Evaluation of the genotoxicity of Crotalus durissus terrificus snake venom and its isolated toxins on human lymphocytes

In the present study, experiments were carried out to evaluate the mutagenic potential and genotoxic effects of Crotalus durissus terrificus snake venom and its isolated toxins on human lymphocytes, using the micronucleus and comet assays. Significant damage to DNA was observed for crotoxin and crotapotin (CA). Basic phospholipase A(2) (CB) and crotamine did not present any mutagenic potential when evaluated by the micronucleus test. C. d. terrificus crude venom was able to induce the formation of micronuclei, similarly to the mutagenic drug used as a positive control. In the comet assay, all the toxins tested (crotamine, crotoxin, CB and CA) and C. d. terrificus venom presented genotoxic activity. Studies on the cytogenetic toxicology of animal venoms and their isolated proteins are still very scarce in the literature, which emphasizes the importance of the present work for the identification and characterization of potential therapeutic agents, as well as for the better understanding of the mechanisms of action of toxins on the human body. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Antitumor effects of snake venom chemically modified Lys49 phospholipase A(2)-like BthTX-I and a synthetic peptide derived from its C-terminal region

The present work evaluates both in vitro and in vivo antitumor activity of BPB-modified BthTX-I and its cationic synthetic peptide derived from the 115-129 C-terminal region. BPB-BthTX-1 presented cytotoxicity of 10-40% on different tumor cell lines, which were also susceptible to the lytic action of the synthetic peptide. Injection of the modified protein or the peptide in mice, 5 days after transplantation of S 180 tumor cells, reduced 30 and 36% of the tumor size on day 14th and 76 and 79% on day 60th, respectively, when compared to the untreated control group. Thus, these antitumor properties might be of interest in the development of therapeutic strategies against cancer. (C) 2009 The International Association for Biologicals. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Molecular cloning and biochemical characterization of a myotoxin inhibitor from Bothrops alternatus snake plasma

Phospholipases A(2) (PLA(2)s) are important components of Bothrops snake venoms, that can induce several effects on envenomations such as myotoxicity, inhibition or induction of platelet aggregation and edema. It is known that venomous and non-venomous snakes present PLA(2) inhibitory proteins (PLIs) in their blood plasma. An inhibitory protein that neutralizes the enzymatic and toxic activities of several PLA2s from Bothrops venoms was isolated from Bothrops alternatus snake plasma by affinity chromatography using the immobilized myotoxin BthTX-I on CNBr-activated Sepharose. Biochemical characterization of this inhibitory protein, denominated alpha BaltMIP, showed it to be a glycoprotein with Mr of similar to 24,000 for the monomeric subunit. CD spectra of the PLA(2)/inhibitor complexes are considerably different from those corresponding to the individual proteins and data deconvolution suggests that the complexes had a relative gain of helical structure elements in comparison to the individual protomers, which may indicate a more compact structure upon complexation. Theoretical and experimental structural studies performed in order to obtain insights into the structural features of aBaltMIP indicated that this molecule may potentially trimerize in solution, thus strengthening the hypothesis previously raised by other authors about snake PLIs oligomerization. (C) 2010 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Analysis of the Ontogenetic Variation in the Venom Proteome/Peptidome of Bothrops jararaca Reveals Different Strategies to Deal with Prey

Previous studies have demonstrated that the pharmacological activities displayed by Bothrops jararaca venom undergo a significant ontogenetic shift. Variation in the venom proteome is a well-documented phenomenon; however, variation in the venom peptidome is poorly understood. We report a comparative proteomic and peptidomic analysis of venoms from newborn and adult specimens of B. jararaca and correlate it with the evaluation of important venom features. We demonstrate that newborn and adult venoms have similar hemorrhagic activities, while the adult venom has a slightly higher lethal activity in mice; however, the newborn venom is extremely more potent to kill chicks. The coagulant activity of newborn venom upon human plasma is 10 times higher than that of adult venom. These differences were clearly reflected in their different profiles of SDS-PAGE, gelatin zimography, immunostaining using specific antibodies, glycosylation pattern, and concanavalin A-binding proteins. Furthermore, we report for the first time the analysis of the peptide fraction of newborn and adult venoms by MALDI-TOF mass spectrometry and LC-MS/MS, which revealed different contents of peptides, while the bradykinin potentiating peptides (BPPs) showed rather similar profiles and were detected in the venoms showing their canonical sequences and also novel sequences corresponding to BPPs processed from their precursor protein at sites so far not described. As a result of these studies, we demonstrated that the ontogenetic shift in diet, from ectothermic prey in early life to endothermic prey in adulthood, and in animal size are associated with changes in the venom proteome in B. jararaca species.

