Ação central do veneno da aranha Phoneutria nigriventer : modulação aguda da barreira hematoencefálica, ativação neuronal e envolvimento do óxido nitrico
Catarina Raposo Dias Carneiro
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP C215a
[Central action of Phoneutria nigriventer spider venom]
Campinas, SP : [s.n.], 2006.
66f. : il.
Orientador: Maria Alice da Cruz-Hofling
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: Recentemente foi demonstrado em nosso laboratório que o veneno bruto da aranha Phoneutria nigriventer (PNV), Keyserling (1891) (Ctenidae, Araneomorphae), é capaz de alterar a permeabilidade da barreira hematoencefálica (BHE), quando injetado sistemicamente em ratos (observações feitas das 18...
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Resumo: Recentemente foi demonstrado em nosso laboratório que o veneno bruto da aranha Phoneutria nigriventer (PNV), Keyserling (1891) (Ctenidae, Araneomorphae), é capaz de alterar a permeabilidade da barreira hematoencefálica (BHE), quando injetado sistemicamente em ratos (observações feitas das 18 horas aos 9 dias). Afora a presença de edema vasogênico e de pés astrocitários edematosos, não foram detectadas alterações nos neurônios e células gliais, que indicassem a ação do veneno no interior do parênquima cerebral. O presente trabalho se propôs a avaliar se, em fases agudas do envenenamento, o PNV afeta a BHE e o tecido neural. Os parâmetros observados por microscopia eletrônica de transmissão (através do uso de traçador extracelular injetado na circulação e estudo quantitativo) e microscopia de luz (imunohistoquímica e estudo quantitativo) foram: alterações de permeabilidade vascular na microcirculação cerebral, alterações na expressão da laminina na membrana basal endotelial, ativação neuronal através da expressão da proteína c-FOS, modulação da síntese de óxido nítrico, através da expressão da óxido nítrico sintase neuronal (nNOS). Ratos Wistar machos, jovens (200-300 g) foram injetados pela veia da caudal com solução salina estéril (0.9%), ou com veneno (850 µg/Kg). Para análise da integridade da BHE, após 15 min, 1, 2 e 5 h, cerebelo e hipocampo foram coletados. Os resultados mostraram que o PNV provocou extravasamento significativo do traçador nitrato de lantano a partir de 1 h após a injeção (p.i.) e teve o seu maior pico em 2 h p.i. (p< 0,05). O cerebelo mostrou-se bem mais resistente ao aumento de permeabilidade vascular do que o hipocampo. Por outro lado, freqüentemente observou-se entumecimento dos pés-vasculares astrocitários no cerebelo, mesmo em vasos sem extravazamento do traçador, o que não ocorreu no hipocampo. Houve desaparecimento total da expressão da laminina dos capilares já aos 15 min p.i., seguida por recuperação gradativa, até que às 2 h p.i., sua expressão assemelha-se à mostrada pelos controles e 5 h p.i., a expressão dessa proteína estava acima da fisiológica, na membrana basal. A ativação de neurônios, avaliada às 2 h p.i. pela expressão da c-FOS, ocorreu em áreas relacionadas com atividade motora (substância cinzenta periaqueductal ¿ partes ventral e dorso lateral, córtex frontal e parietal e núcleo talâmico periventricular) e em áreas envolvidas com stress agudo (córtex rinal e núcleo septal lateral) (p< 0,05). Todas as áreas com significativo aumento de neurônios imunoreativos, também apresentaram neurônios positivos para nNOS, porém apenas a substância cinzenta periaqueductal parte dorsolateral, o córtex parietal e o núcleo talâmico periventricular apresentaram aumento no número de neurônios marcados para essa enzima. Nós concluímos que o veneno de P. nigriventer possui componentes neurotóxicos capazes de alterar a permeabilidade da BHE em tempos agudos após a intoxicação, cujo mecanismo precisa ser esclarecido. O veneno pode ser uma ferramenta importante para analisar as respostas dos componentes estruturais da BHE, bem como mapear as áreas cerebrais reativas, possibilitando esclarecer as vias do SNC envolvidas no envenenamento por Phoneutria. O conhecimento de vias relacionadas com neurotoxinas específicas do veneno pode ser útil para estudos relacionados com estrutura-função
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Abstract: It was recently demonstrated in our laboratory that the Phoneutria nigriventer spider venom (PNV), Keyserling (1891) (Ctenidae, Araneomorphae), is capable of altering the permeability of the blood brain barrier (BBB) when injected systemically in rats (observations done from 18 hours to 9...
