Características morfológicas de vermes adultos machos e fêmeas de Schistosoma mansoni recuperados de camundongos desnutridos e deficientes em óxido nítrico

Esquistossomose e desnutrição são graves problemas de saúde pública nos países em desenvolvimento. A esquistossomose provoca uma série de morbidades, que é influenciada, em grande maioria, pela natureza do estímulo à resposta imunológica e ao estado nutricional do hospedeiro. Durante a infecção esquistossomótica, a resposta imune produz citocinas que são liberadas e estimulam a produção de óxido nítrico. Numerosos estudos demonstraram que o estado nutricional e a resposta imune afetam as características fenotípicas dos vermes adultos. No entanto, se o óxido nítrico desempenha um papel neste fenômeno é desconhecido. Neste estudo, os camundongos do tipo selvagem (grupo controle) e camundongos knockout com deficiência na produção de óxido nítrico foram alimentados com uma dieta comercial (UNILAB) ou uma dieta básica regional, dieta com baixa concentração de proteína (7,87%). Por meio de um sistema digital de análise de imagem (Image Pro Plus, USA) e microscopia confocal, estudou-se a morfologia da ventosa oral, tegumento e o sistema reprodutor de vermes machos e fêmeas. Vermes machos e fêmeas recuperados de camundongos desnutridos com deficiência de oxido nítrico mostraram descamação do tegumento. A superfície dorsal de vermes desnutridos machos apresentaram tubérculos irregulares, distribuídos de forma desigual, e escassos. O sistema reprodutivo de vermes fêmeas desnutridas não demonstrou alterações morfológicas. No entanto, os machos deste grupo exibiram menor número de células no processo de diferenciação dentro dos lobos testiculares. Em conclusão, nossos resultados sugerem que a deficiência de produção de óxido nítrico não induz alterações morfológicas em nível do tegumento e do sistema reprodutor de vermes machos. Em contraste, a desnutrição é responsável por tais alterações morfológicas, principalmente no sistema reprodutivo e na ventosa oral.

Effects of atrazine herbicide on physiological, biochemical and histological biomarkers of developmental stages of larvae and fry in Caspian kutum, Rutilus frisii kutum

To investigation of the toxic effects of atrazine on newly hatched larvae and releasing age fry of the Caspian Kutum, Rutilus frisii kutum, the 96h LC50 was determined as 18.53 ppm and 24.95 ppm, respectively. Newly hatched larvae were exposed to three sublethal concentrations of atrazine (1/2LC50, 1/4LC50 and 1/8LC50) for 7 days. Different histopathological alterations were observed in fins and integument, gills, Kidney, digestive system, liver and the brain of the exposed larvae. Fry’s were exposed to one sublethal concentration of atrazine (1/2LC50) for four days, and like the larvae’s, many histopathological alterations were observed in fins and integument, gills, Kidney, digestive system, liver and the brain of the exposed fry’s, too. Also, measurements of the body ions: Na+, K+, Ca2+, Mg2+ and Cl- in atrazine exposed larvae and fry’s compare to control groups showed that atrazine is changed the body ions composition. No significant differences were found in length growth rate, weight growth rate and the condition factor of the atrazine exposed larvae and fry. Immunohistochemical localization of the Na+, K+-ATPase in integumentary and gill ionocytes, showed no differences in dispersion pattern of the ionocytes in atrazine exposed larvae and fry, compare to control group. Measuring the dimensions of the ionocytes and counting the ionocytes showed that atrazine is affecting on ionocytes by mild increasing in size and mild decreasing in number. Ultrastructural studies, using SEM and TEM, showed that atrazine have significant effects on cellular and subcellular properties. It caused necrosis in surface of the pavement cells in branchial epithelium, necrosis in endoplasmic reticulum of the ionocytes and changed the shape of the mitochondria in these cells. Results showed that sublethal concentrations of atrazine were very toxic to larvae and fry of the Rutilus frisii kutum, and at these levels can made some serious histopathological alterations in their tissues. Related to the severe histopathological alterations in osmoregulatory organs, like gill, kidney and digestive system, and the alterations in the body ion composition, it could be concluded that atrazine could interfere with the osmoregulation process of the Rutilus frisii kutum at the early stages of the life history.

