Achyrocline satureioides (Lam) DC extracts acting as enzyme modulators: digestion, inflammation, and hemostasis / Extratos de Achyrocline satureioides (Lam) DC atuando como moduladores enzimáticos: digestão, inflamação e hemostasia

Achyrocline satureioides is popularly known for its richness in phenolic compounds and medicinal properties (anti-inflammatory, analgesic, and hepatoprotective). The present study aimed at broadening the knowledge about the pharmacological potential exerted by the aqueous and ethanolic extracts of A. satureioides. These extracts were characterized by HPLC and tested for their modulatory action on phospholipases A2 and proteases of snake venoms. In addition, they were tested on the activities of digestive enzymes. Snake venoms were used as tools since they have enzymes with high functional and structural homology to human enzymes. The results demonstrate that the extracts of A. satureioides act as enzymatic inhibitors or potentiators, interfering in processes related to the hemostasis, such as coagulation and thrombus dissolution. In addition, the anti-genotoxic activity and inhibitions exerted on digestive enzymes suggests their potential use in the prevention and/or treatment of several pathologies. New studies could provide information on how the compounds present in the extracts and the different enzymes interact.

A Achyrocline satureioides é popularmente conhecida por sua riqueza em compostos fenólicos e por suas propriedades medicinais (anti-inflamatória, analgésica e hepatoprotetora). No presente estudo, com o objetivo de ampliar o conhecimento sobre o potencial farmacológico exercido por esses extratos, os extratos aquoso e etanólico de A. satureioides foram caracterizados por HPLC e testados quanto à sua ação modulatória sobre as fosfolipases A2 e proteases de peçonhas de serpentes. Além disso, também foram testados em atividades de enzimas digestivas. As peçonhas de serpentes foram usadas como ferramentas por apresentarem enzimas com alta homologia funcional e estrutural às humanas. Os resultados demonstram que os extratos de A. satureioides atuam como inibidores ou potencializadores enzimáticos, interferindo em processos relacionados à hemostasia, como coagulação e dissolução do trombo. Além do mais, destacam seu potencial antigenotóxico e as inibições exercidas sobre as enzimas digestivas direcionando seu potencial de uso na prevenção e/ou tratamento de diversas patologias. Novos estudos poderão fornecer informações sobre os mecanismos de interação entre os compostos presentes nos extratos e as diferentes enzimas.

Efecto citotóxico de fosfolipasas A2 del veneno de Crotalus durissus cumanensis de Colombia / Cytotoxic effect of A2 phospholipases of the venom of Crotalus durissus cumanensis from Colombia / Efeito citotóxico da fosfolipase A2 do veneno de Crotalus durissus cumanensis da Colômbia

Introducción. Los venenos de serpientes representan una fuente importante de proteínas y péptidos, los cuales exhiben diversas actividades biológicas, tales como antibacterianas, antiparasitarias, antivi-rales, antitumorales, antifúngicas y contra la agregación plaquetaria, entre otras.Las fosfolipasas A2 presentes en los venenos de serpientes son las proteínas más estudiadas en estos modelos. Se ha demostrado que las fosfolipasas A2, activas e inactivas, poseen actividad catalítica contra células tumorales. Objetivo. Aislar, purificar y caracterizar la fosfolipasa A2 del veneno de Crotalus durissus cumanensis para evaluar su actividad antitumoral in vitro. Materiales y métodos. El aislamiento, la purificación y la identificación de la crotoxina B se hizo mediante la cromatografía de exclusión molecular, la cromatografía líquida de alto rendimiento de fase inversa (Reversed Phase High-Performance Liquid Chromatography, RP-HPLC) y la espectrometría de masas. El efecto citotóxico sobre células tumorales (K562) y células normales (células mononucleares de sangre periférica) se determinó utilizando la técnica de MTT. Resultados. La separación y posterior identificación de la crotoxina B del veneno de C. d. cumanensis de Colombia, permitieron evidenciar que esta fosfolipasa A2 posee efecto citotóxico sobre las células mononucleares de sangre periférica con una dosis de 18,23 ± 0,57 µg/ml, mientras que, para las células K562, fue de 2,34 ± 0,199 µg/ml. Conclusiones. Los resultados sugieren la posibilidad de utilizar la crotoxina B aislada del veneno de C. d. cumanensis como un posible recurso terapéutico para su aplicación en humanos.

