UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE MEDICINA Leticia Gomes de Pontes ANÁLISE PROTEÔMICA DO PLASMA SANGUÍNEO E CRIOPRECIPITADO DE BÚFALOS Bubalus Bubalis Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação em Doenças Tropicais da faculdade de Medicina de Botucatu, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, para obtenção do titulo de Mestre. Orientadora: Profa. Dra. Lucilene Delazari dos Santos Co-orientador: Prof. Dr. Rui Seabra Ferreira Junior Botucatu 2015 Leticia Gomes de Pontes Análise proteômica do plasma sanguíneo e crioprecipitado de búfalos Bubalus Bubalis Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação em Doenças Tropicais da faculdade de Medicina de Botucatu, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, para obtenção do titulo de Mestre. Orientadora: Profa. Dra. Lucilene Delazari dos Santos, CEVAP/FMB/UNESP Co-orientador: Prof. Dr. Rui Seabra Ferreira Junior, CEVAP/FMB/UNESP Botucatu 2015 Comissão Examinadora PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado Leticia Gomes de Pontes Análise proteômica do plasma sanguíneo e crioprecipitado de búfalos Bubalus Bubalis Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação em Doenças Tropicais da faculdade de Medicina de Botucatu, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, para obtenção do titulo de Mestre Orientadora: Profa. Dra. Lucilene Delazari dos Santos Co-orientador: Prof. Dr. Rui Seabra Ferreira Junior Comissão examinadora __________________________ Profa. Dra. Lucilene Delazari dos Santos Faculdade de Medicina de Botucatu - UNESP Pós-graduação em Doenças Tropicais da Faculdade de Medicina - UNESP, Botucatu _________________________________ Prof. Dr. Mario Sérgio Palma Universidade Estadual Paulista Rio Claro - UNESP Centro de Estudos de Insetos Sociais (CEIS) - Departamento de Biologia ______________________________ Profa. Dra. Marília Afonso Rabelo Buzalaf Faculdade de Odontologia de Bauru - USP Departamento de Ciências Biológicas Dados Curriculares PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado DADOS CURRICULARES Leticia Gomes de Pontes NASCIMENTO : 28/10/1986 FILIAÇÃO: Nelson Mariano de Pontes Filho e Nilma Gomes de Pontes 2011 – Graduação em Biologia pela Universidade Estadual Paulista (UNESP) 2012 – Bolsista de aperfeiçoamento em Apoio Técnico Laboratorial. 2013 – Realizou o projeto de extensão: “Elaboração de material didático para o ensino sobre animais peçonhentos e seus acidentes no serpentário do CEVAP” 2014 – Estágio docência do curso de Biologia da Universidade Estadual Paulista na disciplina de Bioquímica da Profa. Dra. Luciana Francisco Fleuri Dedicatória PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado DEDICATÓRIA Dedicatória PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado Dedico esta dissertação Аos meus pais, Nelson Mariano de Pontes Filho e Nilma Gomes de Pontes que nãо mediram esforços para qυе еυ chegasse аté esta etapa dе minha vida. Ao meu noivo Fabio Chaves Sgavioli, pessoa cоm quem аmо partilhar а vida. Obrigado pelo carinho, а paciência е pоr sua capacidade dе me trazer pаz mesmo nа correria. A minha orientadora Prof. Dra. Lucilene Delazari dos Santos, pela paciência, dedicação, incentivo e sabedoria que muito me auxiliou para conclusão deste trabalho. Agradecimentos PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado AGRADECIMENTOS Agradecimentos PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado A Deus, cuja sabedoria guia nossos caminhos. À Faculdade de Medicina de Botucatu – UNESP pela infraestrutura e condições para o desenvolvimento deste trabalho Ao Centro de Estudos de Venenos e Animais Peçonhentos (CEVAP) pela oportunidade de fazer parte dessa equipe e aos funcionários que sempre me auxiliaram. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (CAPES), pelo auxilio financeiro que viabilizou a realização desse trabalho de pesquisa. Aos pesquisadores qυе mе acompanharam, еm especial a Profa. Dra. Lucilene Delazari dos Santos porque sem ela nada disso seria possível, Prof. Dr. Benedito Barraviera е ao Prof. Dr. Rui Seabra Ferreira Junior, também responsáveis pеlа realização deste trabalho. Ao Prof. Dr. Pedro de Magalhães Padilha pelos ensinamentos científicos. Ao Prof. Dr. Mario Sérgio Palma por ser sempre solicito a ajudar. À Profa. Dra. Eliane Candiani Arantes pelo carinho. Agradecimentos PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado Ao Laboratório de Espectrometria de Massas do Laboratório Nacional de Biociências, CNPEM, Campinas, SP pelo suporte nas análises de espectrometria de massas e por me ajudaram na realização do presente trabalho. Аоs meus amigos, pеlаs alegrias, tristezas е dores compartilhadas. Em especial a Rafaela Nunes da Silva, Lidiane Nunes Barbosa e ao Franco Valentin Pereira. Aos meus amigos do CEVAP pela paciência. Em especial a Patrícia Rocha Mendes, Aline Ropelli Silva e Fausto Capuano Neto. A todos aqueles que, direta ou indiretamente, colaboraram para a realização deste trabalho, meu sincero obrigado. Epígrafe PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado EPIGRAFE Epígrafe PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado “Quando a gente acha que tem todas as respostas, vem a vida e muda todas as perguntas...” Luís Fernando Veríssimo Resumo PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado RESUMO Resumo PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado Desde o advento da nova era da abordagem proteômica, a identificação de assinaturas moleculares individuais em vários sistemas biológicos pela pesquisa básica tem impulsionado