Evolution of the extracellular matrix in deuterostomes and the influence of calcitropic hormones

Tese de dout., Biologia (Biologia Molecular), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2010

Implication du peptide ScRALF3 dans le développement du gamétophyte femelle chez Solanum chacoense

La coordination du développement par les communications intercellulaires est essentielle pour assurer la reproduction chez les plantes. Plusieurs études démontrent qu’une communication entre le sac embryonnaire et le tissu maternel, le sporophyte, est essentielle au bon développement des gamètes. Les molécules, peptides ou autres protagonistes impliqués dans ces voies de signalisation ainsi que leur mode d’action restent toutefois nébuleux. Les gènes de type RALF codent pour des petits peptides sécrétés retrouvés de manière spécifique ou ubiquitaire dans la plante. Leur structure en font de parfaits candidats pour permettre ces communications cellule-cellule entre les différents tissus. Treize gènes de type RALF ont été isolés actuellement chez la pomme de terre sauvage Solanum chacoense. Maintenant, nous montrons qu’un de ceux-ci, ScRALF3, est impliqué dans la polarisation du sac embryonnaire et dans la synchronicité des divisions mitotiques assurant la formation d’un gamétophyte femelle mature fonctionnel. Étant exprimé de manière spécifique au niveau des téguments de l’ovule, ScRALF3 est un candidat idéal pour réguler les communications cellule-cellule entre le sporophyte et le sac embryonnaire.

Pathological changes in Fenneropenaeus indicus experimentally infected with white spot virus and virus morphogenesis

To demonstrate pathological changes due to white spot virus infection in Fenneropenaeus indicus, a batch of hatchery bred quarantined animals was experimentally infected with the virus. Organs such as gills, foregut, mid-gut, hindgut, nerve, eye, heart, ovary and integument were examined by light and electron microscopy. Histopathological analyses revealed changes hitherto not reported in F. indicus such as lesions to the internal folding of gut resulted in syncytial mass sloughed off into lumen, thickening of hepatopancreatic connective tissue with vacuolization of tubules and necrosis of rectal pads in hindgut. Virus replication was seen in the crystalline tract region of the compound eye and eosinophilic granules infiltrated from its base. In the gill arch, dilation and disintegration of median blood vessel was observed. In the nervous tissues, encapsulation and subsequent atrophy of hypertrophied nuclei of the neurosecretory cells were found. Transmission electron microscopy showed viral replication and morphogenesis in cells of infected tissue. De novo formed vesicles covered the capsid forming a bilayered envelop opened at one end inside the virogenic stroma. Circular vesicles containing nuclear material was found fused with the envelop. Subsequent thickening of the envelop resulted in the fully formed virus. In this study, a correlation was observed between the stages of viral multiplication and the corresponding pathological changes in the cells during the WSV infection. Accordingly, gill and foregut tissues were found highly infected during the onset of clinical signs itself, and are proposed to be used as the tissues for routine disease diagnosis.

Dimensionierung und Gestaltung von Laufställen für behornte Milchkühe unter Berücksichtigung des Herdenmanagements