Introduction. Snake venoms are an important source of proteins and peptides, which display various biological activities such as antibacterial, antiparasitic, antiviral, antitumor, antifungal and against platelet aggregation, among others.Phospholipases A2 present in snake venoms are the most studied proteins in these models. Active and inactive A2 phospholipases have been shown to possess catalytic activity against tumor cells. Objective. To isolate, purify and characterize the phospholipase A2 of the venom of Crotalus durissus cumanensis to evaluate its in vitro antitumor activity. Materials and methods. Isolation, purification and identification of crotoxin B was done with Size Exclusion Chromatography, Reversed Phase High-Performance Liquid Chromatography, RP-HPLC, and Mass Spectrometry. The cytotoxic effect on tumor cells (K562) and normal cells (peripheral blood mononuclear cells) was determined using the MTT technique. Results. The separation and subsequent identification of crotoxin B, found in the venom of C. d. cumanensis from Colombia, showed that this phospholipase A2 has a cytotoxic effect on peripheral blood mononuclear cells at a dose of 18.23 ± 0.57 µg / ml, whereas for K562 cells, it was 2.34 ± 0.199 µg/ml Conclusions. The results suggest the use of crotoxin B, isolated from the venom of C. d. cumanensis, as a possible therapeutic resource for human application.

Introdução. Os venenos da serpentes constituem uma importante fonte de proteínas e péptidos, os quais exibem várias actividades biológicas, tais como agentes antibacterianos, antiparasitárias, antivi-rais, antitumorais, antifúngicas e contra a agregação de plaquetas, entre outros. As fosfolipases A2 presentes no veneno da serpentes são as proteínas mais estudadas nestes modelos. Tem sido demostrado que as fosfolipases A2, activas e inactivas, possuem actividade catalítica contra células tumorais. Objetivo. Isolar, purificar e caracterizar a fosfolipase A2 do veneno da Crotalus durissus cumanensis para avaliar a sua actividade anti-umoral in vitro. Materiais e métodos. O isolamento, a purificação e identificação da crotoxina B foi realizada por cromatografia de exclusão molecular, cromatografia líquida de alta eficiência de fase reversa (Reversed Phase High-Performance Liquid Chromatography, RP-HPLC) e espectrometria de massa. O efeito cito-tóxico sobre células tumorais (K562) e células normais (células mononucleares do sangue periférico) foi determinada usando a técnica de MTT. Resultados. A Separação e subsequente identificação da crotoxina B do veneno da C. d. cumanensis da Colômbia, permitiu constatar que esta fosfolipase A2 tem um efeito citotóxico em células mono-nucleares de sangue periférico, com uma dose de 18,23 ± 0,57 µg/ ml, enquanto que para as células K562, foi 2,34 ± 0,199 ug/ml. Conclusões. Os resultados sugerem a possibilidade de utilizar crotoxina B isolada a partir do veneno da C. d. cumanensis como recurso para o potencial uso terapêutico em humanos.