a descoberta de biomarcadores diretamente relacionados a aplicações terapêuticas, promovendo desenvolvimento de testes diagnósticos clínicos mais específicos. Neste contexto, a necessidade da aplicação clínica estimula a pesquisa de bancada, sendo que novas tecnologias permitem novas descobertas e podem se transformar em prognósticos efetivos, medicamentos inéditos ou mais eficazes e/ou testes diagnósticos mais específicos. Os bubalinos tem sido alvo de muitas iniciativas econômicas e de pesquisas translacionais. Uma vez que, seu plasma sanguíneo é rico em fibrinogênio, búfalos da espécie Bubalus bubalis raça Murrah, se tornaram doadores primordiais de matéria-prima para o desenvolvimento de insumos biológicos, como por exemplo, o selante de fibrina derivado do veneno de serpentes e do sangue de bubalinos produzido pelo Centro de Estudos de Venenos e Animais Peçonhentos (CEVAP). Para tal, se fez necessário melhor compreender a composição do plasma sanguíneo e do crioprecipitado destes bubalinos, a fim de dar suporte à pesquisas futuras que envolverão a identificação de marcadores moleculares de doenças infecciosas que podem acometer estes animais doadores. Este trabalho foi dividido em duas partes: a primeira destaca-se os achados prévios e significância da bubalinocultura, a utilização do sangue de animais para o desenvolvimento de bioinsumos na saúde animal e humana, a produção e aplicação de diversos selantes de fibrina, o uso da abordagem proteômica como estratégia investigativa para a prospecção de biomarcadores moleculares de doenças infecciosas e uma breve descrição das principais técnicas analíticas empregadas pela abordagem proteômica. A segunda parte deste trabalho, destaca-se a caracterização proteica do plasma sanguíneo e do crioprecipitado de búfalos B. bubalis clinicamente sadios, evidenciando 17 grupos de proteínas majoritárias envolvidas com a via de sinalização do sistema complemento e a cascasta de coagulação. Palavras-chave: Análise proteômica, bubalinos, selante de fibrina, marcadores moleculares. Abstract PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado ABSTRACT Abstract PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado Since the advent of the new era of proteomics approach, the identification of individual molecular signatures in various biological systems for basic research has driven the discovery of biomarkers directly related to therapeutic applications, promoting the development of more specific clinical diagnostic tests. In this context, the need for clinical application stimulates the bench study, which new technologies and new discoveries can become effective prognostic, or novel drugs more effective and/or more specific diagnostic tests. The bubaline have been targets of several economic initiatives and translational research. Since its plasma is rich in fibrinogen, Bubalus bubalis water buffalos (Murrah) have became main donors of raw material for the development of biological insumes, as example, the fibrin sealant from snake venoms and water buffalos blood produced by The Center for the Studies of Venoms and Venomous Animals (CEVAP) at UNESP. Then, it was necessary to better understand the composition of the blood plasma and cryoprecipitate these buffalo, in order to support future research will involve the identification of molecular markers of infectious diseases that can affect these donor animals. This study was divided into two parts: the first stands up the previous findings and significance of buffalo, the use of animal blood for developing bioinsumes in animal and human health, the production and application of several fibrin sealants, the use proteomics approach as a research strategy for the discovery of molecular biomarkers of infect diseases and a brief description of the analytical methods used by proteomics approach. The second part of this work brings the protein characterization of blood plasma and cryoprecipitate of B. bubalis healthy buffalo, where have evidenced 17 groups of major proteins involved in the signaling pathway of the complement system and the cascade coagulation. Keywords: Proteomic Analysis, water buffalo, fibrin sealant, molecular markers. Lista de Abreviaturas PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado LISTA DE ABREVIATURAS Lista de Abreviaturas PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado MAPA - Ministério da agricultura, pecuária e abastecimento IgG - Imunoglobulina G CEVAP - Centro de estudos de venenos e animais peçonhentos Decit - Ministério da ciência e tecnologia CNPq - Conselho nacional de desenvolvimento cientifico e tecnológico SUS - Sistema único de saúde PFA - Proteínas de fase aguda Hp - Haptoglobina HPLC - Cromatografia liquida de alta performance 2D - Eletroforese bidimensional MALDI - Matrix-assisted laser desorption/ionization ESI - Electrospray SILAC - Stable isotope labelling by amino acids in cell culture iTRAQ - Isobaric tag for relative and absolute quantification Sumário PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado SUMÁRIO Sumário PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado RESUMO ABSTRACT CAPÍTULO 1 Revisão Bibliográfica......................................................................................... 22 1. Achados prévios e significância....................................................................... 23 1.1. O papel dos bubalinos na produção de bioinsumos.................................... 23 1.2. Pesquisas biotecnológicas aplicadas à animais soroprodutores.................. 