Die Haltung von Milchkühen in einem Laufstall hat sich aus arbeitswirtschaftlichen und Kostengründen stark verbreitet. Im Biolandbau wird diese Entwicklung vor allem aufgrund der höheren Tiergerechtheit dieser Haltungsform forciert. Gleichzeitig werden die allermeisten Kühe für die Laufstallhaltung jedoch enthornt, unter anderem weil sich in den üblichen Ställen mit Normmassen und –konzepten Probleme mit Verletzungen unter den Tieren ergaben. Dabei sprechen die Richtlinien und Verordnungen für biologisch wirtschaftende Betriebe deutlich gegen zootechnische Eingriffe. Das Ziel dieser Arbeit war deshalb, zu prüfen, welche stallbaulichen Voraussetzungen eine Haltung horntragender Kühe im Laufstall gelingen lassen und mit welchen Managementmassnahmen diese optimiert werden kann. Dazu wurde zum einen in einer experimentellen Untersuchung an vier Kuhgruppen im cross-over-Design geprüft, wie sich ein gegenüber der Norm erhöhtes Platzangebot in verschiedenen Stallbereichen (Wartebereich: Crowding vs. unbeengt, Tier:Fressplatz-Verhältnis: 1:1 vs. 1:1,25, Liegefläche: 4,5 vs. 8,0 m2/Kuh, Laufhofffläche: 0 vs. 4,5 vs. 9,0 m2/Kuh) auf das (Sozial-)Verhalten behornter Kühe auswirkt, insbesondere auf das Ausmass an agonistischen Interaktionen und auf die Anzahl der Läsionen am Integument der Kühe. Zum anderen wurde in einer Praxiserhebung in 62 zumindest teilweise behornten Milchviehherden untersucht, welche Beziehungen zwischen dem Auftreten von Verletzungen und den Dimensionen und der Gestaltung der Laufställe sowie dem Herdenmanagement, der Mensch-Tier-Beziehung und den Charakteristika der Herde bestehen. Zudem wurden durch Interviews die in der Praxis vorrangig bestehenden Probleme eruiert und die Erfahrungen der Landwirte zusammengetragen. Im Experiment traten im Wartebereich beim grösseren Platzangebot statistisch auffällig (p=0,068) weniger agonistische Interaktionen unter den Kühen auf, die Zahl der Verletzungen zeigte keinen Unterschied. Im Fressbereich hatte eine Erhöhung der Anzahl Fressplätze keinen Einfluss. Eine grössere Liegefläche/Kuh auf der Tiefstreu hatte jedoch statistisch auffällig weniger agonistische Interaktionen, eine Abnahme der Läsionszahlen sowie längere Liegezeiten und kürzere Stehzeiten (im Stall) pro Tag und damit gleichzeitig eine erhöhte Herdensynchronität zur Folge (p=0,068). Ebenso bewirkte ein erhöhtes Laufhofflächenangebot/Kuh eine geringere Häufigkeit an agonistischen Interaktionen, eine Abnahme der Läsionszahlen sowie erhöhte Aufenthaltsdauern im Laufhof (jeweils p=0,068). In der Praxiserhebung konnten aus 113 Faktoren über Vorselektionen mittels univariaten Analysen (ANOVA) und multivariaten Regressionsanalysen in zwei Modellen multivariate Regressionsanalysen gerechnet werden, um die erklärenden Faktoren für die Variation der Verletzungen durch Hörner zu finden. Modell I (alle Betriebe, ohne Faktoren des Liegebereiches (Liegeboxenfaktoren)) wies einen Erklärungswert R2 von 0,825 und eine Signifikanz von p < 0,001 auf, Modell II (Liegeboxenbetriebe, alle Faktoren) einen Erklärungswert R2 von 0,882 und eine Signifikanz von p < 0,001. Als signifikante erklärende Faktoren für wenige Verletzungen verblieben in diesen Modellen der Stalltyp inkl. der Gliederung der Funktionsbereiche (unverbaut und übersichtlich mit klar getrennten Bereichen), eine hohe Anzahl Viehbürsten, breite Laufflächen, keine Hindernisse im Laufbereich, wenige Mitarbeiter, ein hoher Anteil eigener in die Herde eingegliederter Tiere, wenige Eingliederungen in den letzten sechs Wochen, die Rasse Fleckvieh, keine einzelnen unbehornten Kühe in der Herde und ein geringes Verletzungspotential der Hörner. Aus der Erfahrung der Landwirte ist der Fressbereich der Hauptproblembereich. Aus den Ergebnissen lässt sich schlussfolgernd sagen, dass ein Laufstall mit grosszügiger, deutlich über der Norm liegender Dimensionierung der flächigen Stallbereiche (Wartebereich, Liegefläche und Laufhoffläche/Kuh) für behornte Kühe günstige Haltungsbedingungen bietet. Engstellen hingegen bergen Konfliktpotential. Bei der Stallkonzeption muss eine klare Gliederung der Funktionsbereiche angestrebt werden, wenn Auseinandersetzungen vermieden werden sollen. Ein Tier:Fressplatz-Verhältnis von 1:1 mit ein paar Reserveplätzen scheint ausreichend, allerdings muss auf ein wirklich horngeeignetes Fressgitter mit sicherer Fixierung besonderen Wert gelegt werden. Im Management der Herde muss das Augenmerk vor allem auf das Vorgehen bei der Eingliederung von Tieren in die Herde gelegt werden. Da Eingliederungen das soziale Gefüge der Herde ändern, lassen sich mit möglichst wenig Eingliederungen von möglichst bekannten, also eigenen Tieren Auseinandersetzungen mit Verletzungen vermeiden. Günstig ist zudem, wenn nur eine Person die Herde betreut. Eine nur symptomatische, aber sehr effektive Massnahme zur Verringerung der Verletzungszahlen ist das Senken der Verletzungsgefahr der Hörner durch Entfernen spitzer Hornspitzen.

