Response activity of alveolar macrophages in pulmonary dysfunction caused by Leptospira infection

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

Study of virulence factors in coagulase-negative staphylococci isolated from newborns

Coagulase-negative staphylococci (CNS) have been identified as the etiological agent in various infections and are currently the microorganisms most frequently isolated in nosocomial infections. However, little is known about the virulence factors produced by CNS that contribute to the pathogenesis of infections caused by these microorganisms. The study of CNS isolated from infectious processes of newborns hospitalized in the Neonatal Unit of the Hospital of the Botucatu Medical School, Unesp, indicated Staphylococcus epidermidis as the most frequently isolated species (77.8%), which was also associated with clinically significant situations. The analysis of virulence factors revealed the production of slime in 20 (17.1%) of all CNS samples isolated and the synthesis of a broad spectrum of enzymes and toxins, including hemolysins (19.6%), lipase (17.1%), lecithinase (3.4%), DNAse (15.4%), thermonuclease (7.7%), and enterotoxin A, B or C (37.6%). Taking into consideration that the etiological importance of CNS has often been neglected, the present investigation confirmed that these microorganisms should not be ignored or classified as mere contaminants.

Sensibilidade toxicológica e especificidade do teste de microfixação de complemento na detecção de toxinas botulínicas C e D em meio de cultura e fígado de camundongos

No presente estudo pretendeu-se verificar a sensibilidade toxicológica e especificidade do Teste de Microfixação de Complemento (MCF) na detecção de toxinas botulínicas C e D no sobrenadante de cultivos bacterianos e em fígados de camundongos inoculados com doses letais e subletais. As toxinas foram produzidas em meio de cultura Hemoline, tituladas através da determinação da DL50 pelo Bioensaio em Camundongo e diluídas nas concentrações de 10, 1, 0,1, 0,01 e 0,001 DL50. Desta forma, foram utilizadas em dois modelos experimentais, onde foi determinada a sensibilidade toxicológica do MCF no sobrenadante do meio de cultura com as diluições descritas acima e ainda em extratos hepáticos de camundongos com peso corporal de 20g, inoculados com as mesmas diluições. A tentativa de evidenciação das toxinas botulínicas nos extratos hepáticos de camundongos foi realizada através da sua extração após a morte pela administração das doses letais e ainda pelo sacrifício dos animais inoculados com doses subletais, em intervalos de 5 dias. Os resultados evidenciaram uma sensibilidade toxicológica para o MCF de 100% para os dois tipos de toxinas ao nível de 0,01 DL50, quando testados os sobrenadantes de meio de cultura, portanto 100 vezes superior ao Bioensaio em Camundongo. A sensibilidade toxicológica do MCF, quando examinados extratos hepáticos de camundongos inoculados com 1 e 10 DL50 de toxinas botulínicas C e D, foi inferior, com valores de 100, 80, 89 e 72%, respectivamente. Pelo teste foi possível detectar toxinas botulínicas tipos C e D nos extratos hepáticos de camundongos inoculados com doses subletais até 15 dias após a sua inoculação. A especificidade do MCF foi de 88 e 92%, quando testados extratos hepáticos de camundongos sadios, e confrontados com as antitoxinas C e D; e 100% no sobrenadante do meio de cultura. Os resultados apontam para uma possível utilização do teste como importante instrumento de pesquisa e ainda na eventual substituição dos testes in vivo pelas suas implicações éticas e limitações práticas.

Ocorrência e distribuição de esporos de Clostridium botulinum tipos C e D em áreas de criação de búfalos na Baixada Maranhense

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Surtos de botulismo em bovinos no Brasil associados à ingestão de água contaminada

Botulismo em bovinos resulta da ingestão de toxina previamente formada. No presente trabalho são descritos sete surtos da intoxicação onde os dados clínico-patológicos, epidemiológicos e os achados laboratoriais indicaram a possível ingestão da toxina através da água contaminada. O coeficiente médio de mortalidade foi de 20,1%, com letalidade de 99,92%, e morbidade de 31,62%. Dos cerca de 9.000 bovinos envolvidos nos surtos, 2.844 morreram com quadro clínico predominantemente superagudo e agudo. A alta morbidade e mortalidade foram registradas num curto período de tempo e envolveram todas as categorias animais, com quadro clínico-patológico caracterizado por paresia e paralisia da musculatura da locomoção, deglutição e mastigação e ausência de lesões macroscópicas. As circunstâncias em que ocorreram os surtos estiveram relacionadas com a existência de carcaças de animais decompostas ou matéria orgânica vegetal na água de dessedentação. Foram detectadas toxinas botulínicas C e/ou D nas coleções de água, nas vísceras e no soro sangüíneo de parte considerável dos materiais examinados.

Esporos e toxinas de Clostridium botulinum dos tipos C e D em cacimbas no Vale do Araguaia, Goiás

Foram avaliadas a ocorrência e distribuição de esporos e toxinas de Clostridium botulinum tipos C e D em 300 cacimbas empregadas como bebedouro de bovinos em 130 propriedades rurais localizadas em 12 municípios do Vale do Araguaia, Estado de Goiás. A presença de esporos foi determinada indiretamente pelo cultivo em meio de cultura, seguido da inoculação e neutralização em camundongo das amostras de sedimento do interior das cacimbas, e do solo superficial e fezes de bovinos, coletadas ao seu redor. A presença de toxina foi avaliada diretamente pela inoculação em camundongo do sedimento filtrado das cacimbas, também seguida da neutralização em camundongo com antitoxinas C e D. A presença de esporos de C. botulinum foi significativamente maior (p<0,05) nas fezes de bovinos (31%), quando comparadas com os resultados das amostras de solo superficial (19%) e dos sedimentos (10%). Foram detectadas toxinas botulínicas dos tipos C, D, ou classificadas como pertencentes ao complexo CD, em seis amostras (2%) das 300 cacimbas. Das 130 propriedades trabalhadas, em 122(93,85%) foram encontrados esporos ou toxinas de Clostridium botulinum em pelo menos uma das variáveis pesquisadas, enquanto somente 8(6,15%) não apresentaram qualquer contaminação A idade e profundidade das cacimbas estiveram associadas com a freqüência de detecção de esporos e toxinas. Assim, quanto mais velhas e rasas, maior a freqüência do isolamento de esporos e toxinas. A contaminação das cacimbas do Vale do Araguaia goiano com esporos e toxinas do Clostridium botulinum tipos C e D demonstra o risco potencial permanente e crescente para a ocorrência da intoxicação botulínica de origem hídrica nos bovinos.

Effects of 60Co gamma radiation on crotamine

Ionizing radiation can change the molecular structure and affect the biological properties of biomolecules. This has been employed to attenuate animal toxins. Crotamine is a strongly basic polypeptide (pI 10.3) from Crotalus durissus terrificus venom composed of 42 amino acid residues. It induces skeletal muscle spasms leading to a spastic paralysis of hind limbs in mice. The objective of the present study was to carry out a biochemical study and a toxic activity assay on native and irradiated crotamine. Crotamine was purified from C.d. terrificus venom by Sephadex G-100 gel filtration followed by ion-exchange chromatography, and irradiated at 2 mg/ml in 0.15 M NaCl with 2.0 kGy gamma radiation emitted by a 60Co source. The native and irradiated toxins were evaluated in terms of structure and toxic activity (LD50). Irradiation did not change the protein concentration, the electrophoretic profile or the primary structure of the protein although differences were shown by spectroscopic techniques. Gamma radiation reduced crotamine toxicity by 48.3%, but did not eliminate it.

Botulismo de origem alimentar

O botulismo alimentar ocorre pela ingestão de toxinas pré-formadas pelo Clostridium botulinum, consideradas as mais potentes dentre as toxinas conhecidas. Caracteriza-se como uma doença de extrema gravidade, de evolução aguda, provoca distúrbios digestivos e neurológicos, em conseqüência à ingestão de diversos tipos de alimentos. As conservas caseiras estão entre os alimentos que oferecem maior risco à população consumidora. Os produtos de origem animal são frequentemente associados aos surtos da doença, destacando-se os embutidos, tais como salsichas, salames, presuntos e patês. Derivados do leite e enlatados, bem como produtos fermentados, são passíveis de provocar a intoxicação. As outras formas naturais da doença são botulismo por feridas e botulismo infantil, normalmente associado ao consumo de mel contendo esporos do Clostridium botulinum.

Intoxicação por veneno de sapo em um canino

O sapo do gênero Bufo possui nas suas glândulas paratóides uma secreção mucóide contendo toxinas como bufaginas e Bufotoxinas, que são esteróides cardiogênicos. Os cães podem atacar os sapos, entrando em contato com o veneno por meio das mucosas. Um canino, da raça Bulldog Francês, foi encaminhado ao Setor de Patologia Veterinária da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) para a necropsia com histórico de provável intoxicação por veneno de sapo. Na necropsia o canino apresentava pulmões aumentados de volume, avermelhados e com edema, e rins de coloração vermelho-escura. As alterações microscópicas indicaram congestão, hemorragia e edema pulmonar. Nos rins, no baço e nos linfonodos foi observada congestão. As análises toxicológicas para os venenos de rotina foram negativas. Porém, a investigação do veneno de sapo a partir de cromatografia por camada delgada e gasosa demonstrou resultado positivo, revelando ser esta a causa da morte do canino.

Tratamento da hiperidrose palmar com onabotulinumtoxinA veiculada por iontoforese ou fonoforese: relato de casos

Hiperidrose palmar idiopática é doença frequente, que tem grande impacto na qualidade de vida dos pacientes, e seu tratamento definitivo (simpatectomia) associa-se a risco cirúrgico e efeitos adversos. Fármacos, como onabotulinumtoxinA, podem ser veiculados percutaneamente por iontoforese ou fonoforese e contribuir no tratamento da hiperidrose. Os autores apresentam quatro casos em que houve melhora objetiva e subjetiva da sudorese após dez sessões consecutivas de iontoforese ou fonoforese, sem evidências de efeitos adversos. Os resultados clínicos mantiveram-se por 16 semanas de observação após a interrupção do tratamento. Técnicas de veiculação percutânea de medicamentos devem ser percebidas como opções nos tratamentos dermatológicos.

Purification, sequencing and structural characterization of the phospholipase A(1) from the venom of the social wasp Polybia paulista (Hymenoptera, Vespidae)

The biochemical and functional characterization of wasp venom toxins is an important prerequisite for the development of new tools both for the therapy of the toxic reactions due to envenomation caused by multiple stinging accidents and also for the diagnosis and therapy of allergic reactions caused by this type of venom. PLA(1) was purified from the venom of the neotropical social wasp Polybia paulista by using molecular exclusion and cation exchange chromatographies; its amino acid sequence was determined by using automated Edman degradation and compared to the sequences of other vespid venom PLA(1)'s. The enzyme exists as a 33,961.40 da protein, which was identified as a lipase of the GX class, liprotein lipase superfamily, pancreatic lipases (ab20.3) homologous family and RP2 sub-group of phospholipase. P. paulista PLA(1) is 53-82% identical to the phospholipases from wasp species from Northern Hemisphere. The use restrained-based modeling permitted to describe the 3-D structure of the enzyme, revealing that its molecule presents 23% alpha-helix, 28% beta-sheet and 49% coil. The protein structure has the alpha/beta fold common to many lipases; the core consists of a tightly packed beta-sheet constituted of six-stranded parallel and one anti-parallel beta-strand, surrounded by four alpha-helices. P. paulista PLA(1) exhibits direct hemolytic action against washed red blood cells with activity similar to the Cobra cardiotoxin from Naja naja atra. In addition to this, PLA(1) was immunoreactive to specific IgE from the sera of P. paulista-sensitive patients. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Molecular determinants of binding of a wasp toxin (PMTXs) and its analogs in the Na+ channels proteins

The structural specificity of alpha-PMTX, a novel peptide toxin derived from wasp venom has been studied on the neuromuscular synapse in the walking leg of the lobster. alpha-PMTX is known to induce repetitive action potentials in the presynaptic axon due to sodium channel inactivation. We synthesized 29 analogs of alpha-PMTX by substituting one or two amino acids and compared threshold concentrations of these mutant toxins for inducing repetitive action potentials. In 13 amino acid residues of alpha-PMTX, Arg-1, Lys-3 and Lys-12 regulate the toxic activity because substitution of these basic amino acid residues with other amino acid residues greatly changed the potency. Determining the structure-activity relationships of PMTXs will help clarifying the molecular mechanism of sodium channel inactivation. (C) 2000 Elsevier B.V. Ireland Ltd. All rights reserved.

Correlations between differences in amino-terminal sequences and different hemolytic activity of sticholysins

Sticholysins I and II (St I and St II) are cytolysins produced by the sea anemone Stichodactyla helianthus. In spite of their 93% sequence homology, St II is more hemolytic against human erythrocytes than St 1. In order to establish the possible causes of this difference, we studied the hemolytic activity of synthetic peptides containing sequences from the N-termini of both proteins. The results demonstrated that the differences in hemolytic activity of the toxins could be ascribed at least partly to differences in their N-termini. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A new class of neurotoxin from wasp venom slows inactivation of sodium current

The effects of alpha-pompilidotoxin (alpha-PMTX), a new neurotoxin isolated from the venom of a solitary wasp, were studied on the neuromuscular synapses in lobster walking leg and the rat trigeminal ganglion (TG) neurons. Paired intracellular recordings from the presynaptic axon terminals and the innervating lobster leg muscles revealed that alpha-PMTX induced long bursts of action potentials in the presynaptic axon, which resulted in facilitated excitatory and inhibitory synaptic transmission. The action or alpha-PMTX was distinct from that of other known facilitatory presynaptic toxins, including sea anemone toxins and alpha-scorpion toxins, which modify the fast inactivation of Na+ current. We further characterized the action of alpha-PMTX on Na+ channels by whole-cell recordings from rat trigeminal neurons. We found that alpha-PMTX stowed the Na+ channels inactivation process without changing the peak current-voltage relationship or the activation time course of tetrodotoxin (TTX)-sensitive Na+ currents, and that alpha-PMTX had voltage-dependent effects on the rate of recovery from Na+ current inactivation and deactivating tail currents. The results suggest that alpha-PMTX slows or blocks conformational changes required for fast inactivation of the Na+ channels on the extracellular surface. The simple structure of alpha-PMTX, consisting of 13 amino acids, would be advantageous for understanding the functional architecture of Na+ channel protein.

Dissociation of enzymatic and pharmacological properties of piratoxins-I and -III, two myotoxic phospholipases A(2) from Bothrops pirajai snake venom

Piratoxins (PrTX) I and III are phospholipases A(2) (PLA(2)s) or PLA(2) homologue myotoxins isolated from Bothrops pirajai snake venom, which also induce myonecrosis, bactericidal activity against Escherichia coli, disruption of artificial membranes, and edema. PrTX-III is a catalytically active hemolytic and anticoagulant Asp49 PLA(2), while PrTX-I is a Lys49 PLA, homologue, which is catalytically inactive on artificial substrates, but promotes blockade of neuromuscular transmission. Chemical modifications of His, Lys, Tyr, and Trp residues of PrTX-I and PrTX-III were performed, together with cleavage of the N-terminal octapeptide by CNBr and inhibition by heparin and EDTA. The lethality, bactericidal activity, myotoxicity, neuromuscular effect, edema inducing effect, catalytic and anticoagulant activities, and the liposome-disruptive activity of the modified toxins were evaluated. A complex pattern of functional differences between the modified and native toxins was observed. However, in general, chemical modifications that significantly affected the diverse pharmacological effects of the toxins did not influence catalytic or membrane disrupting activities. Analysis of structural changes by circular dichroism spectroscopy demonstrated significant changes in the secondary structure only in the case of N-terminal octapeptide cleavage. These data indicate that PrTX-I and PrTX-III possess regions other than the catalytic site, which determine their toxic and pharmacological activities. (C) 2001 Academic Press.