Caracterização molecular, formação de biofilme e susceptibilidade a antimicrobianos de isolados de E. coli de aderência difusa Afa/Dr e não Afa/Dr

A Escherichia coli de aderência difusa (DAEC), um patotipo diarreiogênico de E. coli, corresponde a um grupo heterogêneo sem marcador de virulência comum a todos os isolados e de papel controverso na diarreia infantil. O objetivo deste estudo foi caracterizar genotipica e fenotipicamente amostras de DAEC, portadoras e não portadoras de adesinas Afa/Dr, isoladas de crianças com e sem diarreia. Em 70 amostras de DAEC, PCR foi realizado para pesquisa de genes descritos em DAEC, EAEC ou UPEC, que codificam: (i) oito adesinas fimbriais e afimbriais (fimH, papC, sfa, aggA, aafA, agg3A, aidA/aah, afaC); (ii) cinco toxinas (pet, astA, set1A, sat, hlyA); (iii) três proteínas captadoras/receptora de ferro (irp2, iucA, chuA/shuA); (iv) invasina (daaD) e; antígeno 43 (agn43). Ensaio de formação de biofilme foi realizado a partir da bactéria cultivada em caldo Luria-Bertani e inoculada em placas de poliestireno com DMEM suplementado com 0,4% glicose. A leitura da densidade ótica (DO490) foi realizada após coloração com safranina. Soroaglutinação para 23 antígenos O (Probac do Brasil) foi realizada em 50% das DAEC. Método de difusão de disco foi realizado para testar a suscetibilidade a 13 antimicrobianos. A presença de pelo menos um gene que codifica adesinas, toxinas, proteínas captadoras/receptora de ferro, invasina ou antígeno 43 foram encontrados em 58,6%, 51,4%, 80%, 48,6% e 57,1%, respectivamente, com os genes fimH, irp2, agn43, iucA, chuA/shuA, presentes em mais de 50% das amostras. Gene afaC+ (PCR) e/ou sonda afaBC+ (hibridização de colônias) classificou 50% das DAEC como Afa/Dr, sendo pet, sat, irp2, iucA, chuA/shuA e agn43 significantes nessas amostras (p<0,05). Do total das DAEC, 44,3% foram formadoras de biofilme, igualmente distribuídas entre as Afa/Dr e não Afa/Dr, e nenhum gene foi associado com esse fenótipo. Sorologia de 35 amostras evidenciou os seguintes sorogrupos: 1 O29, 2 O125, 2 O127 e 7 O86. Todas as O86 foram de DAEC Afa/Dr. Maiores frequências de resistência antimicrobiana foram encontradas para ampicilina (55,7%), sulfametoxazol/trimetoprim (35,7%) e tetraciclina (28,6%) e o perfil resistente/intermediário para amoxicilina/ácido clavulânico, ampicilina, sulfametoxazol/trimetoprim foi significante nas DAEC Afa/Dr, assim como a multi-droga resistência (p<0,05). Em conclusão, observou-se: (i) alta frequência de fimH e pet e presença de agn43, até então não descrito em DAEC, em frequências similares àquelas encontradas em EAEC, UPEC e EAEC/UPEC, respectivamente; (ii) que as amostras de DAEC Afa/Dr e não Afa/Dr constituíram grupos com perfis genéticos diferenciados entre si; (iii) poucos sorogrupos foram encontrados entre as DAEC; (iv) frequências de resistência menores quando comparado com as poucas descrições em DAEC, sugerindo uma menor pressão seletiva da população do presente estudo e; (v) amostras de DAEC Afa/Dr podem representar um importante reservatório de genes de resistência a antimicrobianos, além de diversos fatores de virulência.

Botulismo bovino: comprovação laboratorial do diagnóstico clínico, período 1986-1989

Num período de 4 anos (1986-1989) foram processados 517 materiais correspodentes a 235 casos com diagnóstico clínico de botulismo de bovinos, dos Estados de São Paulo, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Goiás, Bahia, Pará, Maranhão, Distrito Federal e Roraima (Brasil). Exames laboratoriais foram realizados com o intuito de confirmar a suspeita clínica, detectando a toxina nos materiais correspondentes aos casos supracitados. Os tipos de toxina verificados foram "C" e "D" presentes no fígado e conteúdos de estômago e intestinos, que perfaziam o maior número das amostras remetidas. O pequeno número de casos confirmados leva à suposição de que outras enfermidades devem estar envolvidas nessas mortes, ainda que se considere possíveis resultados falso negativos.