Mecanismes cel·lulars en la curació de ferides a Hirudo medicinalis

S'estudia la histologia normal de la paret corporal d'Hirudo medicinalis i els canvis morfogenètics que es donen durant el procés de cicatrització de ferides per incisió, cauterització i nitrat de plata. El procés de curació de ferides a Hirudo medicinalis consta d'una fase de formació d'un tap cel·lular, el pseudoblastema, d'un procés de reepitelització i de la formació d'un teixit cicatricial, com en els altres hirudinis estudiats (Myers, 1935; LeGore i Sparks, 1971; Cornec, 1984). Hem observat també el fenomen de la contracció de la ferida que permet l'acostament dels marges de la ferida. Formació i evolució del pseudoblastema El pseudoblastema, a diferència d'altres espècies estudiades, està format per un sol tipus cel·lular: les cèl·lules vasocentrals, provinents del teixit vasofibrós, una especialització del teixit connectiu. Aquestes cèl·lules estan capacitades per realitzar les diferents funcions que en espècies rincobdèl·lides realitzen diferents tipus cel·lulars. En concret: taponament de la ferida a través de la formació del pseudoblastema, fagocitosi dels teixits necrosats i regeneració, almenys d'una part, de la matriu connectiva cicatricial. També són responsables de la contracció de la ferida. Les cèl·lules vasocentrals en el seu estadi de repòs es troben en el teixit vasofibrós formant agrupacions coherents, però sense mostrar unions intercel·lulars especialitzades visibles en ME. La coherència del grup queda assegurada per les interdigitacions entre les cèl·lules vasocentrals i probablement per unions tipus adherens o especialitzades. Les unions amb la matriu són de tipus adherens. Aquestes cèl·lules vasocentrals presenten feixos de filaments d'actina força conspicus. En produir-se una ferida les cèl·lules vasocentrals s'activen, desconnecten les unions intercel·lulars i amb la matriu i migren cap a la zona afectada, on s'acumulen. El pseudoblastema actua com un tap cel·lular que funciona de forma eficient per tancar la ferida en un plaç de temps relativament curt. El pseudoblastema forma un teixit coherent amb unions intercel·lulars tipus adherens, caracteritzades per material electrodens en la cara intracitoplasmàtica, feixos de filaments d'actina que hi convergeixen i espais intercel·lulars petits, de 17-20 mm, atravessats per petites fibril·les. Un cop finalitzat el procés de reepitelització, es produeix una contracció de la ferida. Es produeix per la retracció del pseudoblastema cap a l'interior de l'animal. El pseudoblastema disminueix la seva amplària i arrossega els teixits contigus provocant un tancament. La força motriu que provoca la retracció i l'arrossegament dels teixits vindria donada per la presència dels filaments d'actina a les cèl·lules del pseudoblastema, els quals durant aquesta fase es tornen mes conspicus. La presència d'unions intercel·lulars especialitzades característiques de la fase de contracció, està relacionada amb la transmissió de la força de tensió. Aquestes