BMAJ-II, uma Fosfolipase A2 Homóloga Básica da Peçonha da serpente Bothrops marajoensis com potencial parasiticida

Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação: Mestrado em Biologia Experimental (PGBIOEXP) da Fundação Universidade Federal de Rondônia (UNIR) como requisito final para a obtenção do título de Mestre em Biologia Experimental. Orientador: Prof. Dr. Leonardo de Azevedo Calderon.Peçonhas de serpentes contêm várias proteínas que apresentam potencial para serem aplicadas em diversas áreas da saúde e medicina. Uma classe de toxina que vem sendo objeto de estudo, são as fosfolipases A2 (PLA2s), as quais têm importante participação no envenenamento ofídico, estando associadas a diversas respostas tais como processo inflamatório, miotoxicidade, cardiotoxicidade, hemólise e outros que ocorrem em acidentes ofídicos. Além disso, componentes de peçonhas de serpentes, tais como as L-aminoácido oxidases e PLA2s, demonstram potencial antiparasitário, podendo ser úteis para o desenvolvimento de alternativas terapêuticas nessa área. O presente trabalho teve como objetivo a purificação, caracterização bioquímica e biológica de uma nova PLA2 básica de Bothrops marajoensis com potencial atividade parasiticida. A peçonha foi fracionada aplicando duas etapas cromatográficas iniciando por troca iônica utilizando uma resina CM Sepharose em pH 8,0. A fração de interesse foi selecionada para as etapas seguintes baseada em sua massa molecular e tempo de retenção, e submetida a cromatografia de fase reversa em coluna C18. Realizou-se análise por SDS-PAGE da toxina isolada nomeada Bmaj-II, uma análise eletroforética bidimensional, o sequenciamento parcial de seus aminoácidos, um ensaio de atividade enzimática, uma investigação das estruturas secundárias por dicroísmo circular e ensaios de espalhamento de luz dinâmico. Em seguida, o potencial anti-parasitário da peçonha de B. marajoensis e de Bmaj-II foi avaliado contra promastigotas de Leishmania infantum e epimastigotas de Trypanosoma cruzi in vitro em concentrações de 6,25 a 100 μg/mL, e contra formas intraeritrocíticas de Plasmodium falciparum em concentrações entre 0,09 e 12,5 μg/mL. Posteriormente, a atividade citotóxica sobre células hospedeiras HepG2 foi avaliada. A Bmaj-II mostrou-se homogênea com uma massa molecular confirmada por espectrometria de massa MALDI-TOF2 de 13.956 Da. Apresentou-se um pI de 9,68 indicando compatibilidade de massa e pI de PLA2s de peçonhas de serpentes (svPLA2) básicas. Os resultados dos demais ensaios de caracterização estrutural sugerem a Bmaj-II como PLA2 homóloga Lys49 com uma alta tendência de formar agregações. A toxina isolada demonstrou significativa atividade antiparasitária contra todos os protozoários, contra L. infantum e T. cruzi aproximadamente 30% em concentração de 100 μg/mL, sendo observado também, uma atividade substancialmente maior da peçonha, entre 60-80% em concentração de 100 μg/mL. A atividade da peçonha e da Bmaj-II contra P. falciparum apresentou IC50 de 0,14 ± 0,08 e 6,41 ± 0,64 μg/mL, respectivamente, com valores de CC50 de citotoxicidade contra células HepG2 de 43,64 ± 7,94 e 53,07 μg/mL, respectivamente. Os resultados obtidos mostram o isolamento da Bmaj-II, uma PLA2 Lys49 inédita da peçonha de Bothrops marajoensis além de evidenciar sua atividade microbicida sobre L. infantum, T. cruzi, e P. falciparum. O estudo do seu potencial biotecnológico em relação à leishmaniose, a doença de Chagas e a malária deve ser aprofundado

Use Of the Open Journal System Platform: Ojs as A Tool for The Development of The Technological Showcase of The Federal Institute of Education, Science and Technology of Rondônia (IFRO)

An institution that has a portfolio of intangible assets of intellectual property products may, through business planning and management, use it as a way to establish contracts and transfer technology to other organizations, enabling financial returns and partnerships. The present study proposes the creation of a technological showcase for the dissemination of the institution\u27s technology assets using the Open Journal System - OJS platform . The survey of intellectual property assets was carried out through prospecting in the Databases of the National Institute of Intellectual Property (INPI). The qualification of the technological showcases was carried out through the information present on the websites of 41 institutions of the Federal Network of Vocational and Technological Education. The use of the OJS Platform for the construction of the IFRO\u27s technological showcase was developed considering the criteria of usability, usefulness of the content, adequacy of information and accessibility and interaction (http://vitrinetecnologica.pvhzonanorte.ifro.edu.br)

Caracterização bioquímica e funcional de lectinas Tipo C de venenos de serpentes do gênero Bothrops

Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós Graduação em Biologia Experimental – PGBIOEXP da Universidade Federal de Rondônia - UNIR como requisito para a obtenção do título de Mestre em Biologia Experimental. Orientador: Dr. Leonardo de A. CalderonAs lectinas de venenos ofídicos pertencem a um grupo de proteínas não enzimáticas, de origem não imunológica, com capacidade de aglutinar células, interagindo de maneira reversível e não-covalente com polissacarídeos, glicoconjugados livres ou ligados à superfícies celulares. O presente estudo teve como objetivo caracterizar lectinas tipo C de venenos de serpentes do gênero Bothrops e compará-las quanto aos seus aspectos físico-químicos e biológicos. O trabalho foi realizado em etapas: (1) seleção de amostras, (2) isolamento e caracterização bioquímica, (3) caracterização estrutural e (4) caracterização funcional. Para a seleção, utilizou-se um lote com diferentes espécies botrópicos, selecionando-se aquelas que se mostraram ativas quanto à atividade hemaglutinante e foram inibidas por lactose. Os venenos selecionados foram submetidos a cromatografia de afinidade em coluna de agarose-lactose. Nas condições experimentais, quatro apresentaram frações contendo lectina. Estas frações foram posteriormente aplicadas em coluna de fase reversa (Discovery - C18), para uma completa purificação, resultando em cinco lectinas isoladas: BaLec - lectina de B. asper; BjL-lectina de B. jararaca; BjcuL - lectina de B. jararacussu, BlL - lectina de B. leucurus e BmL – lectina de B. mattogrossensis. Essas proteínas apresentaram perfis de migração semelhantes quando submetidos a SDS-PAGE, sendo evidente seu caráter dimerico, unidos por pontes dissulfeto. A massa molecular definida por espectrometria de massa também foi similar para todas as lectinas isoladas. O sequenciamento N-terminal por degradação de Edman, identificou os primeiros 26 resíduos de aminoácidos de BlL e os 54 de BaLec. O alinhamento múltiplo evidenciou elevada identidade quando comparadas com lectinas isoladas de outros venenos botrópicos. Todas as lectinas isoladas são dependentes de íon Ca2+ e perdem atividade na presença de agentes redutores. No contexto geral, considerando as informações experimentais obtidas, foram purificadas cinco Lectinas tipo C, com afinidade por galactosídeos. Este é o primeiro relato da sequência amino terminal da BlL, bem como a primeira descrição de lectina tipo C isolada do veneno de B. asper e B. mattogrossensis

Caracterização fisico-químico e atividade antiparasitária da BmatTX-IV, uma fosfolipase A2 básica do veneno de Bothrops mattogrossensis do Paraguai

Dissertação apresentada à Universidade Federal De Rondônia, como requisito para obtenção do título de Mestre em Biologia Experimental no Programa de Pós- Graduação em Biologia Experimental. Orientador: Dr. Leonardo de Azevedo Calderon Co-Orientador: María Celeste VegaAs serpentes da família Viperidae possuem glândulas salivares especializadas produtoras de uma mistura diversificada de proteínas com grande variedade de efeitos farmacológicos. A caracterização dos componentes bioativos destas secreções representam uma ferramenta importante para a melhor compreensão desses efeitos nas diversas manifestações clinicas do envenenamento e potencias aplicações biotecnológicas. Este trabalho tem como objetivo purificar uma fosfolipase básica do veneno de Bothrops mattogrossensis provenientes do Paraguai (BmatTX-IV), realizar sua caracterização físico-química, e avaliar sua atividade antiparasitária contra Leishmania infantum e Trypanosoma cruzi, assim como seu potencial citotóxico em fibroblastos murinos. A BmatTX-IV foi isolada em alto grau de pureza mediante uma cromatografia de troca catiônica (CM-Sepharose) seguida por uma cromatografia de fase reversa (C18). A análise por espectrometria de massa MALDI-TOF e SDS-PAGE 2D demonstraram uma proteína com valor de m/z de 13.555,82 e pI de 9,3. Posteriormente, mediante sequenciamento, foram obtidos 81 resíduos de aminoácidos apresentando um resíduo de Lisina na posição 49, característico ao grupo das fosfolipases enzimaticamente inativas (Lys49). Adicionalmente, o alinhamento múltiplo de sequência revelou alto grau de similaridade com outras fosfolipases deste grupo. O veneno revelou alta atividade antiparasitária in vitro contra formas promastigotas de Leishmania infantum, assim como contra formas epimastigotas de Trypanosoma cruzi, apresentando inibição superior a 90% nas maiores concentrações testadas. Por outro lado, a BmatTX-IV foi capaz de inibir o crescimento de L. infantum e T. cruzi em aproximadamente 40% na concentração de 100 μg/mL, sugerindo que outras moléculas presentes no veneno podem estar atuando em sinergia com as fosfolipases. Finalmente, foram desenvolvidos testes de citotoxicidade do veneno e da BmatTX-IV contra fibroblastos murinos, o que demonstrou alta citotoxicidade do veneno, enquanto que a BmatTX-IV apresentou 40% nas concentrações de 100 e 50 μg/mL, determinando que nos modelos testados não há seletividade do veneno e da toxina em relação a sua atividade toxica

Leishmaniasis: Molecular Aspects of Parasite Dimorphic Forms Life Cycle

According to WHO, Leishmaniasis is a complex neglected disease caused by a protozoa parasite from over 20 Leishmania species transmitted by more than 90 sandfly species, showing three main forms: visceral, cutaneous, and mucocutaneous. The efficient prevention and control of leishmaniasis are very difficult to achieve, depending on the combination of different intervention strategies, usually resulting in failure. Additionally, the correct diagnostics require the combination of clinical signs with laboratory tests, and only a few therapeutical options are available for patients. To improve this scenario, greater efforts in research for control and treatment are needed. For this purpose, the study and understanding of the life cycle of Leishmania are mandatory for all researchers who intend to dedicate their careers to the different aspects of this important disease. In order to support beginning researchers in the study of leishmaniasis, we propose in this review an update in the current knowledge about the major molecular aspects involved in the development of dimorphic forms of Leishmania parasites that replicate in the gut of sandflies (promastigotes) and in mammalian cells (amastigotes) and the relationship with host’s immune system

Amazonian biodiversity: a view of drug development for Leishmaniasis and malaria

Chemotherapy is the only validated therapy for the treatment for the neglected diseases leishmaniasis and malaria. However, the emergence of drug resistance, collateral effects and long-term treatment encourage the development of new and more efficient drugs. The Amazon tropical forest includes the richest areas of biodiversity in the world, including a great number of microbes, plant and animal species that produce a source of interesting biologically active molecules. Several of these molecules, obtained from plant extracts and frog venom have leishmanicidal and plasmodicidal activity, highlighting the potential of this biodiversity for the development of new drugs. In research, modern approaches in new drug development are carried out using combinatorial chemistry, high-throughput screening, bioinformatics, molecular interaction, crystallography and dynamic studies of cellular and systemic toxicity. In Brazil, these techniques are mainly present in only a few academic groups with no efficient connection to industry. The problem associated with over-regulation for accessing the biological material in restricted areas, local populations and indigenous areas places major barriers in the path of research and development of new drugs. Thus, the association of academic research groups in Brazil, encouraged and supported by government and industry, is essential to overcome these major barriers related to the development of new products for treatment of neglected diseases from Amazonian biodiversity in future years.A quimioterapia é o único procedimento farmacológico validado para a terapêutica da leishmaniose e da malária, consideradas doenças negligenciadas para o desenvolvimento de fármacos pelas indústrias farmacêuticas. Com a não renovação medicamentosa, o surgimento de resistência, os efeitos colaterais e o longo período de tratamento indicam a necessidade do desenvolvimento de novos e mais eficientes fármacos. A Floresta Amazônica é a região com a maior biodiversidade do planeta, com uma riqueza de animais e plantas produtoras de moléculas com atividades biológicas relevantes para o desenvolvimento e exploração biotecnológica. Algumas destas moléculas, obtidas de extratos vegetais e de venenos de anuros, apresentam atividade leishmanicida e plasmodicida, o que demonstra o potencial desta biodiversidade para a investigação de novas drogas. A moderna abordagem na pesquisa de novos fármacos envolve a associação de química combinatória, high-throughput screening, bioinformática, interação molecular, cristalografia e o estudo dinâmico de toxicidade sistêmica e celular, que atualmente no Brasil, estão distribuídas em poucos grupos acadêmicos sem a devida associação industrial. Esta deficiência, agregada ao excesso de regulamentação para o acesso ao material biológico, sobretudo, proveniente de unidades de conservação, populações tradicionais e nações indígenas, é um importante entrave para o desenvolvimento deste tipo de pesquisa. A associação de grupos de pesquisa do Brasil, estimulados por políticas governamentais de financiamento acadêmico e industrial, são essenciais para a superação destas dificuldades, de forma que nos próximos anos possam surgir novos produtos para terapia de doenças negligenciadas oriundas da biodiversidade amazônica

Prospecção de peptídeos miméticos PLAS-VP e PLAS-AK de veneno de serpente do gênero Bothrops contra bactérias formadoras de biofilme Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa : Prospecting of PLAS-VP and PLAS-AK mimetic peptides from snake venom of the genus Bothrops against biofilm-forming bacteria Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa

Introdução: A resistência bacteriana aos antimicrobianos é um grave problema de saúde pública. Este fato associado à formação de biofilmes dificulta o tratamento de infecções provocadas por estes microrganismos. Entre os candidatos mais promissores frente a resistência bacteriana estão os peptídeos e proteínas bioativas, em especial as serpentes pertencentes ao gênero Bothrops. O veneno de serpente constitui uma ampla fonte de moléculas bioativas, contendo proteínas, peptídeos e enzimas. Dentre estes componentes, destacam-se as fosfolipases A2 (PLA2), a qual possui uma grande variedade de atividades biológicas. Objetivo: Prospecção in vitro dos peptídeos miméticos PLAS-VP e PLAS-AK de venenos de serpentes do gênero Bothrops contra bactérias formadoras de biofilme. Materiais e Métodos: A técnica de poço-difusão foi realizada em placas de petri com a adição dos peptídeos e semeadura das cepas bacterianas Gram-negativas (Escherichia coli ATCC e Pseudomonas aeruginosa ATCC) em dupla camada de meio Mueller Hinton (MH). Os testes para determinação da concentração inibitória mínima (CIM) foi realizado em placas de 96 poços a 37 ºC por 24 horas em triplicata, nas concentrações de 200 a 1,56 µg/mL, tendo o imipenem como controle positivo. Resultados: Os peptídeos PLAS-VP e PLAS-AK, não apresentaram halos de inibição nas concentrações testadas. Entretanto os resultados de ambos os peptídeos apresentaram crescimento microbiano nas concentrações utilizadas quando comparados ao controle positivo. Discussão: Dentre as perspectivas iniciais do projeto, consideramos a hipótese de uma ação antagônica quando comparado a inibição microbiana. Devido à presença de bioativos ainda não elucidados que proporcionaram o crescimento das unidades formadoras de colônia bacteriana. Conclusão: Os peptídeos não demostraram atividades antimicrobiana, entretanto, os resultados demonstram expressivo desenvolvimento microbiológico, prospectando assim um potencial bioativo como insumo para a ação proliferativa de bactérias relacionado a biotecnologia médica

Impact of COVID-19 on cardiovascular testing in the United States versus the rest of the world

Objectives: This study sought to quantify and compare the decline in volumes of cardiovascular procedures between the United States and non-US institutions during the early phase of the coronavirus disease-2019 (COVID-19) pandemic. Background: The COVID-19 pandemic has disrupted the care of many non-COVID-19 illnesses. Reductions in diagnostic cardiovascular testing around the world have led to concerns over the implications of reduced testing for cardiovascular disease (CVD) morbidity and mortality. Methods: Data were submitted to the INCAPS-COVID (International Atomic Energy Agency Non-Invasive Cardiology Protocols Study of COVID-19), a multinational registry comprising 909 institutions in 108 countries (including 155 facilities in 40 U.S. states), assessing the impact of the COVID-19 pandemic on volumes of diagnostic cardiovascular procedures. Data were obtained for April 2020 and compared with volumes of baseline procedures from March 2019. We compared laboratory characteristics, practices, and procedure volumes between U.S. and non-U.S. facilities and between U.S. geographic regions and identified factors associated with volume reduction in the United States. Results: Reductions in the volumes of procedures in the United States were similar to those in non-U.S. facilities (68% vs. 63%, respectively; p = 0.237), although U.S. facilities reported greater reductions in invasive coronary angiography (69% vs. 53%, respectively; p < 0.001). Significantly more U.S. facilities reported increased use of telehealth and patient screening measures than non-U.S. facilities, such as temperature checks, symptom screenings, and COVID-19 testing. Reductions in volumes of procedures differed between U.S. regions, with larger declines observed in the Northeast (76%) and Midwest (74%) than in the South (62%) and West (44%). Prevalence of COVID-19, staff redeployments, outpatient centers, and urban centers were associated with greater reductions in volume in U.S. facilities in a multivariable analysis. Conclusions: We observed marked reductions in U.S. cardiovascular testing in the early phase of the pandemic and significant variability between U.S. regions. The association between reductions of volumes and COVID-19 prevalence in the United States highlighted the need for proactive efforts to maintain access to cardiovascular testing in areas most affected by outbreaks of COVID-19 infection