Aflatoxinas: conceitos sobre mecanismos de toxicidade e seu envolvimento na etiologia do câncer hepático celular

Foram revistos os conceitos de maior relevância sobre mecanismos de toxicidade e evidências do envolvimento das aflatoxinas na etiologia do câncer hepático humano. A aflatoxina B1 (AFB1), principal metabólito produzido por fungos do gênero Aspergillus, manifesta seus efeitos tóxicos após conversão hepática em AFB1-epóxido, o qual reage com macromoléculas celulares, incluindo proteínas, RNA (ácido ribonucléico) e DNA (ácido desoxirribonucléico). A reação com o DNA ocorre através da ligação com guaninas, ao nível do códon 249, do gene supressor de tumores p53. Em seres humanos, estudos de biomonitoramento individual de derivados AFB1-N7-guanina tem demonstrado que as aflatoxinas constituem importantes fatores de risco, com uma provável interação sinergística com o vírus da hepatite B, para o desenvolvimento do carcinoma hepatocelular em populações expostas. Considerando-se a ocorrência freqüente das aflatoxinas em produtos alimentícios, no Brasil, ressalta-se a necessidade de estudos que avaliem criteriosamente o impacto dos níveis de exposição a estas toxinas sobre a saúde humana.

Accessing Planktothrix species diversity and associated toxins using quantitative real-time PCR in natural waters

Tese de Doutoramento em Biologia apresentada à Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, 2015.

Cianobactérias e toxicidade: impacte na saúde pública em Portugal e no Brasil

Um aumento da concentração de nutrientes na água poderá desencadear fluorescências de cianobactérias (densidades >200 cel/mL). Sob determinadas condições as cianobactérias produzem toxinas responsáveis pelo envenenamento de animais e humanos. O objetivo deste estudo é relacionar a ocorrência de fluorescências toxicas em Portugal e no Brasil. Para tal, em 2005 e 2006 foi estudado o fitoplâncton em três reservatórios em Portugal (região sul) e dois no Brasil (Minas Gerais e Pará). Comparativamente foi verificado maior diversidade nos reservatórios portugueses, com dominância de cianobactérias em período de primavera/verão/outono, pertencentes a géneros produtores de hépato e neurotoxinas (Microcystis sp, Aphanizomenon sp, Oscillatoria sp e Planktothrix sp.). No Brasil observou-se dominância de cianobactérias ao longo de todo o ano, com presença de Microcystis aeruginosa, produtora de hepatotoxina. Conclui-se que os reservatórios estudados apresentam géneros produtores de toxinas, com risco para a saúde pública, sendo fundamental implementar medidas que contribuam para mitigar esta situação. - ABSTRACT - An increasing of nutrients in water can conduct to the development of cyanobacteria blooms (density>2000 cels/mL). Under specific conditions cyanobacteria produce toxins responsible for acute poisoning of animals and humans. The aim of this study is to describe toxic blooms in Portugal and Brazil. Therefore, phytoplankton from three Portuguese reservoirs (South region) and two from Brazil (Minas Gerais and Pará) were studied in 2005 and 2006. Portuguese reservoirs showed more diversity with dominance of hepatic and neurotoxin genera producers (Microcystis sp, Aphanizomenon sp, Oscillatoria sp e Planktothrix sp.) along spring/summer/autumn seasons. In Brazil dominance of cyanobacteria was observed all along the year with the presence of Microcystis aeruginosa hepatotoxic producer. The studied reservoirs present toxins producers’ genera, with risk for public health, being fundamental the implementation of mitigation measures to reverse this situation.

Toxicidade a cianobactérias: impacte potencial na saúde pública em populações de Portugal e Brasil

