Toxinas animais: estrutura, função e aplicações biotecnológicas

• Processo: 05/54855-0
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de março de 2007 - 31 de maio de 2011
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Farmácia
• Pesquisador responsável: Suely Vilela
• Beneficiário: Suely Vilela
• Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Andreimar Martins Soares ; Eliane Candiani Arantes Braga ; Wagner Ferreira dos Santos
• Bolsa(s) vinculada(s): 09/09829-2 - Avaliação da ativação celular e inflamação induzida pelo veneno bruto do escorpião Tityus serrulatus e suas frações Ts1, Ts2, e Ts5, isoladamente., BP.MS; 09/14421-2 - Purificação e caracterização estrutural e eletrofisiológica de neurotoxinas presentes na fração VII-VIII da peçonha de Tityus serrulatus, BP.IC; 09/13902-7 - Caracterização de inibidores sintéticos e naturais da fosfolipase A2 secretada humana do grupo IIA, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 09/07801-3 - Isolamento e Caracterização Funcional de uma Fosfolipase A2 Ácida do Veneno de Bothrops atrox, BP.IC; 08/10760-4 - Caracterização Funcional e Estrutural do Inibidor de Fosfolipases A2 Tipo-alfa da Serpente Bothrops alternatus: Clonagem, Expressão e Mapeamento da Região Responsável por sua Atividade Inibitória, BP.DR; 08/56327-0 - Isolamento e caracterizacao bioquimica do componente no veneno do bufo paracnemis com atividade sobre o sistema complemento., BP.MS; 08/07373-9 - Caracterização estrutural e funcional do precursor da Ts1, a toxina majoritária da peçonha de Tityus serrulatus, BP.IC; 07/01021-0 - Caracterização funcional e estrutural de uma fosfolipases A2 ácida da espécie Bothrops moojeni, BP.DD; 07/07710-2 - Efeito de Fosfolipases A2 de Venenos de Serpentes Sobre a Resposta Inflamatória, BP.PD; 08/06317-8 - Caracterização da ação antifúngica e anti-bacteriana do veneno e frações do veneno do sapo Bufo paracnemis, BP.IC; 08/06316-1 - Caracterização bioquímica e avaliação do potencial citotóxico/apoptótico e da atividade hemaglutinante da lectina do veneno de Bufo paracnemis., BP.IC; 08/00977-6 - Análise Estrutural Comparativa de Fosfolipase A2 Ácidas Tóxicas e Não-Tóxicas Isoladas de Venenos de Serpentes., BP.PD; 07/08361-1 - Caracterização funcional e estrutural de uma metaloprotease não-hemorrágica com atividades antitumoral e microbicida isolada do veneno de Bothrops pirajai, BP.DD; 07/06742-8 - Análise da atividade de toxinas isoladas do veneno de Bufo paracnemis sobre crises induzidas por PTZ e canais de Na+, K+ e Ca++ dependentes de voltagem., BP.PD; 06/07177-0 - Avaliação da potencial atividade antidengue e antifebre amarela de toxinas animais, BP.DR; 08/50316-6 - Isolamento e caracterização estrutural e funcional de uma nova a-neurotoxina da peçonha do escorpião Tityus serrulatus, BP.DD; 07/03626-7 - Avaliação da potencial atividade antidengue de toxinas animais, BP.IC; 07/02726-8 - Caracterização Estrutural e Funcional de uma Fosfolipase A2 não complexada, inter-cro, isolada do veneno de Crotalus durissus terrificus: Avaliação das atividades analgésica e antitumoral, BP.MS; 07/04741-4 - Estudo da atividade de hialuronidases solúveis ou encapsuladas em associação ou não com MK886, BP.PD; 07/51700-1 - Análise da estrutura tridimensional da L-aminoácido oxidase de Bothops atrox e suas interações in vitro e in vivo, BP.DR; 06/51665-9 - Acao de toxinas animais sobre mecanismos de ativacao de danos celulares e processo inflamatorio., BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Biotecnologia Toxinas
• Publicação FAPESP: http://www.fapesp.br/tematicos/saude_vilela.pdf