24 1.3. Selantes de fibrina como adesivos cirúrgicos: descobertas e suas diversas aplicações.............................................................................................. 27 1.4. Desenvolvimento de um novo selante de fibrina para o tratamento de ulceras crônicas venosas..................................................................................... 32 1.5. Marcadores moleculares na avaliação da sanidade animal......................... 36 1.6. Abordagem proteômica como estratégia de investigação............................ 38 1.7. As ferramentas analíticas da proteômica em estudos translacionais........... 41 2. Referências...................................................................................................... 45 CAPÍTULO 2 1. Análise proteômica do plasma sanguíneo e criopreciptado de búfalos Bubalus Bubalis................................................................................................. 57 Resumo................................................................................................................ 58 Abstract................................................................................................................ 59 1. Introdução........................................................................................................ 60 2. Objetivo geral................................................................................................... 64 3. Material e métodos 65 3.1 Aspectos Éticos e origem do material biológico em estudo........................... 65 3.2 Coleta do sangue .......................................................................................... 66 3.3 Obtenção do crioprecipitado.......................................................................... 66 Sumário PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado 3.4 Eletroforese bidimensional............................................................................. 66 3.5 Aquisição e análises das imagens de géis.................................................... 67 3.6 Digestão de proteínas in gel.......................................................................... 68 3.7 Sequenciamento peptídico por espectrometria de massas (LC-MS/MS)...... 68 3.8 Bioinformática proteômica.............................................................................. 69 4. Resultados....................................................................................................... 70 5. Discussão......................................................................................................... 79 6. Conclusão........................................................................................................ 90 7. Referências...................................................................................................... 91 ANEXO ............................................................................................................... 101 Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 22 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 23 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado 1. ACHADOS PRÉVIOS E SIGNIFICÂNCIA 1.1. O PAPEL DOS BUBALINOS NA PRODUÇÃO DE BIOINSUMOS Nos últimos anos, grandes avanços científicos ocorreram envolvendo pesquisas básicas de bancada e tiveram seus desdobramentos no setor biotecnológico, no que se refere ao desenvolvimento de novos compostos bioativos a partir de matérias-primas de origem animal 1. Neste contexto, os búfalos da espécie Bubalus bubalis ganharam espaço considerável na economia mundial por atuarem como doadores de matéria-prima. Os animais da espécie Bubalus bubalis é de origem asiática e podem ser encontrados em maior abundância nas regiões tropicais e temperadas da Ásia. A população de búfalos no mundo totaliza 168 milhões de animais, que estão distribuídos geograficamente nas seguintes proporções: 161 milhões [95,83%] na Ásia, 3,717 milhões [2,24%] na África, 3,3 milhões [1,96%] na América do Sul, 500 mil [0,3%] na Europa e 40 mil [0,02%] na Austrália 2. Portanto, essa espécie tem ocupado um relevante papel na produção de alimentos por garantirem estabilidade econômica para áreas menos favorecidas 2. Além disso, estes animais têm sido mundialmente utilizados em atividades econômicas, dentre estas, o emprego de força para a tração de instrumentos agrícolas e a produção de leite e de carne 3. A criação de bubalinos vem crescendo em todo o mundo 4, haja vista, os dados brasileiros publicados pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) em 2010. Estes dados indicaram 1.207.461 cabeças de búfalos distribuídas pelas cinco regiões brasileiras, destacando-se as raças Murrah e Jafarabadi 5. Segundo o MAPA, o Brasil possui o segundo maior rebanho efetivo do mundo. Atualmente, a bubalinocultura cresce com maior intensidade nos países localizados em áreas tropicais, dada a maior capacidade adaptativa e produtividade dos búfalos frente aos bovinos. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 24 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado Dentre os fatores de maior relevância que sustentam o crescimento da população bubalina mundial, destacam-se, principalmente, as características químicas singulares do leite e da carne desses animais, sendo estes potenciais precursores de matéria-prima para as indústrias alimentícias 6. De acordo com pesquisas realizadas por Ricci, o leite de búfala apresenta um elevado valor nutricional em vista dos maiores níveis de gorduras, proteínas, calorias, vitamina A e cálcio quando comparado com o leite de vacas 7;8. Este elevado teor de cálcio no leite de búfalas é importante sob o ponto de vista nutricional e tecnológico, especialmente para elaboração de produtos lácteos 9,10,11, sendo recomendado para pessoas que apresentam osteoporose 12,13. De acordo com Silva, o leite de búfala é cerca de 40-50% mais produtivo na elaboração de derivados, em relação ao leite bovino 7,14. Associado ao maior rendimento do leite para produção de derivados, o búfalo produz carne de excelente qualidade. Estudos apontam que a carne bubalina apresenta maior proporção de ferro 15, uma maior porcentagem de carne magra, maior concentração de proteínas, melhor cor e menos umidade que a bovina 16. Pelas similaridades, e em alguns casos, superioridade em relação à composição nutricional das carnes convencionais (vermelha [bovina] e branca [frango]), a carne de bubalinos constitui uma fonte importante para a produção de derivados 17. Somado todos esses atributos entre o leite de búfala e a carne bubalina, este animal torna-se um recurso natural em potencial para o fornecimento de matéria-prima com qualidades excepcionais para a indústria alimentícia 18. 1.2. PESQUISAS BIOTECNOLÓGICAS APLICADAS À ANIMAIS SOROPRODUTORES A matéria-prima de origem animal possui um mercado promissor por ser o início da linha de produção das indústrias alimentícias 19. Porém, uma nova frente de pesquisas biotecnológicas vêm se desenvolvendo no que se refere às fazendas Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 25 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado produtoras de animais de grande porte 14. Sabe-se que, o sangue é um líquido viscoso que tem por finalidade estabelecer a comunicação entre as diversas estruturas anatômicas que compõem o organismo dos vertebrados 20. É composto de glóbulos brancos ou leucócitos, glóbulos vermelhos ou hemácias, plaquetas ou trombócitos. Ao centrifugar o sangue total na presença de agentes coagulantes, se obtém o plasma como sobrenadante dessa preparação, o qual é composto por 90% de água, e os outros 10% são moléculas que desenvolvem um papel crucial na manutenção das funções de imunidade, conteúdo de oxigênio e outras funções do organismo 21. Apesar do plasma ser constituído por até 6% de proteínas totais, a utilização de animais de grande porte como doadores/soroprodutores desse material biológico tem se tornado importante na pesquisa científica e/ou na produção de medicamentos e imunobiológicos 22,23. O principal exemplo de imunobiológico é o soro antiofídico. Em sua etapa de produção, o veneno das serpentes é inoculado subcutaneamente em doses crescentes de concentração em equinos. Neste caso, o animal fornece um grande volume de sangue, rico em anticorpos, produzidos contra ao veneno inoculado. Doze litros de sangue, aproximadamente podem ser coletados de um cavalo que pese 400 quilos, sendo um procedimento amplamente padronizado e seguro para a saúde do animal 24. Então, o plasma é concentrado, purificado e fracionado, as proteínas inativadas são eliminadas e as gamaglobulinas específicas, são mantidas para a produção do soro-antiofídico 25. Outro estudo biotecnológico promissor e inovador que envolve sangue de animal de grande porte, está a transfusão de plasma sanguíneo a potros que não receberam colostro até 24 horas pós-parto 26, neste caso, a transferência de 2 a 4 litros de plasma contendo anticorpos específicos, auxiliam os produtores de animais de grande porte à adequarem os níveis séricos de IgG dos animais quando deficiências como essa são destacadas durante o manejo 27. A indicação dos baixos Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 26 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado níveis de IgG e a reposição dos mesmos nos animais, reduzem em 60% a probabilidade de morte desses animais, índices estes evidenciados nas pesquisas de Silva e colaboradores (2013) no manejo de equinos, recentemente 14. O Centro de Estudos de Venenos e Animais Peçonhentos da UNESP (CEVAP) vem desenvolvendo um novo selante de fibrina há mais de 20 anos, para atuar como cola biológica em procedimentos cirúrgicos e no auxílio durante o tratamento de úlceras venosas crônicas. A equipe de pesquisadores do CEVAP propôs a prospecção de um novo selante a partir de uma serinoprotease extraída do veneno da serpente Crotalus durissus terrificus associada ao crioprecipitado rico em fibrinogênio extraído de bubalinos. Esta iniciativa de desenvolvimento um novo selante de fibrina a partir do sangue de búfalos ganhou mais expressão quando Thomazini-Santos e colaboradores (1998) avaliaram o tempo de coagulação da fração trombina de serpentes Crotalus durissus terrificus, empregando-se crioprecipitado (plasma concentrado) de diferentes espécies animais. Este estudo evidenciou que o plasma de búfalos da espécie Bubalus bubalis apresenta uma concentração de fibrinogênio superior aos demais animais analisados (homem, bovinos, equinos e ovinos) e tempo de coagulação próximos aos obtidos nas amostras de seres humanos 28. Uma vez que, para se produzir um dos componentes do novo selante de fibrina do CEVAP, o fibrinogênio presente no plasma desses bubalinos é o principal substrato da cascata de coagulação proposta, estes animais passaram a ser os animais doadores de matéria-prima (plasma) para o desenvolvimento do novo selante de fibrina. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 27 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado 1.3. SELANTES DE FIBRINA COMO ADESIVOS CIRÚRGICOS: DESCOBERTAS E SUAS DIVERSAS APLICAÇÕES Mas qual a origem dos selantes de fibrina? Por que estudar e pesquisar selantes de fibrina? Bennett e colaboradores (1988) descrevem que a tentativa de utilização de agentes selantes e hemostáticos tópicos em procedimentos cirúrgicos é data de muitos anos desde os anos 1800 A.C. por meio dos papiros egípcios, onde se encontram os primeiros relatos médicos que agentes com poder selante foram empregados 30. Entretanto a descrição da utilização da fibrina como principal composto biológico de ação adesiva para procedimentos cirúrgicos simples foi realizada apenas em 1909 pelo pesquisador Bergel, ao publicar o manuscrito intitulado On the functions of fibrins, onde foi relatado o efeito hemostático da fibrina em feridas cirúrgicas 31. Posteriormente, outros pesquisadores descreveram seus relatos de experiências com uma maior riqueza de detalhes, como por exemplo, Grey e pesquisadores (1915), após nove anos da primeira publicação, estes pesquisadores se impressionaram com o poder do selante da fibrina no combate de hemorragias hepáticas e cerebrais 32. Já em 1942, Seddon & Medswar relataram a utilização de fibrina na anastomose de nervos, obtendo resultados satisfatórios perante os tratamentos disponíveis na época 33. No mesmo ano, os pesquisadores Tidrick & Warner realizaram uma nova formulação deste selante, tornando-o mais eficaz a estratégia como adesivo de fibrina na fixação de enxertos cutâneos 34. No entanto, Staindl em 1979 conduziu novas pesquisas na tentativa de aprimorar a ação adesiva do selante de fibrina descrito por Tidrick & Warner 35. O pesquisador Staindl relatou a necessidade de se obter maiores concentrações de fibrinogênio, e, posteriormente, combiná-las à trombina não humana para a realização de testes de eficiência adesiva. Para tanto, ele produziu o adesivo de fibrina a partir de Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 28 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado um pool de plasma humano 35. Este selante tinha como composição fibrinogênio extraído de vários plasmas humanos, o qual foi posteriormente adicionado à trombina extraída do sangue bovino. Este novo selante de 1979 foi utilizado em quase todas as especialidades cirúrgicas a partir desta data, não havendo qualquer relato de transmissão de doenças na época. Entretanto, infelizmente, a organização Food and Drug Administration (órgão regulatório que afere sobre o desenvolvimento de medicamentos no mundo) não aprovou sua extensa produção e aplicação devido à possibilidade de transmissão de doenças virais como as diversas e severas hepatites, uma vez que, este selante não apresentava segurança no que se refere à transmissão de doenças infecciosas. Muitos estudos utilizando selantes de fibrina com origem humana e animal foram retomados a partir dos anos 90, como por exemplo, os achados de Scardino e colaboradores (1999) quando avaliaram histologicamente a cicatrização epitelial após procedimentos cirúrgicos em cadelas utilizando selantes derivados de plasma humano e de plasma bovino. Neste estudo, os autores mostraram que ambos os selantes atuaram positivamente e diminuíram o tempo de fechamento da sutura em relação aos procedimentos convencionais, porém, o grupo tratado com o produto derivado de plasma humano, observou-se a presença de um infiltrado inflamatório crônico 36, enfatizando ainda a problemática em se usar um produto de origem humano devido à possibilidade de transmissão de doenças infecciosas. Do ponto de vista experimental e clínico, a década de 90 foi marcada pela presença de vastas pesquisas nas áreas de medicina veterinária, odontologia e dermatologia no que se refere ao aprimoramento do composto adesivo cirúrgico realizado a partir da combinação das proteínas fibrinogênio e trombina heterólogos. Conforme citado anteriormente, Thomazini-Santos e colaboradores em 1998 revelaram a viabilidade de um novo selante de fibrina a partir de matérias-primas de Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 29 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado serpentes e plasma animal 28. Este estudo que destacaram a existência e aplicabilidade clínica deste novo selante de fibrina produzido então pelos pesquisadores do CEVAP, o qual atuaria como um adesivo cirúrgico, foi evidenciado em 1999 por Stolf e colaboradores, os quais observaram que, este adesivo de fibrina derivado de veneno de serpente e do sangue de búfalos, mimetiza as reações finais do processo da coagulação sanguínea e que, o fibrinogênio de búfalos ao interagir com a fração "trombina-like" extraída do veneno de serpente, liberaria uma fibrina monomérica, a qual na presença do fator XIII e de cálcio, esta malha se tornaria polimérica, agindo como uma cola biológica 29;37. Neste estudo, Stolf e colaboradores (1999) observaram vinte e um pacientes portadores de tumor cutâneo na região nasal, com idade média de 64 anos de ambos os sexos, foram tratados com esta cola biológica desenvolvida pelo CEVAP. Os resultados revelaram que, este adesivo de fibrina teve a capacidade adesiva total (alta aderência) em 66,7% e parcial (media aderência) em 33,3% dos pacientes que foram submetidos a processos de cirurgia cutânea, constituindo-se, desta forma, um método alternativo valioso nestes tipos de cirurgia. Nesse sentido, este estudo revelou pela primeira vez, a importância do papel da fibrina exógena, a qual mimetiza e amplifica os últimos passos fisiológicos da fase da coagulação 37. A partir de então, outros estudos envolvendo o selante heterólogo do CEVAP foram desenvolvidos. Sartori-Filho e colaboradores (1998) observaram o poder adesivo do novo selante de fibrina do CEVAP em nervos ciáticos, no cólon de ratos e na pele de coelhos. Após a análise dos ferimentos ocorridos cirúrgicamente nestes animais saudáveis, os autores observaram que o uso deste selante, desencadeou um processo de cura mais rápido e uniforme destes ferimentos em relação aos procedimentos de suturas convencionais 38. Em contrapartida Chalhoub e colaboradores (2000), submeteram ovelhas prenhas à dois diferentes processos cirúrgicos cesarianos: à cesariana com adesão tecidual realizada através da aplicação Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 30 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado do novo selante de fibrina do CEVAP e, à cesariana convencional com adesão tecidual realizada através de suturas convencionais 39, e neste caso, a adesão tecidual por meio das suturas convencionais apresentou um melhor processo de cicatrização. No mesmo ano, Leite e colaboradores (2000), demonstraram que o novo selante de fibrina do CEVAP pode tornar-se uma ferramenta valiosa em anastomoses de cólon de roedores, pois agiu como um agente impermeável, principalmente, quando associado à fatores de risco que causam deiscências, como infecção, hipóxia, hematoma, diabetes e desnutrição 40. Entre 2005 e 2007, outros dois estudos apontaram o novo selante de fibrina do CEVAP como uma ferramenta próspera em procedimentos cirúrgicos na área da medicina veterinária e na área da odontologia humana. Ferraro e colaboradores (2005) apontaram a recuperação de uma taxa de 62,5% de tendões rompidos de cães, onde uma ligeira retração do dentão de cerca de 2 mm, permitiu um aumento progressivo na resistência para a força máxima de tração e a reparação permanente desses tendões tratados com o selante 41. Paralelamente, Chiquito (2007) avaliou pacientes com defeitos gengivais conhecidos como recessão do tecido marginal sob a ação do novo selante de fibrina do CEVAP. Neste estudo, o enxerto foi fixado utilizando selante de fibrina derivado de veneno de serpente, sendo comparado à pacientes submetidos aos procedimentos de suturas convencionais. O selante derivado de veneno de serpente demonstrou características favoráveis como estancamento e regeneração rápida quando aplicado em cirurgia periodontal, no que se refere ao recobrimento radicular em recessões teciduais marginais em relação à aplicação de sutura convencional 42. O uso do novo selante de fibrina derivada do veneno de serpente e do sangue de grandes animais mostrou-se de fácil aplicação, viável com modelos animais e de baixo custo, evitando o progresso da lesão, permitindo assim, a cicatrização 37;42. Neste contexto, Sampaio e colaboradores (2007) utilizaram o novo selante de fibrina Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 31 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado para reparar ferimentos da ceratectomia em cães. Os resultados indicaram que a cola de fibrina foi eficiente no reparo dos ferimentos oculares e apesar do pequeno tempo de permanência, o novo selante mostrou-se eficiente, pois contribuiu para os mecanismos reparadores, acelerando o processo de cicatrização, evitando a formação de edema na ferida, o que contribui para a manutenção da limpidez da córnea 43. Estudos realizados por Barbosa e colaboradores (2008) na área odontológica, evidenciou novamente que o uso do selante de fibrina do CEVAP é tão eficaz na imobilização de enxertos gengivais em relação aos enxertos suturados. Neste estudo, os enxertos foram realizados nos dentes pré-molares mandibulares contralaterais de 15 pacientes. Os grupos que tiveram o enxerto suturado apresentaram uma maior densidade de células inflamatórias em sete dias e uma tendência para uma menor densidade de colágeno, enquanto que o grupo suturado com o bioproduto apresentou uma aparência de cura mais avançada 44. Portanto, os autores indicaram que este bioproduto pode promover a maturação do enxerto gengival já na primeira semana após a cirurgia, em comparação com a utilização de suturas convencionais, podendo assim, o selante de fibrina vir a ser o material substituto candidato nos procedimentos de cirúrgicos de suturas convencionais. No entanto, este novo selante de fibrina do CEVAP tem despertado grande interesse também na área da biotecnologia. Além de cola biológica, Gasparoto e colaboradores (2014), avaliaram a viabilidade in vitro do selante de fibrina do CEVAP como ótimo modelo de arcabouço para células-tronco mesenquimais. Os autores observaram que, este selante heterólogo pode ser eficiente como arcabouço biológico, pois ao interagir com as células tronco mesenquimais, manteve-as viáveis, ou seja, o selante não afetou a adesão, proliferação e diferenciação celular e permitiu a aderência e o crescimento das células-tronco em sua superfície 45, demonstrando assim, que este selante também pode ser uma ferramenta útil em vários processos Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 32 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado clínico-cirúrgicos regenerativos, onde a implantação de células-tronco em órgãos condenados ou debilitados se faz necessário. 