unions connecten els feixos de filaments d'actina de les cèl·lules amb la matriu o d'una cèl·lula a altre a través d'espais intercel·lulars força amples en els que s'observa material electrodens. Reepitelització L'epitelització s'inicia quan el pseudoblastema està consolidat i segueix el mateix patró que la reepitelització de ferides en epitelis monoestratificats de vertebrats (Stem i DePalma, 1983, és a dir, per migració de tota la capa per sobre del substrat, segons l'anomenat model de lliscament. Les glàndules unicel·lulars mucoses del tegument degeneren abans de produir-se la migració epitelial i posteriorment, un cop consolidat l'epiteli a sobre de la ferida, es diferencien a partir de les cèl·lules epitelials. Durant l'epitelització es produeixen canvis importants en el citosquelet i les unions basals de les cèl·lules epitelials. En canvi, el complex d'unió lateral es manté durant tot el procés. En iniciar-se la migració els tonofilaments es desconnecten dels hemidesmosomes cuticulars i dèrmics i es reagrupen al voltant del nucli, a la vegada que els hemidesmosomes dèrmics es desconnecten de la làmina basal. Un cop acabada la migració, les cèl·lules epitelials estableixen unions basals amb les cèl·lules del pseudoblastema. Aquestes unions no són hemidesmosomes sinó que presenten el mateix aspecte que les unions intercel·lulars del pseudoblastema. Els hemidesmosomes no es tornen a formar fins que les cèl·lules epitelials han restablert la membrana basal. La regeneració de la membrana basal no s'inicia fins que no s'ha començat a regenerar matriu connectiva a la zona cicatricial. Regeneració de la cicatriu Al mateix temps que es dona el fenomen de contracció, s'observa regeneració de la matriu connectiva entre les cèl·lules del pseudoblastema. Aquestes cèl·lules són responsables almenys del recobriment fibrós que presenten en aquest estadi, durant el qual mostren sàculs del reticle endoplasmàtic rugós molt dilatats, característics de cèl·lules que secreten constituents de la matriu. A més, s'observa infiltració de matriu connectiva i processos citoplasmàtics dels fibròcits en els marges del pseudoblastema. En la matriu del teixit connectiu normal s'observen fibres que estan constituïdes per un còrtex de fibril·les col·làgenes organitzades al voltant dels processos citoplasmàtics dels fibròcits. Les fibres del teixit connectiu peridigestiu, d'uns 1,2-1,9 mm de diàmetre, presenten el còrtex prim, amb les fibril·les organitzades paral·lelament a l'eix de la fibra. En canvi, les fibres de la dermis i teixit connectiu intramuscular, d'uns 2,5-7,1 mm de diàmetre, tenen el còrtex gruixut, amb fibril·les que s'organitzen paral·lelament en la zona proximal a la medul·la i de forma desorganitzada en la part més distal. Als 8 mesos la cicatriu encara és detectable. La matriu cicatricial presenta fibres connectives del tipus prim i força material fibril·lar desorganitzat disposat laxament. S'observa colonització per part de fibròcits, cromatòfors, petites fibres musculars i nervis.

