Identificação dos componentes citotóxicos do veneno da serpente Bothrops atrox e caracterização dos efeitos celulares e metabólicos induzidos pela proteína recombinante L-aminoácido oxidase (LAAO)

dc.creatorLetícia Lopes de Souza
dc.date.accessioned2024-08-05T13:49:21Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:17:47Z
dc.date.available2024-08-05T13:49:21Z
dc.date.issued2022-12-16
dc.description.abstractSnakebites are a global public health problem, and in Brazil, more than 20 thousand cases occur annually. The North region accounts for more than 40% of accidents and, from an epidemiological perspective, Bothrops atrox snake is the most important in the Amazon rainforest of South America. Envenomation by this snake causes systemic and local symptoms triggered by the synergistic action of the toxins present in the venom. Treatment consists of antivenoms use, which act by neutralizing the toxins actions. However, antivenoms do not always neutralize local damage efficiently and, in these cases, the skin is the main organ affected. Therefore, the first objective of the project was to evaluate the effect of B. atrox venom on keratinocytes, the main cell type in the skin. Metalloproteases and L-amino acid oxidases were identified as the main proteins responsible for the cytotoxicity. Next, LAAO was selected for the characterization of its cellular and metabolic effects. It was produced in a recombinant form (rLAAO) and showed cytotoxicity against keratinocytes and human endothelial cells, affecting important cell adhesion proteins. On the other hand, the mutated version of LAAO (rLAAOR90A), which does not present catalytic activity, demonstrated significantly reduced effects, indicating that those actions are catalysis dependent. A high throughput approach using omics methodologies was employed to evaluate the effects of rLAAO on metabolism. The proteome, amino acids and biogenic amines and the lipidome of treated human cells were analysed. Results demonstrate that in the presence of LAAO, several molecules and cellular processes are regulated. Among them, DNA methylation and repair, cell adhesion, autophagy, as well as antioxidant and lipid catabolism pathways are affected. These data present an innovative and promising approach in the Toxinology field, which could be used to identify molecules involved during the envenomation and could be used as molecular targets. This contributes to the characterization of cellular and metabolic mechanisms that occur during envenomation and for the development of therapies focused on these mechanisms, helping to the treatment of local effects caused by bothropic venoms.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/72542
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
dc.subjectBioquímica e Imunologia
dc.subjectL-Aminoácido Oxidase
dc.subjectProteínas Recombinante
dc.subjectCitotoxicidade Imunológica
dc.subjectProteoma
dc.subject.otherL-aminoácido oxidase
dc.subject.otherrecombinante
dc.subject.othercitotoxicidade
dc.subject.otherproteoma
dc.subject.otheraminas biogênicas
dc.subject.otherlipidoma
dc.titleIdentificação dos componentes citotóxicos do veneno da serpente Bothrops atrox e caracterização dos efeitos celulares e metabólicos induzidos pela proteína recombinante L-aminoácido oxidase (LAAO)
dc.title.alternativeIdentification of cytotoxic components from the Bothrops atrox snake venom and characterization of cellular and metabolic effects triggered by the recombinant protein L-amino acid oxidase (LAAO)
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor-co1Vânia Maria Martim Braga
local.contributor.advisor1Carlos Delfin Chávez Olórtegui
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9104198360189577
local.contributor.referee1Stephen Hyslop
local.contributor.referee1Andreimar Martins Soares
local.contributor.referee1Liza Figueiredo Felicori Vilela
local.contributor.referee1Dawidson Assis Gomes
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8952265194777248
local.description.resumoAcidentes ofídicos são um problema de saúde pública mundial e, no Brasil, mais de 20 mil casos ocorrem anualmente. A região Norte concentra mais de 40 % dos acidentes e a serpente Bothrops atrox é a mais importante do ponto de vista epidemiológico na floresta Amazônica da América do Sul. O envenenamento por essa serpente causa sintomas sistêmicos e locais desencadeados pela ação sinérgica das toxinas presentes na peçonha. O tratamento consiste na utilização de antivenenos, que agem neutralizando as ações das toxinas. Entretanto, nem sempre os antivenenos neutralizam o dano local de forma eficiente e, nesses casos, a pele é o principal órgão afetado. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivo inicial a avaliação do efeito do veneno de B. atrox em queratinócitos, o principal tipo celular da pele. As Metaloproteases e L-aminoácido oxidases foram identificadas como as principais proteínas responsáveis pela citotoxicidade. Em seguida, a LAAO foi selecionada para caracterização dos seus efeitos celulares e metabólicos. Ela foi produzida em sua forma recombinante (rLAAO) e apresentou citotoxicidade frente a queratinócitos e células endoteliais humanas, afetando importantes proteínas de adesão celular. Por outro lado, a versão mutada da LAAO (rLAAOR90A), que não apresenta atividade catalítica, demonstrou efeitos significativamente reduzidos, indicando que essas ações são catálise-dependente. Uma abordagem high throughput utilizando metodologias ômicas foi empregada para avaliar os efeitos da rLAAO no metabolismo. Foram analisados o proteoma, os aminoácidos e aminas biogênicas e o lipidoma de células humanas tratadas. Os dados demonstram que, na presença da LAAO, ocorre a regulação de diversas moléculas e processos celulares. Entre eles destacam-se a metilação e reparo de DNA, adesão celular, autofagia, assim como vias antioxidantes e de catabolismo de lipídeos. Esses dados apresentam uma abordagem inovadora e promissora na área da Toxinologia, que poderá ser utilizada para a identificação de moléculas que estejam envolvidas durante o envenenamento e que possam servir como alvos moleculares. Isso contribui para a caracterização de mecanismos celulares e metabólicos que ocorrem durante o envenenamento, assim como para o desenvolvimento de terapias que auxiliem no tratamento dos efeitos locais causados pelos venenos botrópicos.
local.identifier.orcid0000-0001-6758-1645
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Bioquímica e Imunologia

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