Tityus serrulatus (Scorpion): from the crude venom to the construction of synthetic peptides and their possible therapeutic application against toxoplasma gondii infection

dc.creatorDiego Rodney Rodrigues de Assis
dc.creatorPollyana Maria de Oliveira Pimentel
dc.creatorPablo Victor Mendes dos Reis
dc.creatorRayane Aparecida Nonato Rabelo
dc.creatorRicardo Wagner Almeida Vitor
dc.creatorMarta do Nascimento Cordeiro
dc.creatorLiza Figueiredo Felicori
dc.creatorCarlos Delfin Chávez Olórtegui
dc.creatorJarbas Magalhães Resende
dc.creatorMauro Martins Teixeira
dc.creatorMárcia Helena Borges
dc.creatorMaria Elena de Lima
dc.creatorAdriano Monteiro de Castro Pimenta
dc.creatorFabiana Simão Machado
dc.date.accessioned2026-03-04T20:19:29Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractToxoplasmosis, caused by Toxoplasma gondii, is a major public concern owing to its neurotropic nature and high morbidity and mortality rates in immunocompromised patients and newborns. Current treatment for this disease is inefficient and produces side effects. Inflammatory mediators produced during T. gondii infection (e.g., cytokines and nitric oxide) are crucial in controlling parasite replication. In this context, Tityus serrulatus venom (TsV) induces the production of inflammatory mediators by immune cells. Thus, this study aimed to isolate and identify the components of TsV with potential anti-T. gondii activity. TsV was extracted from scorpions and lyophilized or loaded onto a column to obtain its fractions. TsV subfractions were obtained using chromatography, and its amino acid sequence was identified and applied to peptide design using bioinformatics tools. The C57BL/6 mice and their harvested macrophages were used to test the anti-Toxoplasma activity of TsV components and peptides. TsV and its fraction F6 attenuated the replication of tachyzoites in macrophages and induced nitric oxide and cytokine (IL-12, TNF, and IL-6) production by infected cells, without host cell toxicity. Moreover, Su6-B toxin, a subfraction of F6, demonstrated anti-T. gondii activity. The partially elucidated and characterized amino acid sequence of Sub6-B demonstrated 93% similarity with T. serrulatus 2 toxin (Ts2). Ts2 mimetic peptides (“Pep1,” “Pep2a,” and “Pep2b”) were designed and synthesized. Pep1 and Pep2a, but not Pep2b, reduced the replication of tachyzoites in macrophages. In vivo, treatment of T. gondii-infected mice with Pep1, Pep2a, or Pep2b decreased the number of cerebral cysts and did not induce hepatotoxicity in the animals. Taken together, our data show promising immunomodulatory and antiparasitic activity of TsV that could be explored and applied in future therapies for treating infectious parasitic diseases such as toxoplasmosis.
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.3389/fcimb.2021.706618
dc.identifier.issn2235-2988
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/1950
dc.languagePortuguêspt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.relation.ispartofFrontiers in Cellular and Infection Microbiology
dc.rightsAcesso aberto
dc.subjectToxoplasmose
dc.subjectToxoplasma
dc.subjectVenenos de Escorpião
dc.subject.otherToxoplasma gondii
dc.subject.otherToxoplasmosis
dc.subject.otherTityus serrulatus venom
dc.subject.otherImmunoregulation
dc.subject.otherSynthetic peptides
dc.subject.otherTreatment
dc.titleTityus serrulatus (Scorpion): from the crude venom to the construction of synthetic peptides and their possible therapeutic application against toxoplasma gondii infection
dc.title.alternativeTityus serrulatus (Escorpião): do veneno bruto à síntese de peptídeos e sua possível aplicação terapêutica contra a infecção por toxoplasma gondii.
dc.typeArtigo de periódico
local.citation.epage12
local.citation.spage1
local.citation.volume11
local.description.resumoA toxoplasmose, causada pelo Toxoplasma gondii , é uma importante preocupação de saúde pública devido à sua natureza neurotrópica e às altas taxas de morbidade e mortalidade em pacientes imunocomprometidos e recém-nascidos. O tratamento atual para essa doença é ineficaz e produz efeitos colaterais. Mediadores inflamatórios produzidos durante a infecção por T. gondii (por exemplo, citocinas e óxido nítrico) são cruciais no controle da replicação do parasita. Nesse contexto, o veneno de Tityus serrulatus (TsV) induz a produção de mediadores inflamatórios por células imunes. Assim, este estudo teve como objetivo isolar e identificar os componentes do TsV com potencial atividade anti- T. gondii . O TsV foi extraído de escorpiões e liofilizado ou aplicado em uma coluna para obtenção de suas frações. As subfrações do TsV foram obtidas por cromatografia, e sua sequência de aminoácidos foi identificada e aplicada ao planejamento de peptídeos utilizando ferramentas de bioinformática. Camundongos C57BL/6 e seus macrófagos coletados foram utilizados para testar a atividade anti- Toxoplasma de componentes e peptídeos do TsV. O TsV e sua fração F6 atenuaram a replicação de taquizoítos em macrófagos e induziram a produção de óxido nítrico e citocinas (IL-12, TNF e IL-6) por células infectadas, sem toxicidade para as células hospedeiras. Além disso, a toxina Su6-B, uma subfração de F6, demonstrou atividade anti- T. gondii . A sequência de aminoácidos parcialmente elucidada e caracterizada de Sub6-B demonstrou 93% de similaridade com a toxina 2 de T. serrulatus (Ts2). Peptídeos miméticos de Ts2 (“Pep1”, “Pep2a” e “Pep2b”) foram projetados e sintetizados. Pep1 e Pep2a, mas não Pep2b, reduziram a replicação de taquizoítos em macrófagos. In vivo , o tratamento de camundongos infectados com T. gondii com Pep1, Pep2a ou Pep2b diminuiu o número de cistos cerebrais e não induziu hepatotoxicidade nos animais. Em conjunto, nossos dados demonstram uma atividade imunomoduladora e antiparasitária promissora do TsV, que poderia ser explorada e aplicada em futuras terapias para o tratamento de doenças parasitárias infecciosas, como a toxoplasmose.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
local.publisher.departmentICB - DEPARTAMENTO DE FARMACOLOGIA
local.publisher.departmentICB - DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIA
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
local.publisher.initialsUFMG
local.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
local.url.externahttps://www.frontiersin.org/journals/cellular-and-infection-microbiology/articles/10.3389/fcimb.2021.706618/full

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