Análise proteômica dos efeitos cardiotóxicos da peçonha de Crotalus durissus terrificus

ABSTRACT

Todo ano, aproximadamente 2,7 milhões de indivíduos são mordidos por serpentes peçonhentas em todo o mundo. Dentre eles, são reportados cerca de 490.000 amputações e 130.000 óbitos bem como outros problemas graves de saúde resultante da mordida por serpentes. No Brasil, a serpente Crotalus durissus popularmente conhecida como cascavel é a única espécie do gênero Crotalus representada em todo o território. Essa serpente é a mais letal e a segunda maior responsável pelos acidentes na população. A subespécie Crotalus durissus terrificus é encontrada predominantemente nas regiões Sul e Sudeste do país e possui uma peçonha conhecida por apresentar efeitos neurotóxicos, nefrotóxicos, miotóxicos, cardiotóxicos e por causar distúrbios hemolíticos e quadros de coagulopatias. Na literatura são encontrados muitos relatos que descrevem os aspectos patológicos, clínicos, toxicológicos, fisiológicos e bioquímicos dos efeitos do envenenamento em vários órgãos, contudo existem poucos registros descrevendo o efeito do envenenamento a nível molecular. Dessa forma, neste projeto foram avaliados os efeitos da peçonha da serpente C. d. terrificus no coração de camundongos de linhagem Swiss 1 h, 6 h, 12 h e 24 h após a aplicação de 0,5 DL50 da peçonha no músculo gastrocnêmio. O coração dos animais foi dissecado e lisado com tampão PTS. As proteínas cardíacas foram então extraídas, modificadas quimicamente (reduzidas e alquiladas), digeridas com tripsina e os peptídeos trípticos resultantes foram marcados com formaldeído leve (grupo controle) e pesado (grupo tratado com a peçonha) e submetidos à análise por espectrometria de massas de alta resolução. Foram identificadas mais de 1300 proteínas das quais várias delas apresentaram alterações no perfil quantitativo ao longo do tempo após o tratamento com a peçonha. A análise do perfil proteico mostrou os efeitos tóxicos da peçonha no coração do camundongo modulando várias proteínas associadas às mitocôndrias e relacionadas com cardiomiopatias hipertrófica e dilatada. As mudanças na abundância dessas proteínas sugerem como elas podem atuar sinergicamente sobre um quadro de envenenamento no tecido cardíaco por meio de distintos efeitos imunológicos e bioquímicos

RESUMO

Every year, approximately 2.7 million individuals are bitten by venomous snakes worldwide. Among them, about 490,000 amputations and 130,000 deaths are reported, as well as other serious health problems resulting from snake bites. In Brazil, Crotalus durissus, popularly known as rattlesnake is the only species of the Crotalus genus found in the entire country. This snake is the most lethal and the second most responsible for accidents in the population. Crotalus durissus terrificus is found predominantly in the South and Southeast of Brazil. Its venom is known for presenting neurotoxic, nephrotoxic, myotoxic and cardiotoxic effects and for causing hemolytic disorders and coagulopathies. Several reports in the literature describe the pathological, clinical, toxicological, physiological, and biochemical aspects of the effects of the envenomation in various organs, however there are few works describing the effect of the venom at the molecular level. In this project, we analyzed the effects of the C. d. terrificus snake venom in the heart of mice of the Swiss strain at 1 h, 6 h, 12 h and 24 h, after the application of 0.5 DL50 of the venom in the gastrocnemius muscle. The animals' hearts were dissected and lysed with PTS buffer. Cardiac proteins were extracted, chemically modified (reduced and alkylated), digested with trypsin and the resulting tryptic peptides were labeled with light (control group) and heavy (venom treated group) dimethyl reagent and subjected to high-resolution mass spectrometry analysis. More than 1300 proteins were identified, several of them showed changes in the quantitative profile over the time after the venom treatment. The venom modulated several proteins associated with mitochondria and related to hypertrophic and dilated cardiomyopathies. Changes in the protein abundance suggests how proteins act synergistically upon envenomation in cardiac tissue, through distinct immunological and biochemical effects.