1. Papel da melatonina na programação fetal da função hipocampal do animal adulto: Avaliação do aprendizado e da memória e dos receptores muscarínicos hipocampais.

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 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. Metodologias de binding, imunoprecipitação e testes comportamentais serão utilizados para avaliar os receptores muscarínicos, o aprendizado e a memória.

A melatonina é um poderoso sincronizador interno dos organismos, tendo um papel fundamental na organização temporal da fisiologia e do comportamento. Atua também como um poderoso antioxidante tanto por interação direta molécula/molécula, como através da ativação de enzimas antioxidantes. O sistema nervoso central é extremamente sensível às espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, levando à degeneração neuronal a qual está associada a doenças neurodegenerativas. 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. Além disso, a ausência de melatonina está relacionada à síndrome metabólica e diabetes. 

2. Mecanismos moleculares de toxinas fosfolipásicas A2 isoladas do veneno da serpente Micrurus lemniscatus em diferentes tipos celulares em cultura: neurônios hipocampais, astrócitos, e células tumorais (glioblastoma e melanoma)

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 e sua ação em motoneurônios depleta a acetilcolina, causando paralisia flácida. As FLA2 de venenos podem interagir com receptores de membrana e mesmo internalizar nas células, sendo colocalizadas com o núcleo e mitocôndrias. Este trabalho pretende analisar os efeitos de FLA₂ do veneno de Micrurus lemniscatus em neurônios, astrócitos e células tumorais, abordando: morte celular, proliferação celular, internalização celular, citoesqueleto de actina e tubulina; efeito antitumoral; a caracterização do receptor para FLA₂ (FLA2R).

Venenos animais representam fontes extraordinárias de moléculas naturais com atividades diversas, sendo muito interessante a prospecção destas moléculas visando uma possível aplicação terapêutica futura. No caso das fosfolipases A₂ (FLA₂), presentes nos venenos de serpentes das famílias Elapidae e Viperidae, há dados na literatura mostrando a atividade antitumoral de algumas delas 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. Além disso, as FLA₂ de mamíferos estão envolvidas em processos fisiológicos e fisiopatológicos, fazendo com que o estudo das FLA₂ de venenos possa auxiliar a esclarecer os mecanismos de ação dessas FLA₂ endógenas de mamíferos.

Toxinologia, Instituto Butantan

Fisiologia Humana, ICB, USP

1. Dos-Santos NFT, Imberg AS, Maria DA, Fernandes CM, Sobral ACM, Sandoval MRL, Afeche SC. β-micrustoxin (Mlx-9), a PLA2 from Micrurus lemniscatus snake venom: biochemical characterization and anti-proliferative effect mediated by p53. J Venom Animals Toxins Including Tropical Diseases, v.28, p.1, 2022.  

2. Cassola AC, Jaffe H, Fales HM, Afeche SC, Magnoli FC, Cipolla-Neto J. ω-Phonetoxin IIA: A calcium channel blocker from the spider Phoneutria nigriventer. Pflugers Arch. - Eur J Physiol, 436: 545-52, 1998. Google Scholar: 77 citações.

3. Abrahão MV, Dos Santos NFT, Kuwabara WMT, Do Amaral FG, Do Carmo Buonfiglio D, Peres R, Vendrame RFA, Flávio da Silveira P, Cipolla-Neto J, Baltatu OC, Afeche SC. Identification of insulin-regulated aminopeptidase (IRAP) in the rat pineal gland and the modulation of melatonin synthesis by angiotensin IV. Brain Res, v. 1704, p. 40-46, 2019.

4. De Mesquita, LSM; Garcia, RCT; Amaral, F; Peres, R; Wood, SM; Lucena, RVL; Frare, EO; Abrahão, MV; Marcourakis, T; Cipolla-Neto, J; Afeche, SC. Muscarinic effect of anhydroecgonine methyl ester, a crack cocaine pyrolysis product, impairs melatonin synthesis in the rat pineal gland. Toxicology Research, v. 12, p. 150, 2017.

5.Cipolla-Neto J, Amaral FG, Afeche SC, Tan DX, Reiter RJ. Melatonin, energy metabolism, and obesity: a review. J Pineal Res. 56(4):371-81, 2014. Google Scholar: 707 citações. 

6.Villela D, Atherino VF, Lima LS, Moutinho AA, Amaral FG, Peres R, Lima TM, Torrão AS, Cipolla-Neto J, Scavone C, Afeche SC. Modulation of pineal melatonin synthesis by glutamate involves paracrine interactions between pinealocytes and astrocytes through NF-κB activation. Biomed Research International. doi: 10.1155/2013/618432, 2013. 

Auxílio à Pesquisa FAPESP: Fosfolipases a2 isoladas do veneno da serpente Micrurus lemniscatus: ações sobre a proliferação celular e apoptose de astrócitos em cultura. 2015

Participação em Projeto Temático FAPESP: Pesquisadora Associada. Fisiologia e fisiopatologia do animal gerado e amamentado em condições de hipomelatoninemia: alterações moleculares no hipocampo fetal, neonatal e adulto. Projeto Temático: Melatonina, fisiologia e fisiopatologia, estudos básicos e clínicos: caracterização da síndrome hipomelatoninêmica e o papel da reposição terapêutica com melatonina, sob a coordenação do Prof. Titular José Cipolla Neto, Fisiologia, ICB, USP. Atual

Atuais:

1. Jeferson Mamona, Doutorado, Farmacologia, ICB, USP

2. Caio Henrique Tida de Oliveira, Especialização em Saúde, Instituto Butantan.

3. Ana Luiza Barreto Aliaga, Iniciação Científica, Instituto Butantan.

Egressos:

Doutorado:

1.  Rodrigo Antonio Peliciari Garcia. Fisiologia, ICB, USP.

2.  Sabrina Heloísa José dos Santos Moriconi. Fisiologia, ICB, USP.

3. Roseli Barbosa. Fisiologia, ICB, USP.

Mestrado:

1. Natália Fernanda Teixeira dos Santos. Toxinologia, Instituto Butantan.

2. Janaína Barduco Garcia. Fisiologia, ICB, USP.

3. Lívia Silva Medeiros de Mesquita. Fisiologia, ICB, USP.

4. Jessica Pedroso Teixeira. Toxinologia, Instituto Butantan.

5. Darine Christina Maia Villela. Fisiologia, ICB, USP.

6. Roseli Barbosa. Fisiologia, ICB, USP. 

Iniciação científica: 19 orientações concluídas

Especialização: 2 orientações concluídas

Pós-Doutorado: 1 orientação

Colaborações

Prof. José Cipolla Neto, Fisiologia, ICB, USP

Prof. Elisa Mitiko Kawamato, Prof. Cristóforo Scavone, Farmacologia, ICB, USP

Prof. Fernanda G Amaral, Fisiologia, UNIFESP

Prof. Gilberto F. Xavier, Fisiologia, Biociências, USP

Durvanei Augusto Maria, Desenvolvimento e Inovação, Instituto Butantan

Processos metodológicos publicados: 

1.Pineal Gland Culture; 2. Pineal cells dissociation and culture: isolated pinealocytes, isolated astrocytes and co-culture; 3.  Melatonin Synthesis Enzymes Activity: Radiometric Assays for Aanat, Asmt and Tph Pineal Cells. In: Melatonin: Methods and Protocols. Jockers R. and Cecon E. (Eds). Series Methods in Molecular Biology; Series Ed.: Walker, John M.; ISBN 978-1-0716-2593-4, Springer Nature, Nova Iorque.  2022, p.95-100; 85-94; 33-34.