and proinflammatory actions of BrTX-I PLA2, isolated from Bothrops roedingeri (Jergon Coast) : biochemical and pharmacological characterization in vivo and ex vivo
title Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa) : caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo
spellingShingle Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa) : caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo
Heleno, Mauricio Aurelio Gomes, 1962-
Neurotoxicologia
Fosfolipases A2
Bothrops roedingeri
Citocinas
Neurotoxicity
Phospholipase A2
Inflammation
Bothrops roedingeri
Citokines
title_short Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa) : caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo
title_full Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa) : caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo
title_fullStr Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa) : caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo
title_full_unstemmed Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa) : caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo
title_sort Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa) : caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo
author Heleno, Mauricio Aurelio Gomes, 1962-
author_facet Heleno, Mauricio Aurelio Gomes, 1962-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Marangoni, Sergio, 1951-
Ponce-Soto, Luis Alberto
Carvalho, João Ernesto de
Cogo, José Carlos
Rocha, Thalita
Domingues, Cleyton Crepaldi
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
Programa de Pós-Graduação em Biologia Funcional e Molecular
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Heleno, Mauricio Aurelio Gomes, 1962-
dc.subject.por.fl_str_mv Neurotoxicologia
Fosfolipases A2
Bothrops roedingeri
Citocinas
Neurotoxicity
Phospholipase A2
Inflammation
Bothrops roedingeri
Citokines
topic Neurotoxicologia
Fosfolipases A2
Bothrops roedingeri
Citocinas
Neurotoxicity
Phospholipase A2
Inflammation
Bothrops roedingeri
Citokines
description Orientadores: Sergio Marangoni, Luis Alberto Ponce Soto
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012
2012-09-10T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618838
HELENO, Mauricio Aurelio Gomes. Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa): caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo. 2012. 88 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618838. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618838
identifier_str_mv HELENO, Mauricio Aurelio Gomes. Estudo das ações neurotóxica, miotóxica e pró-inflamatória da PLA2 BrTX-I, isolada do veneno de Bothrops roedingeri (Jérgon da Costa): caracterização bioquímica e farmacológica in vivo e ex vivo. 2012. 88 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618838. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/881512
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
88 f. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189087364513792