Ação cardiovascular da peçonha de Bothrops atrox em ratos anestesiados / Cardiovascular response to Bothrops atrox snake venom in anesthetized rats

Bothrops atrox (jararaca-do-norte) é a principal causa de envenenamento ofídico na região amazônica. Vários estudos têm investigado a bioquímica desta peçonha, bem como os efeitos locais (dor, edema, hemorragia e mionecrose) que ela causa. Por outro lado, os efeitos sistêmicos têm sido menos estudados. Neste trabalho, investigamos as alterações hemodinâmicas causadas por esta peçonha em ratos anestesiados bem como os possíveis mediadores envolvidas nestas respostas. Métodos: Ratos machos Wistar (300-400 g) anestesiados com isoflurano foram canulados para o registro da pressão arterial (carótida) e para a administração intravenosa (i.v.) de diferentes substâncias (peçonha, antagonistas e inibidores) (veia femoral esquerda). Em alguns experimentos, houve administração intramuscular (i.m.) de peçonha. A frequência respiratória foi determinada manualmente e o ECG foi monitorado via eletrodos introduzidos nas patas dianteiras e traseira. Em intervalos pré-estabelecidos, foram coletadas amostras de sangue arterial para análise bioquímica e determinação da cinética da peçonha. Ao término dos experimentos, foram coletados tecidos (rim, pulmão, coração, fígado e músculo) para análise histológica. A capacidade do antiveneno botrópico comercial em neutralizar algumas atividades enzimáticas e as alterações hemodinâmicas foi avaliada pré-incubando-se a peçonha com antiveneno antes de testar a atividade residual. A peçonha também foi fracionada por gel filtração e os picos testados quanto à sua atividade sobre a pressão arterial. Resultados: A peçonha (0,4 mg/kg, i.v.) causou hipotensão imediata (máxima aos 5 min) seguida por recuperação nos 20 min seguintes; não houve alteração na frequência cardíaca, ECG ou frequência respiratória, e não houve mortes (sobrevida até o final do experimento: 120 min). Uma dose maior (0,7 mg/kg, i.v.) causou hipotensão progressiva, bradicardia e falência respiratória, com morte de todos os ratos (n=6) em 20±4 min. A administração intramuscular (músculo gastrocnêmio) de peçonha (4 mg/kg) mostrou um perfil hemodinâmico semelhante àquele observado com a dose menor i.v. A análise histológica mostrou que a dose menor i.v. causou trombose e hemorragia pulmonares, além de dano renal (descamação epitelial, deposição proteica e microaneurismos); houve proteinúria e hemoglobinúria em urina coletada no final do experimento. Não houve alteração histológica nos outros tecidos examinados (fígado, coração)...(AU)

Bothrops atrox (jararaca-do-norte) is the main cause of snakebite in the Amazon region. Various studies have examined the biochemical aspects of this venom, as well as local effects such as pain, edema, hemorrhage and myonecrosis that this species causes. In contrast, the systemic effects caused by this venom have been less studied. In this work, we investigated the hemodynamic alterations caused by B. atrox venom in anesthetized rats, as well as the possible mediators involved in this response. Methods: Male Wistar rats (300-400 g) anesthetized with isoflurane were cannulated for arterial blood pressure measurements (carotid artery) and for the intravenous (i.v., femoral vein) administration of test substances (venom, antagonists and inhibitors). In some experiments, venom was injected intramuscularly (i.m.). Respiratory rate was determined manually and ECG was monitored using conventional electrodes. At pre-established intervals, arterial blood was drawn for biochemical analyses and determination of venom kinetics. At the end of the experiments, tissue samples were collected from heart, liver, lung and muscle for histological analysis. The ability of commercial bothropic antivenom to neutralize selected venom enzymatic activities and the venom-induced hemodynamic alterations was assessed by preincubating venom with antivenom prior to testing for residual activity. Venom was also fractionated by gel filtration and the resulting peaks were screened for their activity on blood pressure. Results: Venom (0.4 mg/kg, i.v.) caused immediate hypotension (maximal at 5 min) followed by recovery over 20 min; there were no changes in heart rate, ECG or respiratory rate and no deaths (survival for up to 120 min post-venom). A higher dose of venom (0.7 mg/kg, i.v.) caused progressive hypotension, bradycardia and respiratory failure, with all rats (n=6) dying in 20±4 min. A similar hemodynamic profile to the lower dose of venom i.v. was seen with venom (4 mg/kg) given i.m. (gastrocnemius muscle). Venom given i.v. (lower dose) caused pulmonary thrombosis and hemorrhage, in addition to renal damage (epithelial desquamation, deposition of protein and microaneurysms); proteinuria and hemoglobinúria were observed in urine collected at the end of the experiment. Venom given i.m. or i.v. (higher dose) caused only pulmonary thrombosis. Renal damage (epithelial desquamation, proteinuria and hemoglobinuria) was seen with venom i.v. (0.4 mg/kg); venom given i.m. caused local hemorrhage and necrosis, and proteinuria. There were no histological alterations in the other tissues examined (heart, liver)... (AU)

In vitro differential activity of phospholipases and acid proteinases of clinical isolates of Candida / Atividade diferencial in vitro de fosfolipases e proteinases ácidas de isolados clínicos de Candida

INTRODUCTION: Candida yeasts are commensals; however, if the balance of normal flora is disrupted or the immune defenses are compromised, Candida species can cause disease manifestations. Several attributes contribute to the virulence and pathogenicity of Candida, including the production of extracellular hydrolytic enzymes, particularly phospholipase and proteinase. This study aimed to investigate the in vitro activity of phospholipases and acid proteinases in clinical isolates of Candida spp. METHODS: Eighty-two isolates from hospitalized patients collected from various sites of origin were analyzed. Phospholipase production was performed in egg yolk medium and the production of proteinase was verified in a medium containing bovine serum albumin. The study was performed in triplicate. RESULTS: Fifty-six (68.3 percent) of isolates tested were phospholipase positive and 16 (44.4 percent) were positive for proteinase activity. C. tropicalis was the species with the highest number of positive isolates for phospholipase (91.7 percent). Statistically significant differences were observed in relation to production of phospholipases among species (p<0,0001) and among the strains from different sites of origin (p=0.014). Regarding the production of acid protease, the isolates of C. parapsilosis tested presented a larger number of producers (69.2 percent). Among the species analyzed, the percentage of protease producing isolates did not differ statistically (χ2=1.9 p=0.5901 (χ2=1.9 p=0.5901). CONCLUSIONS: The majority of C. non-albicans and all C. albicans isolates were great producers of hydrolytic enzymes and, consequently, might be able to cause infection under favorable conditions.

INTRODUÇÃO: Candida são leveduras comensais, porém, se o equilíbrio da flora normal for interrompido ou as defesas imunitárias estiverem comprometidas, espécies de Candida podem causar manifestações de doença. Vários atributos contribuem na virulência e patogenicidade de Candida, inclusive a produção de enzimas extracelulares hidrolíticas, especialmente fosfolipases e proteinases. O objetivo deste estudo foi verificar a atividade in vitro de fosfolipases e proteinases ácidas em isolados clínicos de Candida spp. MÉTODOS: Oitenta e dois isolados provenientes de pacientes hospitalizados coletados a partir de sítios de origem diversos foram analisados. A produção de fosfolipase foi verificada em meio egg yolk e a de proteinase em meio contendo soro albumina bovina. O estudo foi feito em triplicata. RESULTADOS: Cinquenta e seis (68,3 por cento) dos isolados testados apresentaram atividade de fosfolipase positiva e 16 (44,4 por cento) foram positivos para atividade de proteinase. C. tropicalis foi a espécie que apresentou o maior número de isolados positivos para fosfolipases (91,7 por cento). Diferenças estatisticamente significantes em relação à produção de fosfolipases entre as espécies e entre as cepas provenientes de diferentes sítios de origem foram detectadas. Quanto à produção de proteinases ácidas, os isolados de C. parapsilosis testados foram os maiores produtores (69,2 por cento). Entre as espécies analisadas, a porcentagem de produção de proteinase entre os isolados não diferiu estatisticamente (χ2=1.9 p=0.5901 (χ2=1.9 p=0.5901). CONCLUSÕES: A maioria dos isolados de C. não-albicans, assim como os de C. albicans, foram grandes produtores de enzimas hidrolíticas e, consequentemente, podem ser capazes de causar infecção em condições adequadas.

Ação broncodilatadora e anti-inflamatória do 1, 8-cineol em modelo experimental de asma em cobaias [manuscrito] / Bronchodilator and anti-inflammatory action of 1, 8-cineole in experimental model of asthma in guinea pigs

Dentre as doenças obstrutivas das vias aéreas, a asma envolve processos broncoconstritores e inflamatórios, ambos fisiologicamente reversíveis. O uso terapêutico do 1,8-cineol (eucaliptol) nessa disfunção vem sendo estudado nos últimos anos. Nesse estudo, objetivou-se avaliar o efeito do eucaliptol na contratilidade da musculatura lisa das vias aéreas de cobaias sensibilizadas e desafiadas com antígeno, bem como estudar seus efeitos nos parâmetros fisiopatológicos das vias aéreas na fase inflamatória pós-desafio. Foram utilizados anéis de traquéia montados em câmara para órgão isolado para estudar a contratilidade. Os parâmetros inflamatórios foram estudados por meio de análise histológica, contagem das células inflamatórias, níveis de citocinas e de MPO no lavado broncoalveolar. Adicionalmente, foram verificadas as pressões inspiratória e expiratória e a freqüência respiratória desses animais, bem como o transporte mucociliar (TMC). O 1,8-cineol (6 x 10-6 a 2 x 10-2 M) induziu relaxamento concentração-dependente no tônus basal de preparações de animais naive com epitélio íntegro, cujo valor de pD2 correspondeu a 2.23 [2.10 – 2.37]. Em preparações com epitélio removido ou ainda em tecidos com o epitélio íntegro, mas na presença de L-NAME, TEA, TTX ou propranolol, não foram observadas alterações significativas da potência ou do efeito máximo (Emax) induzido por 1,8-cineol. O 1,8-cineol (6,5 x 10-6 a 6,5 x 10-3 M) foi capaz de reverter significativamente a resposta contrátil histaminérgica...

Fosfolipase A2, fluidez de membrana e proteína precursora do amilóide em plaquetas na doença de Alzheimer e comprometimento cognitivo leve / mPhospholipase A2, membrane fluidity and ayloid precursor protein in platelets in Alzheimer's disease and mild cognitive impairment

A Doença de Alzheimer (DA) é uma desordem neurodegenerativa progressiva que causa comprometimento cognitivo em idosos. O diagnóstico clínico da DA é complexo. Existe uma grande necessidade de técnicas capazes de detectar a doença nos estágios iniciais, tanto para auxiliar o diagnóstico quanto para monitorar a efetividade dos tratamentos disponíveis. As alterações bioquímicas da DA são resultado de processos celulares como o metabolismo da proteína precursora do amilóide (APP), fosforilação da tau, stress oxidativo, inflamação e desregulação lipídica. Até o momento não existem marcadores bioquímicos para auxiliar o diagnóstico da DA. Este trabalho avaliou três possíveis candidatos a marcadores bioquímicos para a DA. Foram investigados a razão da APP (rAPP) de 130/110 kDa, fluidez de membrana e atividade da fosfolipase A2 em plaquetas de pacientes com DA e Comprometimento Cognitivo Leve (CCL), comparando-se seus resultados com controles idosos saudáveis. A fluidez das membranas das plaquetas foi avaliada por meio da anisotropia com a sonda fluorescente DPH (Difenilhexatrieno); a comparação das razões da APP foi realizada por Western Blotting empregando o anticorpo 22C11 e a da atividade da PLA2 foi determinada por ensaio radioenzimático com substratos e concentrações de cálcio específicas para cada um dos três principais grupos da enzima. A rAPP, as atividades da sPLA2 e iPLA2 estavam significantemente reduzidas na DA quando comparadas com controles, enquanto que a cPLA2 e a fluidez de membrana não apresentaram diferenças entre os grupos. A rAPP e a iPLA2 também apresentaram diferenças significativas entre CCL e DA, além de estarem correlacionadas com os parâmetros cognitivos MEEM e CAMCOG. A rAPP também estava correlacionada com a anistropia do DPH.