1.4. DESENVOLVIMENTO DE UM NOVO SELANTE DE FIBRINA PARA O TRATAMENTO DE ULCERAS CRÔNICAS VENOSAS Os termos “ferida ou úlcera” podem ser definidos como sendo qualquer lesão presente no tecido epitelial, nas mucosas ou em determinados órgãos acarretando prejuízo de suas funções básicas. Caracterizam-se por apresentar perda de tecido atingindo a epiderme, às vezes a derme chegando muitas vezes ao tecido celular subcutâneo e mais raramente aos músculos 43. A úlcera cutânea é de ocorrência comum, mas quando complicada por uma infecção ou dependendo da sua cronicidade, representa um grave problema de saúde pública 46. A prevalência de úlcera venosa ativa (não cicatrizada) entre os adultos é de aproximadamente 0,3% na população mundial, ou seja, um em cada 350 adultos são acometidos por essa enfermidade 47. Nos Estados Unidos, estima-se que o custo anual para o tratamento da úlcera venosa esteja entre 1,9 e 2,5 bilhões de dólares, sendo que 1,3% da verba destinada à saúde são investidos no tratamento de úlceras venosas (UVs) 48,49. No Brasil, particularmente no município de Botucatu, Estado de São Paulo, a prevalência das UVs é de 1,5% 47. De acordo com estes autores, houve um aumento de 4% na prevalência desta enfermidade em indivíduos com idade acima de 65 anos 47. Esse dado tem preocupado as autoridades de saúde, haja vista que, atualmente, a população idosa brasileira, ou seja, com idade superior a 60 anos, representa cerca de 19 milhões de indivíduos. De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 50, 10% da população do nosso país se encontram neste grupo de risco. Além disso, estimativas deste Instituto indicam que esse contingente atingirá 32 milhões de pessoas em 2025, tornando o Brasil o sexto colocado no mundo em número de idosos 50. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 33 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado As principais complicações que ocorrem nos pacientes com úlceras venosas crônicas são: infecções de partes moles, colonização crítica, dermatite de contato, osteomielites e, mais raramente, transformação neoplásica 51. Os portadores das úlceras venosas crônicas necessitam de cuidados especiais, como um atendimento multidisciplinar composto por cirurgiões vasculares, dermatologistas, fisioterapeutas, nutricionistas, entre outros. Além disso, a principal e maior consequência dessa enfermidade é o comprometimento da qualidade de vida e da autoestima desses pacientes, que além de dores e da dificuldade de locomoção, a lesão pode apresentar exsudato com forte odor 52, o que consequentemente, pode restringir suas atividades da vida diária e o lazer, levando-os à quadros de frustração e depressão 53. Mas não se pode descartar que, várias doenças sistêmicas comuns exacerbam ainda mais o processo de cicatrização das úlceras venosas, como por exemplo, a presença de diabetes mellitus e/ou fragilidade da pele 54. Neste contexto, Broadbent e colaboradores (2010), se esforçam para investigar vários fatores no ambiente da ferida que auxiliam na compreensão do complexo processo de cicatrização das úlceras 55. O processo de cicatrização ocorre fundamentalmente em três fases: inflamação, formação de tecido de granulação e deposição de matriz extracelular e remodelação pela presença de mediadores derivados da circulação (as frações livres do complemento, fatores de coagulação, moléculas do sistema fibrinolítico e hormônios como os esteroidais, tireoideanos e a insulina), cininas (histamina,bradicinina e serotonina), mediadores peptídicos (citocinas, fatores de crescimento, neuropeptídeos e estruturas da matriz extracelular) e mediadores lipídicos (eicosanóides) 56. Os principais métodos destinados à cicatrização da úlcera são o tratamento local e a terapia compressiva. Algumas medidas devem ser tomadas para diminuir a hipertensão venosa crônica e sua repercussão na macro e microcirculação. A terapia compressiva age na macrocirculação, aumentando o retorno venoso profundo, Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 34 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado diminuindo o refluxo patológico durante a deambulação e, aumentando o volume de ejeção durante a ativação dos músculos da panturrilha 57. A compressão do membro aumenta a pressão tissular favorecendo a reabsorção do edema e melhorando a drenagem linfática 58. Além disso, age na microcirculação diminuindo a saída de líquidos e macromoléculas dos capilares e vênulas para o interstício, podendo estimular também a atividade fibrinolítica 59. A pressão externa que a compressão deve realizar no tornozelo dos pacientes com úlcera venosa é em torno de 35 a 40mmHg e gradualmente menor na região abaixo do joelho. Para atingir os benefícios da compressão o paciente deve ser estimulado a deambular. Todos os métodos compressivos são contra-indicados se o paciente apresentar doença arterial periférica grave, ou seja, pulsos distais não palpáveis 57. No tratamento local da ferida é importante o preparo do seu leito. Este é um conceito clínico que se refere ao manejo para acelerar a cicatrização endógena e auxiliar na eficácia das medidas terapêuticas. É um conceito relativamente recente, que proporciona uma abordagem estruturada no tratamento das feridas crônicas. Foi desenvolvido devido ao aumento da compreensão das diferenças entre exsudato de feridas agudas e crônicas e pelo potencial de prejuízo que o fluído de tal ferida causa no leito da lesão 60. No entanto, até o momento, não existe nenhuma terapia comprovadamente eficaz 61 para a cura de úlceras venosas crônicas. Contudo, infelizmente não existe um tratamento 100% eficaz para as úlceras crônicas venosas atualmente. Neste contexto, os pesquisadores do Centro de Estudos de Venenos e Animais Peçonhentos da UNESP (CEVAP) vêm desenvolvendo um novo selante de fibrina há mais de 20 anos, para auxiliar no tratamento de úlceras venosas crônicas. A equipe de pesquisadores do CEVAP propôs a prospecção de um novo selante a partir de uma serinoprotease extraída do veneno da serpente Crotalus durissus terrificus associada ao crioprecipitado rico em fibrinogênio extraído de bubalinos. Muitos estudos pré-clínicos foram realizados até que Gatti e colaboradores Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 