Cutaneous Resistance to Evaporative Water Loss in Brazilian Rhinella (Anura: Bufonidae) from Contrasting Environments

Influenced by taxonomic position. For example, bufonids are regarded as exhibiting a permeable skin that seems typical for terrestrial anurans. However, this assumption is supported by information on only four bufonid species; therefore, the enormous ecological diversity of the family remains poorly Investigated. To assess whether variation in R(s) within related bufonids correlates with environmental aridity, we measured area-specific rates of EWL of two Brazilian populations of Rhinella granulosa (previously Bufo granulosus), one from the Atlantic Forest and other from the semi-arid Caatinga, and compared both with the forest species R. ornato. Rhinella granulosa from the Atlantic Forest had higher cutaneous resistance than conspecifics from Caatinga and R. ornata. Rhinella ornato presented the lowest cutaneous resistance values. However, Rs were very close to zero In all three populations. We conclude that enhanced Rs is not part of the suite of traits allowing R. granulosa to exploit the Caatinga, and that variation in R(s) within bufonids may relate to traits other than water conservation. Some Information on microhabitat occupation and ventral skin morphology supports the idea that exceptional abilities for detecting and taking up water may be the key factors enhancing the survival of R. granulosa, and possibly other bufonids, in xeric environments.

Development and silk production by silkworm larvae after topical application of methoprene

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Tolerância à dessecação e influência do tegumento na germinação de sementes de citrumelo 'swingle' (Citrus paradisi MACF X Poncirus trifoliata (L) RAF.)

O trabalho teve como objetivo estudar a tolerância à dessecação e a influência do tegumento na germinação de sementes de citrumelo 'Swingle'. As sementes foram extraídas manualmente e, em seguida, foi determinado o grau de umidade das sementes. Foi retirada uma amostra referente ao tratamento com o maior grau de umidade (48%) a ser estudado, e as demais foram submetidas à secagem em estufa com circulação forçada de ar (32±2ºC), visando à obtenção dos outros tratamentos com diferentes graus de umidade. O teste de germinação foi instalado em delineamento experimental inteiramente casualizado, num fatorial 6x2 (grau de umidade x presença ou ausência de tegumento), com quatro repetições de 25 sementes por parcela. Após a obtenção de cada tratamento as sementes foram tratadas com o fungicida Thiabendazole (0,4g.kg-1), semeadas em folhas de papel toalha umedecidas e confeccionados rolos que foram mantidos em câmara de germinação a 25ºC sob luz constante. As avaliações foram realizadas a cada sete dias até o 35º dia, sendo determinadas as porcentagens de germinação na primeira contagem, plântulas anormais, sementes mortas, sementes dormentes e germinação total. Também foram calculados o tempo médio e o índice de velocidade de germinação (IVG). Os dados foram submetidos à análise de variância, e as médias, comparadas pelo teste Tukey, a 5% de probabilidade. As sementes toleraram a dessecação até baixos níveis de umidade (16%), e a retirada do tegumento favoreceu o processo germinativo em sementes de citrumelo 'Swingle'.

Imbibition of Swietenia macrophylla (Meliaceae) seeds: the role of stomata

Background and Aims the occurrence of stomata in seed coats is uncommon and there is limited information about their function(s). The aim of this study was to verify the distribution of stomata in seed coats of Swietenia macrophylla and to relate it to the imbibition process and aspects of the structure of the outer integument layers.Methods For the structural and ultrastructural studies, the seeds were processed using the usual techniques and studied under light and scanning electron microscopes. Histochemical tests were employed to identify the cell wall composition in the different seed coat portions. To assess the role of the stomata in the imbibition, non-impervious seeds were compared with partially impervious ones, in which only the embryo, median or hilar regions were left free. Further, the apoplastic pathway marker was employed to confirm the role of the stomata as sites of water passage during imbibition.Key Results A positive relationship was observed between seed coat thickness and stomata density. The stomata were devoid of movement, with a large pore. They occurred in large numbers in the embryo region and extended with lower frequency towards the wing. Imbibition rates were related to stomata density, suggesting that the stomata act as preferential sites for water entry in the S. macrophylla seeds.Conclusions At maturity, the stomata in the seed coat play a significant role in seed imbibition. The data may also infer that these permanently opened stomata have an important role in gas exchange during seed development, aiding embryo respiration.