Como recurso natural fundamental à vida, a água e os ecossistemas aquáticos devem ser alvo de avaliação contínua, no que se reporta à sua qualidade física, química e biológica. Segundo a Organização Mundial de Saúde cerca de 1,1 biliões de pessoas estão impossibilitadas em aceder a qualquer tipo de água potável e, as populações residentes nas proximidades de rios, lagoas, e reservatórios utilizam estas águas para as suas necessidades de consumo, aumentando o risco de transmissão de doenças. Enquanto constituintes da comunidade fitoplanctónica, as cianobactérias são microrganismos procariotas, fotossintéticos, que obtêm os nutrientes diretamente da coluna de água e, um aumento da concentração de nutrientes (principalmente azoto e fósforo), associado a condições ambientais favoráveis, pode desencadear um crescimento rápido originando fluorescências. Sob determinadas condições as cianobactérias podem produzir toxinas existindo registos que evidenciam que fluorescências toxicas são responsáveis pelo envenenamento agudo e morte de animais e humanos pelo que, a água utilizada para consumo humano deverá ser regularmente monitorizada para este elemento biológico. O objetivo deste estudo é relacionar a ocorrência de fluorescências de cianobactérias (> 2000 cel/ml) e toxicidade associada, com o impacte potencial na Saúde Pública avaliado através do consumo direto ou indireto da água. Em Portugal foram selecionados oito reservatórios situados na região Sul, pertencentes às bacias hidrográficas do Sado e Guadiana e estudados entre 2000 e 2008. No Brasil foram selecionados os reservatórios de Três Marias (Estado de Minas Gerais) e de Tucuruí (Estado do Pará) e estudados em 2005 e 2006 respetivamente. Os reservatórios foram caracterizados em termos físicos e químicos, tendo-se igualmente procedido à caracterização da comunidade fitoplanctónica através da identificação e quantificação dos principais grupos presentes em diferentes épocas do ano. Em termos fitoplanctónicos os reservatórios portugueses apresentaram maior diversidade,verificando-se contudo dominância das cianobactérias na comunidade. Associados a fluorescências, foram registados nestes reservatórios géneros produtores de hepato e neurotoxinas como Aphanizomenon sp, Microcystis aeruginosa e Oscillatoria sp. No Brasil, em situação de fluorescências, os géneros produtores de neuro e hepatotoxinas foram Microcystis (> 350.000 cels/ml) e Cylindrospermopsis. A presença destes géneros, poderá constituir um risco potencial para a saúde pública, pelo que é importante a implementação de medidas de mitigação em todos os reservatórios objeto de estudo, devendo essa atuação passar pelo controle do estado trófico no sentido de evitar o desenvolvimento de fluorescências. Assim sugere-se a implementação de um tratamento adequado para a produção de água de consumo e a organização de ações de sensibilização e aviso e informação às populações que utilizam os reservatórios em Portugal e no Brasil para diversos usos. - ABSTRACT - As a life fundamental natural resource, water and aquatic ecosystems must be continuously evaluated in their physical, chemical and biological quality. According World Health Organization, 1.1 billion people has no chance to access any kind of potable water. Populations living near rivers, lagoons or reservoirs use those waters to content their needs, increasing risks disease transmission. As members of phytoplankton community, cyanobacteria are prokaryotic, photosynthetic microorganisms and get its nutrients directly from water column. The increase of this nutrients (especially nitrogen and phosphorus) associated with favorable environment conditions, can support a sudden grow and instigate blooms. Under specific conditions cyanobacteria can produce toxins and several records have shown that toxic blooms are responsible by acute poisoning and death in animals and humans so, water for human consumption must be regularly surveyed for this biologic element. The aim of this study is to correlate Cyanobacteria blooms (>2.000cels/ml) and connected toxicity with public health impact, evaluated through water consumption. In Portugal, eight reservoirs located in the South region were selected and study between 2000 and 2008. In Brazil, Três Marias reservoir (Minas Gerais Provence) and Tucuruí (Pará Provence) were selected and study in 2005 and 2006. Reservoirs were characterized in physical and chemical aspects, as well as phytoplankton community, through identification and counting of main present groups along study period. In bloom circumstances, liver toxins and neurotoxins producers like Aphanizomenon sp, Microcystis aeruginosa and Oscillatoria sp. were founded in Portuguese reservoirs. In Brazil, cyanobacteria genera involved in toxic bloom were Microcystis (> 350.000 cels/ml) and Cylindrospermopsis. This genera presence represents a potential risk for public health, and show the requirement to implement mitigation measures in all study reservoirs. These measures can be represented by water eutrophication control to avoid blooms, by appropriate treatments of water to human consumption, and public warnings or information to dose people in Portugal and Brazil that use these reservoirs to several activities.

Comunidade fitoplanctônica de um pesqueiro na cidade de São Paulo

OBJETIVO: A avaliação da qualidade da água e da comunidade fitoplanctônica em ambientes destinados à recreação permite estabelecer formas de manejo desses sistemas, evitando possíveis problemas à saúde humana. Assim, realizou-se estudo com objetivo de analisar a variação sazonal do fitoplâncton de um sistema lacustre natural, e sua relação com a qualidade da água. MÉTODOS: O lago estudado faz parte de um pesqueiro localizado na zona sul da cidade de São Paulo. Foram realizadas quatro coletas no período de um ano, em três pontos de amostragem. As amostras foram analisadas quanto à composição florística e às variáveis físicas e químicas da água. RESULTADOS: A análise qualitativa do fitoplâncton revelou o total de 91 táxons distribuídos em oito classes: Chlorophyceae (52%), Cyanophyceae (16%), Euglenophyceae (12%), Zygnemaphyceae (10%), Bacillariophyceae (5%), Xantophyceae (3%), Dinophyceae (1%) e Chrysophyceae (1%). Alguns dos parâmetros físicos e químicos parecem ter influenciado o comportamento do fitoplâncton; a classe Chlorophyceae foi a mais favorecida pelas condições ambientais. Dentre as espécies de cianofíceas identificadas, destacaram-se Microcystis paniformis, Cylindrospermopsis raciborskii e espécies de Anabaena, que apresentaram maior importância do ponto de vista sanitário devido à produção de toxinas. CONCLUSÕES: Algumas variáveis físicas e químicas da água interferiram na estrutura da comunidade fitoplanctônica. A presença de Microcystis paniformis, Cylindrospermopsis raciborskii e espécies de Anabaena indicam o potencial tóxico e os possíveis problemas que podem ocorrer à saúde pública, caso esse ambiente não seja continuamente monitorado. Estudos adicionais são recomendados, com a finalidade de se evitar efeitos deletérios ao ambiente e à saúde da população.

Utilização de origens de água com qualidade inferior a A3 na produção de água para consumo humano

A eutrofização das massas hídricas superficiais constitui um dos mais significativos problemas, a nível de planeamento e gestão dos recursos hídricos. Uma das consequências consiste no bloom de organismos fitoplanctónicos, como as cianobactérias, produzindo um risco para a saúde, quando presentes na água para consumo humano. Muitas das tecnologias convencionais utilizadas no tratamento de água têm-se demonstrado pouco eficazes na sua remoção. Estações de tratamento de águas (ETAs) que utilizam águas com presença destes organismos tóxicos, têm que possuir barreiras eficientes para a sua remoção. Assim, torna-se necessário munir as ETAs de tecnologia apropriada à sua eliminação. Deste modo, este trabalho consiste, com base em investigação bibliográfica, avaliar a capacidade de remoção de cianobactérias, e das toxinas a elas associadas, ao longo de um sistema de tratamento e prever a possibilidade de introdução de um processo de separação por membranas, como uma barreira segura e eficaz no tratamento de águas com este tipo de problemas. Para tal, utilizou-se como caso de estudo a ETA de S. Domingos (sistema de tratamento convencional), responsável por parte do abastecimento de água da cidade de Peniche, cuja origem de água, albufeira de S. Domingos, se encontra eutrofizada e, a presença destes organismos é praticamente constante ao longo de todo o ano. Prevê-se que a ETA de S. Domingos consiga alguma remoção de cianobactérias e cianotoxinas intracelulares, mas a principal incerteza prende-se com o desempenho da ETA na remoção de toxinas extra celulares. Concluiu-se então, que desde que o sistema de tratamento já existente seja totalmente optimizado, e por introdução de um sistema de filtração por membranas (Nanofiltração) é possível reter com sucesso estas toxinas.

Estudo dos efeitos da irradiação ultra-sónica na inibição do crescimento de cianobactérias do género Microcytis spp

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente,Perfil Engenharia Sanitária

Glicolipoproteína de Leptospira interrogans sorogrupo icterohaemorrhagiae: distribuição em fígado e rim de cobaias experimentalmente infectadas

Acredita-se que as lesões teciduais na leptospirose possam decorrer da ação direta das leptospiras, de toxinas sintetizadas ou liberadas durante sua lise. O presente estudo visou a extração quimica da glicolipoproteína (GLP) da leptospira, a produção de anti-soro anti-GLP e a avaliação de sua distribuição em cortes de fígado e rim de cobaias inoculadas e sacrificadas em estudo seqüencial diário até o 6°dia de infecção, correspondente ao pico da doença. Procurou-se também correlacionar a expressão tecidual da GLP com o grau de lesões locais, em busca de novos subsídios para a compreensão da patogenia da leptospirose. A QLP foi detectada em fígado e rim de 2 dentre 6 cobaias no 5°dia e em todas as 6 no 6° dia de infecção, sob a forma de grânulos no citoplasma de macrófagos, livres no interstício ou acolados à membrana de células endoteliais e parenquimatosas, especialmente nas regiões mais lesadas. A cronologia do aparecimento da GLP e sua distribuição sugerem tratar-se de produto dc lise de leptospiras fagocitadas por macrófagos e que esta substância, conquanto não comprovada como iniciadora das lesões, associa-se a seu agravamento nas etapas mais avançadas da leptospirose.

Evolução do teor de nitritos e de nitratos e da concentração de pigmentos no fiambre e na mortadela ao longo do seu processo produtivo e do seu prazo de vida útil

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar