Análise da variabilidade ontogenética e sazonal do veneno da serpente Bothrops jararacussu (Serpentes: Viperidae; Lacerda 1884).
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-16052024-145643/ |
Resumo: | Os venenos de serpentes são um dos mais complexos dentre os venenos conhecidos e uma das toxinas animais mais estudadas desde o século passado até os dias atuais. Os venenos representam uma inovação crítica na evolução das serpentes que permitiu a transição da captura de presas de mecânica para química, e essa inovação desempenhou um papel importante na diversificação e evolução desses animais. Apesar dos inúmeros trabalhos relacionados com a análise ontogenética dos venenos das serpentes, a escassez de estudos relacionados à serpente Bothrops jaracussu motivou-nos a investigar a ontogenia dos venenos dessa serpente, de modo à contribuir para pesquisas nas áreas médica, ecológica e biotecnológica. Que a composição e a função dos venenos variam entre indivíduos juvenis e adultos, em muitas espécies de serpentes, já é um fato bem estabelecido. Entretanto, essas mudanças são diferentes para cada espécie. Entre as serpentes do gênero, a B. jararacussu foi descrita anteriormente como a espécie com a maior atividade miotóxica. Uma peculiaridade também foi observada em seu veneno: uma baixa taxa de imunogenicidade. Além disso, sua atividade não é eficientemente neutralizada pelo soro antibotrópico específico. Anteriormente, Vital Brazil havia demonstrado que a atividade letal do veneno de B. jararacussu é, quando comparada a outros venenos botrópicos, melhor neutralizada pelo soro anticrotálico. Apesar de tantas peculiaridades na composição de seu veneno, é estranho notar a falta de atenção que essa espécie tem recebido nos últimos anos de pesquisa. Levando isso em consideração, este trabalho teve como objetivo realizar um estudo ontogenético da serpente B. jararacussu, nascida de uma mesma ninhada no Laboratório de Herpetologia do Instituto Butantan, acompanhando seu desenvolvimento até a fase adulta. Foi acompanhado o desenvolvimento de, inicialmente, 18 indivíduos recémnascidos de uma ninhada de B. jararacussu e 10 indivíduos adultos. Durante o período de dois anos, as extrações de veneno foram realizadas trimestralmente para monitorar as mudanças ontogenéticas dos indivíduos jovens e as possíveis mudanças sazonais nos adultos. Foi possível identificar dois perfis distintos nos venenos desses animais: os jovens, com pouca PLA2 K-49 12 e mais proteases, e os adultos com muita PLA2 miotóxica, mas menos proteases. Esses perfis começam a mudar por volta dos 9 meses nos indivíduos machos, enquanto que as fêmeas começam a mostrar essas mudanças por volta dos 15 meses de idade. Apesar de não ter sido possível observar variações sazonais nestes animais, as atividades biológicas também refletem esses perfis, com adultos demonstrando maior atividade miotóxica, enquanto os filhotes apresentavam maior atividade hemorrágica. Usando abordagens de HPLC, SDS-PAGE e espectrometria de massa com quatro grupos de venenos, compostos de indivíduos juvenis e adultos, tanto do sexo masculino quanto do feminino, conseguimos confirmar nossos resultados anteriores e identificar as famílias de proteínas que compõem esses venenos. Pudemos demonstrar o aumento da PLA2 e a diminuição das SVMP com o crescimento desses indivíduos. Quanto ao seu papel biotecnológico, compreender intimamente a composição deste material em suas diferentes fases de desenvolvimento cria uma rede de possiblidade inimagináveis, tanto para melhorias do processo de fabricação do soro antiofídico quanto para a produção de outros produtos biotecnológicos a partir de suas diferentes famílias de toxinas. |
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Análise da variabilidade ontogenética e sazonal do veneno da serpente Bothrops jararacussu (Serpentes: Viperidae; Lacerda 1884).Analysis of ontogenetic and seasonal variability of Bothrops jararacussu snake venom (Serpentes: Viperidae; Lacerda 1884)Bothrops jararacussuBothrops jararacussuontogeniaontogenyproteômicaproteomicssexual variationvariação sexualvenenovenomOs venenos de serpentes são um dos mais complexos dentre os venenos conhecidos e uma das toxinas animais mais estudadas desde o século passado até os dias atuais. Os venenos representam uma inovação crítica na evolução das serpentes que permitiu a transição da captura de presas de mecânica para química, e essa inovação desempenhou um papel importante na diversificação e evolução desses animais. Apesar dos inúmeros trabalhos relacionados com a análise ontogenética dos venenos das serpentes, a escassez de estudos relacionados à serpente Bothrops jaracussu motivou-nos a investigar a ontogenia dos venenos dessa serpente, de modo à contribuir para pesquisas nas áreas médica, ecológica e biotecnológica. Que a composição e a função dos venenos variam entre indivíduos juvenis e adultos, em muitas espécies de serpentes, já é um fato bem