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metadata.dc.type: Tese de Doutorado
Title: Mecanismos moleculares das -toxinas da aranha Phoneutria nigriventer: papel na sinalização de cálcio em vias nociceptivas
metadata.dc.creator: Celio Jose de Castro Junior
metadata.dc.contributor.advisor1: Marcus Vinicius Gomez
metadata.dc.contributor.referee1: Dawidson Assis Gomes
metadata.dc.contributor.referee2: Christopher Kushmerick
metadata.dc.contributor.referee3: Ana Cristina do Nascimento Pinheiro
metadata.dc.contributor.referee4: Juliano Ferreira
metadata.dc.description.resumo: A propagação ascendente dos sinais dolorosos envolve trocas iônicas na membrana plasmática das células nervosas em resposta ao potencial de ação. Íons cálcio penetram nos terminais sinápticos, principalmente por canais de cálcio sensíveis a voltagem, disparando a exocitose em resposta aos potenciais de ação, culminando com a comunicação neuronal e, portanto, com propagação dos sinais sensórios. A toxina Ph1, isolada do veneno da aranha P. nigriventer é potente bloqueadora de canais de cálcio sensíveis a voltagem com especificidade para canais Tipo-N, possuindo ação antinociceptiva em modelos de dor aguda e crônica em ratos. Essa e outras toxinas bloqueadoras de canais de cálcio sensíveis a voltagem obtidas do venenvo da P. nigriventer também vem sendo investigadas quanto ao seu potencial antinociceptivo, mas o mecanismos dessas toxinas sobre a sinalização de cálcio em nociceptores ainda não é conhecido. O objetivo desse trabalho foi estudar como as principais -toxinas da P.nigriventer afetam as mudanças dos níveis de Ca2+ em nociceptores em resposta a um estímulo, com foco na sinalização de cálcio mediada por canais de cálcio sensíveis a voltagem Tipo-N e no receptor vanilóide tipo-1. Estudamos também como Ph1 e Tx3-4 modulam isoformas de canais tipo-N codificadas por diferentes variantes de splicing alternativo do RNAm. Tx3-4 e Ph1 inibiram o aumento dos niveis de Ca2+, induzido por KCl, em neurônios DRGs dissociados, sendo a Tx3-4 mais eficaz dentre as -phonetoxinas testadas. Entretanto, o bloqueio da Ph1 foi mais eficaz em neurônios de menor diâmetro. Além disso, a Ph1 inibiu a elevação da [Ca2+]i induzida por capsaicina, efeito que foi mais pronunciado em DRGs submetidos a processo inflamatório prévio. Em células transfectadas com receptor vanilóide, a Ph1 exerceu bloqueio modesto mas significativo da elevação da [Ca2+]i induzida por capsaicina. A Tx3-4 exerce bloqueio mais significativo em canais tipo-N contendo o éxon 37a ao invés de 37b. Juntos, esses dados mostram que as -phonetoxinas inibem a sinalização de cálcio em nociceptores. Além disso, mostramos, pela primeira vez, que isoformas de canais iônicos contendo diferentes variantes de splicing, podem ter identidades farmacológicas distintas.
Abstract: Propagation of ascending painful signals involves ionic exchanges throughout the plasma membrane of nerve cells in response to an action potential. Calcium ions penetrate the cell, mainly through voltage gated calcium channels, triggering exocytosis in cells in response to the action potentials, culminating with neuronal communication and thus, propagation of the sensory signals. The toxin Ph1, isolated from the venom of the spider P. nigriventer, is a potent blocker of N-type voltage gated calcium channels and pocesses antinociceptive action in acute and cronic pain models in rats. Ph1 and others toxins from P. nigriventer venom are being investigated regarding to its antinociceptive potentials, however the precise mechanism of such toxins on the calcium signaling in nociceptors is still unknown. The aim of this work was to study how the main -toxins from P. nigriventer venom affect the changes in intracellular Ca2+ levels in nociceptors in response to stimulus, focusing on calcium signaling mediated by N-type VGCCs as well as in the vaniloid-1 receptor. We also aimed to study how Ph1 and Tx3-4 modulates the function of isoforms of N-Type channels codified by variants of alternative splicing of mRNA. Tx3-4 and Ph1 inhibited KCl-induced increase in Ca2+ levels from dissociated DRG neurons, with Tx3-4 being more efficient between other tested - phonetoxins, in inhibiting such response. However, Ph1 blockage was more efficient in small diameter neurons. Furthermore, Ph1 inhibits capsaicin-induced calcium increase; such effect was more pronounced in DRGs from rats previously submitted to an inflammatory process. At ells transfected with the vaniloid receptor, Ph1 slightly blocked the [Ca2+]i elevation induced by capsaicin. Tx3-4 exerts stronger blockage in N-Type channels that contains exon 37a rather than 37b containing ones. Together these data shows that -phonetoxins inhibits calcium signaling in nociceptors. Moreover, we have shown, for the first time that isoforms of ionic channels containing distinct splicing variants might have differential pharmacological identities.
metadata.dc.subject.other: Canais iônicos
Mecanismos Moleculares de Ação Farmacológica
Gânglios espinhais
Venenos de aranha
Toxinas
Dor
Sinalização do cálcio
Neurotoxinas
Medição da dor
metadata.dc.language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
metadata.dc.publisher.initials: UFMG
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8H7KYZ
Issue Date: 2-Feb-2011
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