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Abstract: It was recently demonstrated in our laboratory that the Phoneutria nigriventer spider venom (PNV), Keyserling (1891) (Ctenidae, Araneomorphae), is capable of altering the permeability of the blood brain barrier (BBB) when injected systemically in rats (observations done from 18 hours to 9 days). Apart from the presence of vasogenic edema and swollen atrocytic end-feet processes, no neuronal or glial cells alterations were detected, which would indicate the action of the venom within the cerebral parenchyma.The present work, intended to evaluate if at acute phases of the envenoming, the PNV affects the BBB. The parameters observed by transmission electron microscopy (by the use of electron opaque extracellular tracer injected in the circulation, and quantitative study) and by light microscopy (using immunohistochemistry and quantitative study) were: alterations of vascular permeability in the cerebral microcirculation, alterations of the expression of laminin at the endothelial basement membrane, neuronal activation seen through the expression of c-FOS protein, modulation of nitric oxide synthesis, trough the expression of the neuronal nitric oxide synthase (nNOS). Young male Wistar rats (200-300 g) were injected by the tail vein with sterile saline solution (0.9%), or with venom (850 µg/Kg). For BBB integrity analysis, after 15 min, 1, 2 and 5 h, cerebellum and hippocampus were collected. The results showed that the PNV provoked significant extravasation of LaNO3 tracer at 1 h post injection (p.i.) which peaked at 2 h p.i. (p< 0.05). The cerebellum showed to be more resistant to prevent vascular permeability increase than hippocampus. On the other hand, swollen vascular end-feet processes were more frequently seen in the cerebellum, even in vessels without vascular extravasation, what was not seen in hippocampus. There was complete vanishment of laminin immunolabeling of capillaries soon at 15 min p.i., followed by a gradual restoration to control levels at 2 h p.i. At 5 h p.i., the expression of the protein was upregulated in the basement membrane, compared to the physiologic control. The neuronal activation, evaluated through the expression of c-FOS at 2 h p.i., occurred at motor-related areas (periaqueductal gray matter pars ventral and dorsolateral, frontal and parietal cortex and paraventricular thalamic nuclei), and with acute stress-related areas (rhinal cortex and septal lateral nuclei) (p< 0.05). All cerebral areas with significant increase of c-FOS immunoreactive neurons, also exhibited nNOS-positive neurons, however only the pars ventral and dorsolateral of the periaqueductal gray matter, frontal and parietal cortex and paraventricular thalamic nuclei areas presented increase in the labeled-cells number. We conclude that P. nigriventer venom possesses neurotoxic components capable of altering the BBB permeability at acute stages of intoxication, whose mechanism needs clarification. The venom can be an important tool to analyse the responses of structural components of BBB, and to map the reactive cerebral areas, therefore shedding light to pathways involved with Phoneutria envenoming in CNS. The knowledge of the pathways related to specific venom containing neurotoxins may be useful for structure-function-related studies
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Cruz-Hofling, Maria Alice da, 1944-
Orientador
Barbaro, Katia Cristina
Avaliador
Ação central do veneno da aranha Phoneutria nigriventer : modulação aguda da barreira hematoencefálica, ativação neuronal e envolvimento do óxido nitrico
Catarina Raposo Dias Carneiro
Ação central do veneno da aranha Phoneutria nigriventer : modulação aguda da barreira hematoencefálica, ativação neuronal e envolvimento do óxido nitrico
Catarina Raposo Dias Carneiro
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