estabelecido. Entretanto, essas mudanças são diferentes para cada espécie. Entre as serpentes do gênero, a B. jararacussu foi descrita anteriormente como a espécie com a maior atividade miotóxica. Uma peculiaridade também foi observada em seu veneno: uma baixa taxa de imunogenicidade. Além disso, sua atividade não é eficientemente neutralizada pelo soro antibotrópico específico. Anteriormente, Vital Brazil havia demonstrado que a atividade letal do veneno de B. jararacussu é, quando comparada a outros venenos botrópicos, melhor neutralizada pelo soro anticrotálico. Apesar de tantas peculiaridades na composição de seu veneno, é estranho notar a falta de atenção que essa espécie tem recebido nos últimos anos de pesquisa. Levando isso em consideração, este trabalho teve como objetivo realizar um estudo ontogenético da serpente B. jararacussu, nascida de uma mesma ninhada no Laboratório de Herpetologia do Instituto Butantan, acompanhando seu desenvolvimento até a fase adulta. Foi acompanhado o desenvolvimento de, inicialmente, 18 indivíduos recémnascidos de uma ninhada de B. jararacussu e 10 indivíduos adultos. Durante o período de dois anos, as extrações de veneno foram realizadas trimestralmente para monitorar as mudanças ontogenéticas dos indivíduos jovens e as possíveis mudanças sazonais nos adultos. Foi possível identificar dois perfis distintos nos venenos desses animais: os jovens, com pouca PLA2 K-49 12 e mais proteases, e os adultos com muita PLA2 miotóxica, mas menos proteases. Esses perfis começam a mudar por volta dos 9 meses nos indivíduos machos, enquanto que as fêmeas começam a mostrar essas mudanças por volta dos 15 meses de idade. Apesar de não ter sido possível observar variações sazonais nestes animais, as atividades biológicas também refletem esses perfis, com adultos demonstrando maior atividade miotóxica, enquanto os filhotes apresentavam maior atividade hemorrágica. Usando abordagens de HPLC, SDS-PAGE e espectrometria de massa com quatro grupos de venenos, compostos de indivíduos juvenis e adultos, tanto do sexo masculino quanto do feminino, conseguimos confirmar nossos resultados anteriores e identificar as famílias de proteínas que compõem esses venenos. Pudemos demonstrar o aumento da PLA2 e a diminuição das SVMP com o crescimento desses indivíduos. Quanto ao seu papel biotecnológico, compreender intimamente a composição deste material em suas diferentes fases de desenvolvimento cria uma rede de possiblidade inimagináveis, tanto para melhorias do processo de fabricação do soro antiofídico quanto para a produção de outros produtos biotecnológicos a partir de suas diferentes famílias de toxinas.Snake venoms are one of the most complex of known venoms and one of the most studied animal toxins from the last century to the present day. Venoms represent a critical innovation in snake evolution that allowed the transition of prey capture from mechanical to chemical, and this innovation played an important role in the diversification and evolution of these animals. Despite the numerous works related to the ontogenetic analysis of snake venoms, the scarcity of studies related to the Bothrops jaracussu snake motivated us to investigate the ontogeny of this snake species, in order to contribute to research in the medical, ecological and biotechnological areas. That the composition and function of venoms vary between juvenile and adult individuals in many snake species is already a well-established fact. However, these changes are different for each species. Among the snakes of the genus, B. jararacussu was previously described as the species with the highest myotoxic activity. A peculiarity was also observed in its venom: a low rate of immunogenicity. Moreover, its activity is not efficiently neutralized by the specific antibothropic serum. Previously, Vital Brazil had demonstrated that the lethal activity of B. jararacussu venom is, when compared to other bothropic venoms, better neutralized by the anti-crotal serum. Despite so many peculiarities in the composition of its venom, it is strange to note the lack of attention that this species has received in recent years of research. Taking this into account, this work aimed to carry out an ontogenetic study of the snake B. jararacussu, born from the same litter at the Herpetology Laboratory of the Butantan Institute, following its development until the adult stage. The development of 18 newborn individuals from a B. jararacussu litter and 10 adult individuals were initially monitored. During the two-year period, venom extractions were performed quarterly to monitor the ontogenetic changes of young individuals and possible seasonal changes in adults. It was possible to identify two distinct profiles in the venoms of these animals: the juveniles, with little PLA2 K-49 and more proteases, and the adults with a lot of myotoxic PLA2 but fewer proteases. These profiles start to change around 9 months of age in male individuals, while females start 14 to show these changes around 15 months of age. Despite not being able to identify any seasonal changes in these animals, biological activities also reflect these profiles, with adults demonstrating greater myotoxic activity, while younger individuals showed greater hemorrhagic activity. Using HPLC, SDS-PAGE and mass spectrometry approaches with four groups of venoms, composed of juvenile and adult individuals, both male and female, we were able to confirm our previous results and identify the protein families composing these venoms. We demonstrated the increase of PLA2 and the decrease of SVMP with the growth of these individuals. As for its biotechnological role, understanding intimately the composition of this material in its different stages of development creates a network of unimaginable possibilities, both for improvements in the manufacturing process of the antiophidic serum and for the production of other biotechnological products from its different families of toxins.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAzevedo, Anita Mitico TanakaAguiar, Weslei da Silva2023-12-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-16052024-145643/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-05-07T13:27:02Zoai:teses.usp.br:tde-16052024-145643Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-05-07T13:27:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Os venenos de serpentes são um dos mais complexos dentre os venenos conhecidos e uma das toxinas animais mais estudadas desde o século passado até os dias atuais. Os venenos representam uma inovação crítica na evolução das serpentes que permitiu a transição da captura de presas de mecânica para química, e essa inovação desempenhou um papel importante na diversificação e evolução desses animais. Apesar dos inúmeros trabalhos relacionados com a análise ontogenética dos venenos das serpentes, a escassez de estudos relacionados à serpente Bothrops jaracussu motivou-nos a investigar a ontogenia dos venenos dessa serpente, de modo à contribuir para pesquisas nas áreas médica, ecológica e biotecnológica. Que a composição e a função dos venenos variam entre indivíduos juvenis e adultos, em muitas espécies de serpentes, já é um fato bem estabelecido. Entretanto, essas mudanças são diferentes para cada espécie. Entre as serpentes do gênero, a B. jararacussu foi descrita anteriormente como a espécie com a maior atividade miotóxica. Uma peculiaridade também foi observada em seu veneno: uma baixa taxa de imunogenicidade. Além disso, sua atividade não é eficientemente neutralizada pelo soro antibotrópico específico. Anteriormente, Vital Brazil havia demonstrado que a atividade letal do veneno de B. jararacussu é, quando comparada a outros venenos botrópicos, melhor neutralizada pelo soro anticrotálico. Apesar de tantas peculiaridades na composição de seu veneno, é estranho notar a falta de atenção que essa espécie tem recebido nos últimos anos de pesquisa. Levando isso em consideração, este trabalho teve como objetivo realizar um estudo ontogenético da serpente B. jararacussu, nascida de uma mesma ninhada no Laboratório de Herpetologia do Instituto Butantan, acompanhando seu desenvolvimento até a fase adulta. Foi acompanhado o desenvolvimento de, inicialmente, 18 indivíduos recémnascidos de uma ninhada de B. jararacussu e 10 indivíduos adultos. Durante o período de dois anos, as extrações de veneno foram realizadas trimestralmente para monitorar as mudanças ontogenéticas dos indivíduos jovens e as possíveis mudanças sazonais nos adultos. Foi possível identificar dois perfis distintos nos venenos desses animais: os jovens, com pouca PLA2 K-49 12 e mais proteases, e os adultos com muita PLA2 miotóxica, mas menos proteases. Esses perfis começam a mudar por volta dos 9 meses nos indivíduos machos, enquanto que as fêmeas começam a mostrar essas mudanças por volta dos 15 meses de idade. Apesar de não ter sido possível observar variações sazonais nestes animais, as atividades biológicas também refletem esses perfis, com adultos demonstrando maior atividade miotóxica, enquanto os filhotes apresentavam maior atividade hemorrágica. Usando abordagens de HPLC, SDS-PAGE e espectrometria de massa com quatro grupos de venenos, compostos de indivíduos juvenis e adultos, tanto do sexo masculino quanto do feminino, conseguimos confirmar nossos resultados anteriores e identificar as famílias de proteínas que compõem esses venenos. Pudemos demonstrar o aumento da PLA2 e a diminuição das SVMP com o crescimento desses indivíduos. Quanto ao seu papel biotecnológico, compreender intimamente a composição deste material em suas diferentes fases de desenvolvimento cria uma rede de possiblidade inimagináveis, tanto para melhorias do processo de fabricação do soro antiofídico quanto para a produção de outros produtos biotecnológicos a partir de suas diferentes famílias de toxinas. |
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