Resumo

Trabalhos com toxinas animais têm contribuindo significativamente para o desenvolvimento das Ciências Biológicas e Biomédicas. Um estudo amplo envolvendo avaliação de efeitos de peçonhas e suas toxinas sobre diferentes sistemas biológicos, relacionando-os com a estrutura dos componentes ativos, permitirá o desenvolvimento de novas ferramentas experimentais e/ou agentes terapêuticos importantes como neuroprotetores, neurotoxinas, imunomoduladores e fatores coagulantes ou anticoagulantes. Estes estudos poderão também auxiliar na elucidação do quadro clínico desencadeado pelos envenenamentos e no desenvolvimento de uma estratégia terapêutica mais efetiva. Os mecanismos biológicos da intoxicação, ainda que amplamente estudados, demonstram aspectos divergentes em alguns mecanismos pouco explorados. A elucidação dos mecanismos de ação de toxinas que atuam em canais iônicos (Ca2+ e Na l, bem como em receptores e transportadores de L-Glu e GABA, poderá trazer contribuições para a neurociência, visto que estas estruturas estão envolvidas em inúmeras neuropatologias importantes. Na biotecnologia, o emprego de toxinas é inovador na elucidação de receptores e mecanismos de sinalização celulares. Estudos mais abrangentes são requeridos para se obter um melhor entendimento das vias associadas a danos celulares, apoptose, inflamação, necrose e desequilíbrios da hemostasia. O gene COX-2, estritamente envolvido no processo inflamatório, codifica a enzima ciclooxigenase, e esta catalisa a transformação do ácido araquidônico a prostaglandinas. Tendo em vista estas considerações, o presente projeto pretende investigar o comportamento da linhagem celular PC12, no que se refere ao ciclo celular, apoptose e expressão de genes envolvidos na sinalização de danos e processo inflamatório, por meio de PCR em tempo real, frente ao tratamento com diferentes toxinas. A análise das vias de ativação de COX-2 pelo estudo de expressão gênica permitirá um melhor entendimento desta via em resposta ao tratamento com estas toxinas. Adicionalmente será realizada a análise proteômica destas células, para verificar as alterações na síntese protéica induzidas pelas toxinas. O isolamento dos componentes biologicamente ativos será realizado com o uso de técnicas cromatográficas clássicas, como filtração, troca iônica, interação hidrofóbica, bioafinidade e CLAE (fase reversa). Esta etapa do projeto é fundamental para todas as demais a serem desenvolvidas, visto que fornecerá os componentes ativos que serão, juntamente com as peçonhas brutas, os objetos de estudo deste trabalho. Serão também avaliadas as atividades enzimáticas (hialuronidásica, proteolítica, fosfolipásica, nucleotidásica, de L-aminoácido oxidase), atividades biológicas (hemorrágica, miotóxica, edematogênica, coagulante, anticoagulante, ação sobre plaquetas), atividades imunomodulatórias (ações sobre o sistema complemento, atividade antiinflamatória, marcadores Considerando-se o número de peçonhas e seus componentes ativos a serem estudados e os ensaios propostos para a caracterização de seus efeitos e estruturas, pode-se considerar que este é um trabalho multidisciplinar abrangente e promissor. Finalmente, resultados do projeto proposto certamente ampliarão os conhecimentos sobre a relação estrutura/função de toxinas sobre sistemas biológicos, e de suas possíveis aplicações na clínica-médica e na pesquisa básica. (AU)

Publicações científicas

(11)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SANTUSSI, WELLIGTON M.; BORDON, KARLA C. F.; RODRIGUES ALVES, ANA P. N.; COLOGNA, CAMILA T.; SAID, SURAIA; ARANTES, ELIANE C. Antifungal Activity against Filamentous Fungi of Ts1, a Multifunctional Toxin from Tityus serrulatus Scorpion Venom. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 8, JUN 6 2017. Citações Web of Science: 2.

CREMONEZ, CAROLINE MARRONI; LEITE, FLAVIA PINE; FIGUEIREDO BORDON, KARLA DE CASTRO; CERNI, FELIPE AUGUSTO; CARDOSO, IARA AIME; DE OLIVEIRA GREGORIO, ZITA MARIA; GONCALVES DE SOUZA, RODRIGO CANCADO; DE SOUZA, ANA MARIA; ARANTES, ELIANE CANDIANI. Experimental Lachesis muta rhombeata envenomation and effects of soursop (Annona muricata) as natural antivenom. Journal of Venomous Animals and Toxins including Tropical Diseases, v. 22, MAR 8 2016. Citações Web of Science: 2.

BITENCOURT, CLAUDIA DA SILVA; DA SILVA, LETICIA BUENO; TARTARI PEREIRA, PRISCILLA APARECIDA; GELFUSO, GUILHERME MARTINS; FACCIOLI, LUCIA HELENA. Microspheres prepared with different co-polymers of poly(lactic-glycolic acid) (PLGA) or with chitosan cause distinct effects on macrophages. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 136, p. 678-686, DEC 1 2015. Citações Web of Science: 10.

