Síntese e caracterização de pequenos peptídeos lineares do veneno de Tityus serrulatus (Buthidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC

Os escorpiões são artrópodes da classe Arachnida, ordem Scorpiones. São animais peçonhentos, ou seja, possuem órgão secretório ou glândulas conectadas a um dispositivo de injeção, o qual pode inocular o veneno produzido pela glândula ou células especializadas. O veneno pode ser descrito como sendo uma mistura complexa, contendo muco, sais inorgânicos, moléculas orgânicas de baixa massa molecular, muitos peptídeos neurotóxicos e proteínas. O envenenamento humano por picada de escorpião é um importante problema de saúde pública em vários países tropicais e subtropicais. No Brasil, Tityus serrulatus é uma das espécies mais perigosas, que causam grave envenenamento, podendo levar ao óbito. Em geral, o envenenamento pode causar sintomas de dor, febre, agitação psicomotora, salivação, lacrimejamento, aumento da mobilidade do trato gastrointestinal, insuficiência respiratória e arritmia cardíaca, hipertensão arterial seguida de hipotensão, insuficiência cardíaca, edema pulmonar e choque anafilático. O veneno dos escorpiões tem sido estudado ao longo dos anos, a fim de elucidar seus compostos juntamente com suas sequências e suas funções biológicas. Algumas espécies de escorpiões possuem em seu veneno compostos antimicrobianos, mediadores que ativam os processos inflamatórios, causam a desgranulação de mastócitos, como também, podem ser capazes de induzir quimiotaxia de neutrófilos. Até o presente momento a toxinologia de escorpiões tem concentrado o foco nas neurotoxinas, que são peptídeos contendo entre 30 e 70 resíduos de aminoácidos em suas sequências, com quatro ou cinco pontes dissulfeto em suas estruturas. A despeito de existir muitos pequenos peptídeos (apresentando entre 5 e 20 resíduos de aminoácidos em suas sequências), que apresentam conformações lineares, por não apresentarem pontes dissulfeto em suas estruturas, este grupo de toxinas tem sido negligenciado pela literatura, devido à dificuldade em isolar e determinar suas estruturas moleculares. O presente trabalho teve como objetivo sintetizar alguns destes peptídeos (Typep-14, -15, -16, -17, and -18), previamente isolados e sequenciados a partir do veneno do escorpião T. serrulatus, por nosso grupo de pesquisas, e caracterizá-los de acordo com suas possíveis funções biológicas através de ensaios de desgranulação de mastócitos e liberação de lactato desidrogenase, hemólise, antibiose, efeitos hiperalgésicos e edematogênicos, e teste de campo aberto. Nenhum peptídeo apresentou atividade hemolítica, antibiótica; ou apresentou atividade desgranuladora de mastócito e liberação de LDH em ratos. Apenas o TyPep 18 apresentou alterações na locomoção de camundongos. Em geral, todos apresentaram ações de hiperalgesia ou formação de edemas localizados. Conclui-se portanto, que os peptídeos ensaiados no presente trabalho estão relacionados à produção de dor e inflamação.

Scorpions are arthropods of the class Arachnida, order Scorpiones. They are venonous animals, i. e, they have secretory organ or gland connected to an injection apparatus, which can inoculate the venom produced by specialized cells. The venom can be described as a complex mixture containing mucus, inorganic salts, organic molecules of low molecular mass, many neurotoxic peptides and proteins. The human enenvenoming by scorpion sting is an important problem of public health in many tropical and subtropical countries. In Brazil, Tityus serrulatus is one of the most dangerous species, which cause severe enenvenoming, that can lead to death. In general, the envenoming can cause symptoms of pain, fever, agitation, salivation, lacrimation, increasing motility of the gastrointestinal tract, respiratory failure and cardiac arrhythmia, hypertension followed by hypotension, heart failure, pulmonary edema and anaphylaxis. The venom of scorpions has been studied over the years in order to elucidate their biochemical composition, along with their sequences and biological functions. Some species of scorpions have antimicrobial compounds in their venom, mediators that trigger inflammatory processes, causing mast cell degranulation, and also may be capable of inducing neutrophil chemotaxis. To date, the toxinology of scorpions has concentrated the focus on neurotoxins, which are peptides containing between 30 and 70 amino acid residues in their sequences, with four or five disulfide bonds in their structures. Despite the existence of many small peptides (having between 5 and 20 amino acid residues in their sequences), that have linear conformations for not having disulfide bonds in their structures, this group of toxins has been neglected in the literature, due to the difficulty in isolating and determine molecular structures of these toxins. This study aimed to synthesize some of these peptides (Typep-14, -15, -16, -17, and -18) previously isolated and sequenced from T. serrulatus scorpion venom, by our research group, and characterize them according to their possible biological functions through mast cell degranulation and lactate dehydrogenase release test, hemolysis, antibiosis, hyperalgesic and edematogênics effects and open field test. None of the peptides presented hemolytic, antibiotic activity, mast cell degranulation or LDH release in rats. Only TyPep 18 influenced the pattern of locomotion in mice. In general, all peptides had presented hyperalgesic and edematogenic effects. It may be concluded that the peptides tested in this study are related to the production of pain and inflammation.