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Type: TESE DIGITAL
Title: Avaliação da participação das enzimas antioxidantes no envenenamento por "Phoneutria nigriventer"
Title Alternative: Evaluation of participation of antioxidant enzymes in "Phoneutria nigriventer" envenomation
Author: Fachinelli, Thaísa de Castro, 1988-
Advisor: Cruz-Hofling, Maria Alice da, 1944-
Höfling, Maria Alice da Cruz
Abstract: Resumo: O veneno da aranha "Phoneutria nigriventer" (PNV) possui potente ação neurotóxica ao afetar a fisiologia de canais iônicos e a neurotransmissão. Acidentes graves produzem intensos sinais neurotóxicos centrais decorrentes dessa ação. Estudos experimentais mostram que o PNV quebra a barreira hematoencefálica (BHE). A formação em excesso de espécies reativas de oxigênio (EROs) estão entre as causas que causam abertura da BHE. Nosso objetivo é avaliar se as manifestações neurotóxicas e a quebra da BHE pelo PNV teriam participação do sistema antioxidante. Ratos Wistar ("Rattus norvegicus") machos (6-8 semanas) receberam por via endovenosa 0,85 mg/kg de PNV ou veículo (0,9% salina estéril, controle). O hipocampo, cerebelo e soro foram submetidos aos ensaios de peroxidação lipídica; atividade e expressão (western blotting e imunohistoquímica) das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPX), glutationa redutase (GR) e danos ao DNA. Outros animais foram tratados com o antioxidante quercetina (50 mg/kg) ou com quercetina+PNV (intra-peritoneal). Os sinais neurotóxicos e ensaios experimentais foram avaliados em períodos críticos do envenenamento (15 min-2 h), quando há sinais de melhora (5-6 h) e quando não há sinais de envenenamento (24 h). A quebra da BHE foi analisada pelo extravasamento de Azul de Evans (2%-7mL/Kg) e expressão das proteínas juncionais ocludina, 'beta'-catenina, ZO-1 e laminina. Os resultados mostraram que o hipocampo apresentou-se mais protegido contra os danos em lipídeos (2 e 5 h) e o cerebelo e soro não foram alterados. No soro, a atividade antioxidante foi predominante na fase mais crítica do envenenenamento (15 min-5 h), e após 24 h só a GPX continuava elevada. No hipocampo, GR foi a enzima mais ativa, seguida por CAT no cerebelo e GPX no soro. Em relação à expressão total das enzimas no hipocampo e cerebelo, houve aumento ou diminuição, exceto para SOD que teve aumento constante. A imunohistoquímica mostrou variação por região no hipocampo e cerebelo; os períodos de melhora da neurointoxicação (2-5 h) foram os de menor expressão, sendo SOD e GR as menos expressas. A quercetina atenuou as manifestações tóxicas do envenenamento, com destaque para a ausência da paralisia dos membros inferiores, entretanto não impediu a quebra da BHE como demonstrado pelo extravasamento do corante Azul de Evans e alterações da via paracelular como mostrado pela diminuição das proteínas juncionais e também da laminina. Concluímos que as modulações na atividade/expressão das enzimas refletem ativação/desativação do sistema antioxidante em resposta à flutuação nos níveis elevados de EROs no tecido cerebral, e que são regionalmente diferenciados, no curso dos diferentes períodos do envenenenamento. Evidências sugerem que o hipocampo possui mecanismos detoxificantes mais eficientes, uma vez que nessa região ocorreu dimimuição de danos lipídicos com participação efetiva do sistema glutationa. Sugere-se que os mecanismos detoxificantes desencadeados pelo sistema antioxidante não foram suficientes para impedir a quebra da BHE. O antioxidante quercetina teve papel protetor relevante contra as manifestações neurotóxicas dos animais, porém o flavonóide não impediu a quebra da BHE. O estudo permite avançar no entendimento dos mecanismos envolvidos nos efeitos do PNV no sistema nervoso central

Abstract: "Phoneutria nigriventer" venom (PNV) has a potent neurotoxic action which affects the physiology of ionic channels and neurotransmission. Serious accidents cause intense central neurotoxic signals resulting from this action. Experimental studies show that PNV promotes blood-brain barrier (BBB) breakdown. The excessive formation of reactive oxygen species (ROS) has been associated to BBB opening. The aim of this study was to evaluate if the neurotoxic manifestations and BBB breakdown caused by PNV would have participation from the antioxidant system. Wistar rats (Rattus norvegicus) male (6-8-week-old) received intravenously PNV (i.v., 0.85 mg/kg) or vehicle (0.9% sterile saline solution, control). The hippocampus, cerebellum and serum were assayed for investigating if PNV caused lipid peroxidation and activity and expression (western blotting and immunohistochemistry) of the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPX), glutathione reductase (GR) and damage to DNA. Other animals were pre-treated with antioxidant quercetin (50 mg/kg) or quercetin+PNV (intraperitoneally). Neurotoxic signals and experimental assay was evaluated at critical times post-envenomation (15 min-2 h), when there are signs of animals recuperation (5-6 h) and when no sign of envenomation was detectable (24 h). BBB breakdown was evaluated by leakage of Evans blue stain (2%-7 mL/kg) into the brain and expression of laminin and occludin, 'beta'-catenin and ZO-1 junctional proteins. The results showed that the hippocampus presented more protection against damages on lipids (2 and 5 h); no alteration was observed in the cerebellum and serum. In the serum, the antioxidant activity was predominant at the critical phase of envenomation (15 min-5 h); at 24 h just the GPX activity continued high. In the hippocampus, GR was the most active, followed by CAT in the cerebellum and GPX in serum. In relation to the total expression of enzymes in the hippocampi and cerebella homogenates, increases and decreases were found throughout the intervals, except for SOD which increased constantly. Immunohistochemistry showed regional variation among hippocampal CA1, CA2, CA3 and dentate gyrus regions and cerebellum layers; the interval (2-5 h, comprising the transition from serious intoxication and signs of recovery) was the one with lower expression of proteins and SOD and GR were the least expressed. Quercetin attenuated the toxic manifestation of envenoming, especially by abolishing the paralysis of the hind limbs; however the flavonoid did not prevent BBB breakdown as proved by leakage of Evans blue stain into the brain and decreases in the paracellular junctional proteins and laminin from basal lamina. We concluded that the modulation in the activity/expression of enzymes reflects activation/deactivation of antioxidant system in response to fluctuations in the levels of ROS in the tissue and even is differentiated regionally, in the course of different times of envenoming. Evidences suggest that hippocampus possesses more efficient detoxifying mechanisms, since in this region occurred decreases in lipids damage with effective participation of glutathione system. It is suggested that the detoxifying mechanisms triggered by the antioxidant system were not enough to prevent BBB breakdown. The study allows advancing in the understanding of mechanisms involved on PNV effects in central nervous system
Subject: Sistema nervoso central
Aranha
Enzimas antioxidantes
Barreira hematoencefalica
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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