DE TONI, LANUZE G. B.; MENALDO, DANILO L.; CINTRA, ADELIA C. O.; FIGUEIREDO, MARIA J.; DE SOUZA, ANDERSON R.; MAXIMIANO, WILLIAM M. A.; JAMUR, MARIA C.; SOUZA, GLORIA E. P.; SAMPAIO, SUELY V. Inflammatory mediators involved in the paw edema and hyperalgesia induced by Batroxase, a metalloproteinase isolated from Bothrops atrox snake venom. International Immunopharmacology, v. 28, n. 1, p. 199-207, SEP 2015. Citações Web of Science: 15.

BERNARDES, CAROLINA P.; MENALDO, DANILO L.; MAMEDE, CARLA C. N.; ZOCCAL, KARINA F.; CINTRA, ADELIA C. O.; FACCIOLI, LUCIA H.; STANZIOLA, LEONILDA; DE OLIVEIRA, FABIO; SAMPAIO, SUELY V. Evaluation of the local inflammatory events induced by BpirMP, a metalloproteinase from Bothrops pirajai venom. Molecular Immunology, v. 68, n. 2, B, p. 456-464, 2015. Citações Web of Science: 9.

MULLER, VANESSA DANIELLE; SOARES, RICARDO OLIVEIRA; DOS SANTOS-JUNIOR, NILTON NASCIMENTO; TRABUCO, AMANDA CRISTINA; CINTRA, ADELIA CRISTINA; FIGUEIREDO, LUIZ TADEU; CALIRI, ANTONIO; SAMPAIO, SUELY VILELA; AQUINO, VICTOR HUGO. Phospholipase A(2) Isolated from the Venom of Crotalus durissus terrificus Inactivates Dengue virus and Other Enveloped Viruses by Disrupting the Viral Envelope. PLoS One, v. 9, n. 11 NOV 10 2014. Citações Web of Science: 20.

BREGGE-SILVA, CRISTIANE; NONATO, MARIA CRISTINA; DE ALBUQUERQUE, SERGIO; HO, PAULO LEE; JUNQUEIRA DE AZEVEDO, INACIO L. M.; VASCONCELOS DINIZ, MARCELO RIBEIRO; LOMONTE, BRUNO; RUCAVADO, ALEXANDRA; DIAZ, CECILIA; MARIA GUTIERREZ, JOSE; ARANTES, ELIANE CANDIANI. Isolation and biochemical, functional and structural characterization of a novel L-amino acid oxidase from Lachesis muta snake venom. Toxicon, v. 60, n. 7, p. 1263-1276, DEC 1 2012. Citações Web of Science: 39.

COLOGNA, CAMILA T.; PEIGNEUR, STEVE; RUSTIGUEL, JOANE K.; NONATO, M. CRISTINA; TYTGAT, JAN; ARANTES, ELIANE C. Investigation of the relationship between the structure and function of Ts2, a neurotoxin from Tityus serrulatus venom. FEBS Journal, v. 279, n. 8, p. 1495-1504, APR 2012. Citações Web of Science: 25.

ZOCCAL, KARINA FURLANI; BITENCOURT, CLAUDIA DA SILVA; SECATTO, ADRIANA; SORGI, CARLOS ARTERIO; FIGUEREDO BORDON, KARLA DE CASTRO; SAMPAIO, SUELY VILELA; ARANTES, ELIANE CANDIANI; FACCIOLI, LUCIA HELENA. Tityus serrulatus venom and toxins Ts1, Ts2 and Ts6 induce macrophage activation and production of immune mediators. Toxicon, v. 57, n. 7-8, p. 1101-1108, JUN 2011. Citações Web of Science: 42.

ALVES, RAQUEL MELO; FELICIANO, PATRICIA ROSA; SAMPAIO, SUELY VILELA; NONATO, MARIA CRISTINA. A rational protocol for the successful crystallization of l-amino-acid oxidase from Bothrops atrox. ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION F-STRUCTURAL BIOLOGY COMMUNICATIONS, v. 67, n. 4, p. 475-478, APR 2011. Citações Web of Science: 2.

MENDONCA-FRANQUEIRO, ELAINE DE PAULA; ALVES-PAIVA, RAQUEL DE MELO; SARTIM, MARCO AURELIO; CALLEJON, DANIEL ROBERTO; PAIVA, HELDER HENRIQUE; ANTONUCCI, GILMARA AUSECH; ROSA, JOSE CESAR; OLIVEIRA CINTRA, ADELIA CRISTINA; FRANCO, JOAO JOSE; ARANTES, ELIANE CANDIANI; DIAS-BARUFFI, MARCELO; SAMPAIO, SUELY VILELA. Isolation, functional, and partial biochemical characterization of galatrox, an acidic lectin from Bothrops atrox snake venom. ACTA BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA SINICA, v. 43, n. 3, p. 181-192, 2011. Citações Web of Science: 10.

Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa