RESUMO
As centopeias da classe chilopoda Myriapoda, também conhecida como lacraias, são um grupo de artrópodes com venenos vastamente distribuídos pelo mundo. O gênero Cryptops é um dos mais associados a acidentes em humanos na região metropolitana do estado de São Paulo, por serem animais bem adaptados a áreas urbanas. O envenenamento pode causar uma série de sintomas desagradáveis como dor ardente, parestesia, edema e necrose superficial no local da picada, podendo em casos raros evoluir para um quadro de envenenamento grave. Até o momento, não há nenhum estudo na literatura sobre as toxinas da Cryptops iheringi. Assim, neste trabalho o nosso grupo decidiu realizar uma análise transcriptômica da glândula do veneno da C. iheringi para obter um perfil das toxinas desta espécie. Além disso, o veneno bruto foi submetido à análise de espectrometria de massa para estabelecer uma associação entre as sequências desconhecidas. Essa abordagem levou à identificação de uma subunidade da hemocianina (Hc). As hemocianinas são proteínas respiratórias que contêm cobre que são encontradas na hemolinfa de muitas espécies de artrópodes. Aqui, relatamos a presença de Hc na lacraia C. Iheringi. proteínas são descritas como imunógenos potentes, que induzem a síntese de grandes quantidades de anticorpos específicos. Estudos demonstraram sua interação com monócitos e linfócitos polimorfonucleares, influenciando na imunidade inata e aumentando a sua capacidade de modular a resposta imune de forma adequada podendo aumentar a resposta imune do hospedeiro a certas infecções. Além disso, análises in vitro demonstraram potencial para atividade anticâncer, com inibição significativa do crescimento in vitro de células de câncer de mama, pâncreas e próstata. Atualmente os dados científicos se limitam principalmente ao estudo do Hc nativo de molusco M. crenulata, portanto, o potencial biotecnológico das Hcs isoladas das centopeias ainda é inexplorado. Dessa forma, dando continuidade ao projeto com esta molécula no laboratório, visamos obter esta toxina na forma solúvel utilizando processo de refolding.
RESUMO
Centipedes are a group of venomous arthropods widely distributed around the world, and due to their well-adapted nature to urban areas, they often cause accidents in humans. Despite their limited medical relevance, centipede envenomation can lead to a range of undesirable symptoms such as burning pain, paresthesia, swelling, and superficial necrosis at the bite site, occasionally progressing to a severe condition in rare cases. A clinical study involving patients treated at the Vital Brazil Hospital of the Butantan Institute showed that most centipede accidents were caused by the Cryptops and Otostigmus genera, accounting for about 90% of cases. Literature reports indicate that centipede venom contains several bioactive compounds, some with potential therapeutic interest. However, despite its significant pharmacological importance, very little is known about the active components of these animals' venom. Therefore, centipede venom could be an excellent source of as-yet-unknown toxins with unexplored biotechnological potential. Cryptops is one of the genera most associated with accidents in humans, and so far, there is no literature study on the toxins of its venom. Through a transcriptomic analysis of the venom gland of Cryotops iheringi conducted by our group, a significant proportion of acetylcholinesterase sequences was observed. As cholinesterases are involved in cholinergic synapses present in the central and peripheral nervous systems, this enzyme becomes an attractive target for the development of new drugs. This project was already underway in our group, where the enzyme was cloned into a bacterial vector. Consequently, this work aims to carry out the expression tests and purification of this molecule.
As centopeias são um grupo de artrópodes venenosos amplamente distribuídos pelo mundo, e por serem animais bem adaptados a áreas urbanas, frequentemente provocam acidentes em humanos. Apesar da pouca relevância médica, o envenenamento por lacraias pode causar uma série de sintomas indesejáveis, como dor ardente, parestesia, edema e necrose superficial no local da picada, podendo, em casos raros, evoluir para um quadro grave. Um estudo clínico com pacientes atendidos no Hospital Vital Brazil do Instituto Butantan, mostrou que a maioria dos acidentes com lacraias foram causados pelos gêneros Cryptops e Otostigmus, representando cerca de 90% dos casos. Têm sido relatados na literatura que o veneno das lacraias contém vários compostos bioativos, alguns com potencial interesse terapêutico, no entanto, apesar da importância farmacológica significante, muito pouco se sabe sobre os componentes ativos do veneno destes animais. Portanto, o veneno de lacraias pode ser uma excelente fonte de toxinas ainda desconhecidas e com potencial biotecnológico inexplorado. Cryptops é um dos gêneros mais associados a acidentes em humanos e, que até o presente momento, não há na literatura nenhum estudo sobre as toxinas de seu veneno. Através de uma análise transcriptômica da glândula de veneno de Cryotops iheringi realizado pelo nosso grupo, foi observada uma grande proporção de sequências de acetilcolinesterase. Uma vez que as colinesterases estão envolvidas em sinapses colinérgicas presentes no sistema nervoso central e periférico, esta enzima torna-se um alvo atraente para o desenvolvimento de novas drogas. Este projeto já estava em desenvolvimento pelo nosso grupo, onde foi realizada a clonagem da enzima em vetor bacteriano. Por conseguinte, este trabalho tem como objetivo realizar os testes de expressão e purificação desta molécula.
RESUMO
Among the Chilopoda class of centipede, the Cryptops genus is one of the most associated with envenomation in humans in the metropolitan region of the state of São Paulo. To date, there is no study in the literature about the toxins present in its venom. Thus, in this work, a transcriptomic characterization of the Cryptops iheringi venom gland, as well as a proteomic analysis of its venom, were performed to obtain a toxin profile of this species. These methods indicated that 57.9% of the sequences showed to be putative toxins unknown in public databases; among them, we pointed out a novel putative toxin named Cryptoxin-1. The recombinant form of this new toxin was able to promote edema in mice footpads with massive neutrophils infiltration, linking this toxin to envenomation symptoms observed in accidents with humans. Our findings may elucidate the role of this toxin in the venom, as well as the possibility to explore other proteins found in this work.
Assuntos
Venenos de Artrópodes/química , Venenos de Artrópodes/toxicidade , Quilópodes/química , Animais , Quilópodes/genética , Edema/induzido quimicamente , Perfilação da Expressão Gênica , Soros Imunes , Masculino , Camundongos Endogâmicos BALB C , Proteoma , Coelhos , Proteínas RecombinantesRESUMO
Among the Chilopoda class of centipede, the Cryptops genus is one of the most associated with envenomation in humans in the metropolitan region of the state of São Paulo. To date, there is no study in the literature about the toxins present in its venom. Thus, in this work, a transcriptomic characterization of the Cryptops iheringi venom gland, as well as a proteomic analysis of its venom, were performed to obtain a toxin profile of this species. These methods indicated that 57.9% of the sequences showed to be putative toxins unknown in public databases; among them, we pointed out a novel putative toxin named Cryptoxin-1. The recombinant form of this new toxin was able to promote edema in mice footpads with massive neutrophils infiltration, linking this toxin to envenomation symptoms observed in accidents with humans. Our findings may elucidate the role of this toxin in the venom, as well as the possibility to explore other proteins found in this work.