Avalia a modulação hormonal de receptores colinérgicos muscarínicos em diferentes áreas do sistema nervoso central, em modelos experimentais de disfunções metabólicas e degenerativas. Estuda em diferentes modelos experimentais de indução da obesidade, o sistema colinérgico muscarínico hipocampal de ratos através de ensaios com ligantes de receptores muscarínicos, determinando a afinidade, densidade, expressão de subtipos, mecanismos de sinalização intracelular e funcionalidade cognitiva.

Pesquisador envolvido:

• Fernando Mauricio Francis Abdalla

Caracterização de moléculas neuroativas isoladas do veneno da serpente Micrurus lemniscatus sobre o sistema colinérgico central de ratos. Tem como objetivo a bioprospecção de neurotoxinas com atividade no sistema colinérgico através de estudos de ligação determinando a afinidade, densidade e mecanismos de sinalização intracelular.

Pesquisador envolvido:

• Fernando Mauricio Francis Abdalla

Os venenos escorpiônicos são compostos, entre outras substâncias, por neurotoxinas, que agem sobre os canais iônicos alterando o seu funcionamento normal. O foco principal do nosso trabalho é avaliar a ação das neurotoxinas sobre o sistema nervoso central, verificando alterações na atividade elétrica cerebral, nos níveis de neurotransmissores e na integridade neuronal. Embora os efeitos centrais raramente apareçam nos pacientes, podem ser graves e potencialmente fatais, necessitando de atenção especial no tratamento dos casos de envenenamento. Dessa forma, conhecer as neurotoxinas escorpiônicas e caracterizá-las serve para melhor entender o processo de envenenamento podendo contribuir para melhorar os procedimentos de atendimento nos casos de acidentes. Além disso, podem servir como ferramenta para o estudo de estruturas nervosas, de processos fisiológicos ou patológicos assim como possíveis usos terapêuticos.

Pesquisadora envolvida:

• Ana Leonor Abrahão Nencioni

Devido à grande incidência e alta toxicidade dos acidentes escorpiônicos e ofídicos, é preocupante o provável efeito do veneno durante o período perinatal. Embora a toxicidade destes venenos esteja bem elucidada, são poucos os dados na literatura que descrevem os efeitos em longo prazo do envenenamento no período perinatal (pré ou pós-natal). O objetivo da pesquisa é investigar a relação entre o envenenamento moderado de ratas gestantes ou lactantes e possíveis alterações em relação ao desenvolvimento físico e comportamental da prole, tanto na infância como na idade adulta, assim como nos cuidados com a prole e na composição do leite.

Pesquisadora envolvida:

• Ana Leonor Abrahão Nencioni

O papel do fator XII (FXII) na ativação da via da coagulação sanguínea in vitro é bem estabelecido, mas sua atuação fisiológica in vivo permanece não elucidada. Várias publicações recentes sugerem potencial contribuição direta do FXII/FXIIa para a patogenia da carcinogênese e metástase em diferentes tipos celulares. Supõe-se que este efeito seja consequência da atividade agonística de seus dois domínios semelhantes ao fator de crescimento epitelial (EGF) sobre os receptores EGFR. Em células derivadas de hepatocarcinoma (HepG2), cuja membrana celular expressa de maneira exacerbada o receptor do EGF, o FXII/XIIa desencadeia proliferação celular.

Por outro lado, a via do fator de crescimento de hepatócitos (HGF) é importante para a formação da arquitetura e manutenção teciduais por meio de seu receptor específico, o c-met. Na linhagem celular HepG2, constatou-se que o fenômeno de fosforilação espontânea presente no receptor c-met pode ser neutralizada pelos anticorpos anti-EGFR. Esta conversa cruzada entre os receptores c-met e EGFR pode ter implicações significativas para a patogenia deste tipo de tumor.

O estudo utiliza abordagens in vitro para entender as interações destes receptores e de suas respectivas consequências em suas sinalizações intracelulares, procurando compreender deficiências nas atuais estratégias de tratamento, incluindo a resistência aos medicamentos, e no desenho de novas propostas terapêuticas. Analisar a fosforilação do receptor c-met pelo FXII em células HepG2 fornece informações sobre a interação funcional da via do HGF com o FXII, subsidiando o entendimento do papel patológico/fisiológico desempenhado pelo FXII no organismo humano.

Pesquisadores envolvidos:

• Benedito Carlos Prezoto

• Catarina de Fátima P. Teixeira

• Cristina Maria Fernandes

O uso de repelentes naturais é apoiado por governos e autoridades locais, e demonstrou ao longo dos anos sua potencialidade para repor o DEET e outros ativos sintéticos, que são eficientes contra algumas espécies de mosquitos. Um exemplo é o PMD (p-menthane-3,8-diol), um pesticida natural presente em plantas de eucalipto (Eucalyptus citriodora), que em concentrações de 1% ou 2%, é uma alternativa ao DEET.

O PMD é facilmente obtido do (+)-citronelal, principal componente (80%) do óleo de E. citriodora, por meio de uma ciclização catalisada por ácido (reação de Prins). No entanto, alguns desses métodos de ciclização têm desvantagens, incluindo o uso de reagentes não disponíveis e de alto custo, tempos de reação mais longos, temperaturas mais altas, rendimentos mais baixos, uso de solventes perigosos e necessidade de isolamento de produtos complicados. Para desenvolver um procedimento simples, rápido e barato para a síntese de PMD, o projeto propõe utilizar a irradiação de ultrassom na presença de solução de ácido orgânico aquoso. Parâmetros da reação, bem como a temperatura, tempo de reação e razão molar de reagente são estudados para a conversão de substrato e seletividade do produto.

Pesquisador envolvido:

• Carlos Alberto Brandt

Milhares de derivados contendo o grupamento sulfonila ou sulfonamida tornaram-se populares no campo farmacêutico por suas várias atividades biológicas: podem ser antimicrobianos, antioxidantes, anti-inflamatórios, antituberculose, antidiabéticos, diuréticos, anticonvulsivantes, inibidores de protease do HIV, anticancerígenos, antagonistas não peptídicos do receptor da vasopressina e úteis no tratamento da doença de Alzheimer.

Os derivados sulfatados de açúcares são outra classe de heterocíclicos de grande importância, que vem despertando atenção quanto à sua potencial aplicação como novos alvos para medicamentos, vacinas e desenvolvimento de diagnóstico. Dentre eles, um novo composto designado HF-7 foi isolado de frações não peptídicas de venenos de aranhas. Este composto, altamente polar, mostrou uma ação sobre receptores de glutamato.

Diante desta descoberta casual, já descrita, e do fato de que estes nucleosídeos sulfatados até o momento não tiveram sua atividade farmacológica explorada, os pesquisadores pretendem preparar novos derivados por meio de modificação molecular e bioisosterismo. A preparação dos compostos O-sulfatados planejados consiste, primeiramente, no método clássico de introdução de um sulfato em uma hidroxila de nucleosídeos e no estudo da sua regioquímica.

Pesquisadores envolvidos:

• Lanfranco Ranieri Paulo Troncone

• Carlos Alberto Brandt

As serpentes são animais que se adaptaram ao habitat terrestre e aquático. Por isso, seu fluxo sanguíneo é exposto a variações da força gravitacional, o que exige um pronto e eficiente ajuste da função cardiovascular para a sobrevivência nesses locais. Sistemas endócrinos como o renina-angiotensina (SRA) têm papel relevante na fisiologia cardiovascular dos vertebrados, estando presente e atuante desde as primeiras espécies da escala filogenética desse grupo de animais.

A compreensão da funcionalidade do SRA em serpentes e das interações entre os subtipos de receptores, peptídeos e peptidases que o compõem visa contribuir para o entendimento da fisiologia e de patologias relevantes relacionadas à homeostasia cardiovascular e ao SRA.

Para atingir esse conhecimento, foi realizada a caracterização farmacológica de receptores de angiotensina em musculatura lisa vascular e cardíaca de serpentes, utilizando como ferramentas agonistas/antagonistas para quantificar e verificar a afinidade desses receptores, bem como avaliar a participação de enzimas que ativam/degradam peptídeos envolvidos nesse sistema. Também foi avaliada a atividade desses receptores, explorando também a sinalização intracelular relacionada com as vias da fosfolipase C/tri-fosfato de inositol; adenosina 3’,5’–monofosfato cíclico/adenililciclase; mecanismos de mobilização de cálcio intra e extracelulares, prostaglandinas, quinases e fosfatases.

Pesquisadora envolvida:

• Maria Cristina Breno

A melatonina atua como um poderoso antioxidante e o sistema nervoso central é extremamente sensível às espécies reativas de oxigênio e nitrogênio. Além disso, a melatonina é um poderoso sincronizador interno dos organismos, uma vez que está presente sistemicamente somente no período noturno, tendo, por isso, um papel fundamental na organização temporal da fisiologia e do comportamento. Sabe-se que nas sociedades modernas os indivíduos estão sujeitos à iluminação noturna, seja pelos trabalhos em turnos ou noturno, e que, assim, mulheres grávidas estariam suscetíveis à ausência de melatonina noturna uma vez que esta tem sua síntese inibida pela luz ambiental. A ausência materna de melatonina na gestação e lactação pode causar um déficit no aprendizado e na memória de animais e humanos na idade adulta. O projeto visa avaliar a importância da melatonina materna, durante a gestação e lactação, na programação fetal do comportamento e da funcionalidade dos receptores colinérgicos muscarínicos hipocampais (mAChRs) no animal adulto. Durante os períodos de gestação e de lactação os animais, ratos Wistar, ainda não tem a glândula pineal com capacidade de sintetizar melatonina e, assim, dependem integralmente da melatonina materna. O papel da melatonina materna será avaliado pela ausência da glândula pineal nas ratas progenitoras e pela reposição da melatonina na água de beber no período noturno.
 

Pesquisadores envolvidos:

• Fernando Maurício Francis Abdalla

• Solange Castro Afeche

Venenos animais representam fontes extraordinárias de moléculas naturais com atividades diversas, sendo interessante sua prospecção visando uma possível aplicação terapêutica. Há dados na literatura mostrando a atividade antitumoral de algumas moléculas fosfolipásicas A2 (FLA2) provenientes dos venenos de serpentes dos gêneros Bothrops, Crotalus e Naja. Um produto farmacêutico com atividade antitumoral, VRCTC-310-Onco, foi desenvolvido a partir da crotoxina e da cardiotoxina, FLA2s dos venenos de Crotalus durissus terrificus e Naja naja atra, respectivamente. Além disso, as FLA2 de mamíferos estão envolvidas em processos fisiológicos e fisiopatológicos, fazendo com que o estudo das enzimas de venenos possa auxiliar a esclarecer os mecanismos dessas FLA2 endógenas. Este projeto tem como objetivo caracterizar o mecanismo de ação de toxinas FLA2 isoladas do veneno da serpente Micrurus lemniscatus, em particular da β-micrustoxina.

As toxinas FLA2 possuem atividade enzimática clivando os fosfolipídeos da membrana plasmática, alterando sua conformação e liberando neurotransmissores. É particularmente importante a sua ação em motoneurônios, promovendo o esgotamento da acetilcolina e causando paralisia flácida.

Além de sua ação enzimática, as FLA2 de venenos podem interagir com receptores de membrana próprios e mesmo internalizar nas células, podendo ser colocalizadas com o núcleo e com as mitocôndrias.

Pretende-se com este trabalho analisar a citotoxicidade de diferentes FLA2 do veneno de Micrurus lemniscatus, a indução de morte celular e alterações na proliferação celular em neurônios, astrócitos e células tumorais; investigar a ocorrência de internalização celular da β-micrustoxina em astrócitos e neurônios; caracterizar a presença do receptor para FLA2 (FLA2R) em neurônios e astrócitos; caracterizar um possível efeito antitumoral das FLA2 em glioblastomas e melanomas; e analisar alterações no citoesqueleto de actina e tubulina de astrócitos e células tumorais.

Pesquisadora envolvida:

• Solange Castro Afeche

Esta linha de pesquisa busca investigar os efeitos e mecanismos moleculares inflamatórios e anti-inflamatórios de venenos brutos e toxinas isoladas de venenos animais, principalmente venenos de serpentes, em modelos experimentais in vitro e in vivo. A ênfase é dada na produção de mediadores inflamatórios, na ativação de células teciduais e de leucócitos e nos mecanismos moleculares desses eventos.

O projeto tem como objetivo ampliar o conhecimento da fisiopatologia do envenenamento por animais peçonhentos, com o intuito de contribuir para a busca de novos alvos capazes de auxiliar na terapêutica do acidente ofídico, e para o melhor entendimento de doenças inflamatórias humanas.

Pesquisadoras envolvidas:

• Catarina de Fátima Pereira Teixeira

• Cristina Maria Fernandes

Algumas toxinas isoladas de venenos apresentam homologia alta com proteínas e enzimas humanas, encontradas em níveis elevados durante processos inflamatórios. Assim, este estudo poderá contribuir para o entendimento do papel de tais proteínas nesses processos e auxiliar na busca de tratamentos mais eficazes para artropatias inflamatórias. O projeto utiliza toxinas animais como ferramentas para caracterizar o processo inflamatório articular a partir de modelos in vivo e in vitro, com o isolamento de células articulares relevantes durante esse processo.

Pesquisadora envolvida:
•    Cristina Maria Fernandes