Alzheimer disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder that causes cognitive impairment in the elderly. The clinical diagnosis of AD is complex. Thus, there is a great need for sensitive techniques to detect neurodegeneration in the early stages to asset in the diagnosis and to follow the effectiveness of therapy. The biochemical alterations in the AD brain result from cellular processes such as amyloid precursor protein (APP) metabolism, tau phosphorylation, oxidative stress, inflammation and lipid dysregulation. So far there are no biochemical markers to help the AD diagnosis. The purpose of this study was to evaluate three possible candidates to biochemical marker of AD. The APP 130/110 kDa ratio, membrane fluidity and phospholipase A2 activity in platelets of patients with AD and mild cognitive impairment (MCI) were investigated compared to their results with healthy elderly controls. The membrane fluidity of platelets was assessed by the fluorescence anisotropy of DPH (diphenyl-hexatriene); the levels of APP isoforms were evaluated by Western Blot analysis using 22C11 antibody and the PLA2 activity was measured by radio-enzymatic assay with enzyme specific substrate and calcium concentrations for each one of the three main groups of the enzyme. The APP ratio (APPr), the sPLA2 and iPLA2 activity were markedly decreased in AD in comparing with controls, whereas a cPLA2 and membrane fluidity didn't show any alteration between the groups evaluated. The APPr and iPLA2 also showed significant differences between MCI e AD, and were correlated with cognitive parameters MMSE and CAMCOG. The APPr was also correlated with DPH anisotropy.

Avaliação dos efeitos renais e vasculares do veneno da bothrops insularis e de frações isoladas [Manuscrito] / Assessment of renal and cardiovascular effects of the venom of Bothrops insularis and isolated fractions [manuscript]

Foram investigados os efeitos do veneno da serpente Bothrops insularis e de suas frações, lectina, L-aminoácido oxidase, trombina símile e fosfolipase A2, no rim isolado e sistema vascular de rato. As frações foram purificadas a partir de uma combinação de procedimentos cromatográficos, usando colunas de HPLC de exclusão molecular, troca iônica, fase reversa e colunas de baixa pressão de afinidade. Foi utilizada a perfusão de rim isolado de rato e a solução de Krebs-Henseleit modificada (Bowman, 1970; Fonteles et al. 1998). Parâmetros selecionados da função renal foram avaliados durante as condições experimentais, com a infusão do veneno e suas frações, aos 60, 90 e 120 minutos. Os primeiros 30 minutos serviram de controle interno. No leito arterial sistêmico de rato (Ferreira, 1965) a pressão arterial foi avaliada por manômetro conectado por cânula à artéria carótida comum, e o veneno injetado na veia jugular. Os registros foram realizados a cada 10 minutos após a administração de doses crescentes do veneno, até a infusão da dose de 300μg, aos 60 minutos. Na Perfusão do leito arterial mesentérico isolado de rato (McGregor, 1965), utilizou-se a solução de Krebs-Henseleit em fluxo constante de 4mL/minuto. A pressão de perfusão foi registrada manometricamente. A avaliação estatística foi determinada por análise de variância (ANOVA) e teste de Bonferroni, com nível de significância menor de 5%. No rim, o grupo tratado com o veneno apresentou redução em todos os parâmetros avaliados, com exceção da absorção de potássio. Com a lectina a pressão de perfusão aumentou inicialmente e caiu em seguida, juntamente com o fluxo urinário e o ritmo de filtração glomerular...