Morfoanatomia e ontogênese do fruto e semente de Vernonia platensis (Spreng.) Less. (Asteraceae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Comparative study on extracts from the tissue covering the stingers of freshwater (Potamotrygon falkneri) and marine (Dasyatis guttata) stingrays

Stingrays are elasmobranchs found along the seacoast and in some rivers of Brazil. Pain is the most conspicuous symptom observed in patients wounded by the bilaterally retroserrate stingers located in the tail, which are covered by glandular and integument tissues. In addition, cutaneous necrosis is commonly observed in injuries caused by freshwater stingrays. The aim of this work was to characterize and compare certain properties of tissue extracts obtained from the glandular tissues covering the stinger apparatus of Potamotrygon falkneri and Dasyatis guttata stingrays. By sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), tissue extracts have similar bands above 80kDa, but most differences were observed below this molecular mass. Lethal, dermonecrotic and myotoxic activities were detected only in P. falkneri tissue extract. Edematogenic activity was similar and dose dependent in both tissue extracts. Nociceptive activity was verified in both tissue extracts, but P. falkneri presented a two-fold higher activity than D. guttata tissue extract. No direct hemolysis, phospholipase A(2) and coagulant activities were observed in both tissue extracts. Antigenic cross-reactivity was noticed by ELISA and Western blotting, using antisera raised in rabbits. Species-specific sera reacted with several components of both tissue extracts, noticeably above 22 kDa. Both tissue extracts presented gelatinolytic, caseinolytic and fibrinogenolytic activities, which were not caused by the action of metalloproteinases. Hyaluronidase activity was detected only in P. falkneri tissue extract. Our experimental observations suggest that P. falkneri tissue extract is more toxic than D. guttata tissue extract. These results may explain why injuries caused by freshwater stingrays are more severe in human accidents. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Structure determination of a tetrahydro-beta-carboline of arthropod origin: A novel alkaloid-toxin subclass from the web of spider Nephila clavipes

The orb-web spiders are polyphagous animals in which the web plays a very important role in the capture of preys; oily droplets usually cover the capture-web of the spider Nephila clavipes and seem to be of great importance for prey capture. The knowledge of the chemical composition of these droplets is necessary to understand the function of this adhesive material in web mechanics and prey capture. A novel subclass of spider toxins, tetrahydro-beta-carboline, was identified among the weaponry of compounds present inside of oily droplets. This type of alkaloid is not common among the natural compounds of spider toxins. Apparently, when the prey arthropods get caught by the spider web, their bodies are covered with many adhesive oily droplets, which disrupt delivering the tetrahydro-beta-carboline to the direct contact with the prey integument. Toxicity assays demonstrated a potent lethal effect of the alkaloid toxin to the spider preys; topical applications of the teirahydro-beta-carboline at first caused clear signs of neurotoxicity, followed by the death of preys. The structure of the major component, a tetrahydro-beta-carboline, among the alkaloid toxins was elucidated by means of UV spectrophotometry, ESI mass spectrometry, H-1-NMR spectroscopy, and high-resolution mass spectrometry. The structure of the natural toxin was determined as 1-(2-guanidinoethyl)-1,2,3,4-tetrahydro-6-hydroxymethyl)-beta-carboline; the investigation of the pharmacological properties and neurotoxic actions of this compound may be used in the future as reference for the development of new drugs to be applied at level of pest control in agriculture.

New morphological data on fat bodies of semi-engorged females of Amblyomma cajennense (Acari : Ixodidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)