35 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado entre 2007 e 2010, desenvolveram um ensaio clínico pioneiro fase I, utilizando o novo selante de fibrina do CEVAP em 24 pacientes adultos com úlceras de membros inferiores de origem venosa; neste estudo, evidenciou-se que este selante auxiliou na cicatrização total e/ou parcial das úlceras, proporcionando alta dos pacientes na oitava semana de tratamento. Neste mesmo contexto, o CEVAP, juntamente com a Faculdade de Medicina da UNESP de Botucatu, deram continuidade em 2011 ao ensaio clínico multicêntrico de fase II, no qual 260 pacientes com úlceras venosas de membros inferiores serão estudados, tendo o apoio do Ministério da Ciência e Tecnologia (Decit) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) através do processo no. 563582/2010-3 – (Projeto de Pesquisa Clínica intitulado “Tratamento de úlceras venosas com o selante de fibrina derivado de veneno de serpente” - Edital MCT/CNPq/CT - Saúde/MS/SCTIE/DECIT Nº 67/2010 - Pesquisa Clínica - Produtos Estratégicos para o Sistema Único de Saúde (SUS). Como aplicação biotecnológica, este novo selante está sendo aplicado em pacientes que apresentam ulceras venosas crônicas, a fim de auxiliar na cicatrização das mesmas como tratamento adjuvante. O diferencial deste novo selante é o fato de não apresentar risco de transmissão de doenças infecciosas humanas por ser constituído de fluidos animais (sangue de bubalinos e veneno de serpentes), e por ser um produto genuinamente brasileiro, seu custo é reduzido e, atualmente, se encontra padronizado para utilização clínica em pacientes com úlceras crônicas de membros inferiores. A principal meta deste projeto de pesquisa clínica é disponibilizar este novo selante para distribuição junto ao SUS. Porém, até o presente momento, não se tem a compreensão se, este bioinsumo atua como um agente cicatrizante no tratamento das úlceras venosas ou somente atua no preparo do leito, conforme os questionamentos deixados por Gatti e colaboradores (2011) 62. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 36 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado 1.5. MARCADORES MOLECULARES PARA AVALIAÇÃO DA SANIDADE ANIMAL Atualmente, a utilização de biomarcadores é considerada de extrema importância nas pesquisas experimentais por aumentar a confiabilidade dos estudos clínicos. Além disso, a identificação de biomarcadores chaves em determinados indivíduos podem contribuir para a prevenção de alterações, o que poderia ser feito mediante a elaboração de programas de intervenção 63. Outro importante papel dos biomarcadores é a sua utilização para o aprimoramento de tratamentos pré-existentes. Os biomarcadores podem ser usados para vários propósitos, dependendo da finalidade do estudo. A utilização dos biomarcadores pode ter como finalidade elucidar a relação causa-efeito e para fins de monitoramento biológico, realizado de maneira sistemática e/ou periódica 64,65. Contudo, existe a necessidade de identificar e validar, para cada sistema biológico, os biomarcadores que poderão ser utilizados como indicadores durante uma atividade de monitoramento. Os biomarcadores podem ser utilizados ainda no diagnóstico clínico com o objetivo de confirmar o diagnóstico de uma intoxicação aguda ou crônica, de avaliar a efetividade de um tratamento ou mesmo de avaliar o prognóstico de casos individuais 66. Sabe-se que a uma das primeiras resposta do organismo para estresse imunológico é a síntese e a secreção de proteínas a partir das células hepáticas 67;68;69;70;73;74. A resposta imunológica ocorre logo após uma lesão, declinando dentro de um ou dois dias 75. Proteínas cuja concentração se eleva rapidamente nesses casos são denominadas de proteínas de fase aguda (PFA). O fígado é estimulado a produzir um número de proteínas que podem ser detectadas em níveis mais elevados em animais com processos inflamatórios instalados 71;72;76. As proteínas de fase aguda podem ser divididas em dois grupos: negativas e positivas. As negativas são as que diminuem a concentração quando ocorre a resposta de fase aguda, que incluem albumina e transferrina; enquanto as positivas têm seu nível elevado quando há Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 37 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado resposta de fase aguda, tais como proteína C-reativa, glicoproteína ácida-1, antitripsina-1, antiquimotripsina-1, amiloide A sérica, ceruloplasmina, haptoglobina (Hp), macroglobina-2, fibrinogênio e componente do complemento 77,73. Relata-se que estas proteínas podem ser consideradas indicadoras potenciais de doença inflamatória ou do bem-estar em animais, individualmente ou em rebanho 73. Kaneko e colaboradores (1997) evidenciaram que a haptoglobina (Hp) é a proteína de fase aguda mais importante em ruminantes 78. De acordo com Jain (1993), Hp é uma glicoproteína sintetizada no fígado, com quatro cadeias de polipeptídios e com meia vida no plasma de dois a quatro dias 79. Estruturalmente, a Hp é formada por duas subunidades alfa combinadas com duas subunidades betas que se estabiliza ao se juntar com a hemoglobina 73. Com base na necessidade de se controlar a qualidade a matéria-prima doada por esses animais considerados produtores de insumos biológicos para a indústria biotecnológica, várias técnicas qualitativas são empregadas no intuito de se obter o perfil de proteínas expressas em condições normais de saúde, para que bioprodutos possam ser produzidos com fidelidade em larga escala pela indústria farmacêutica, facilitando seus acessos à comunidade 80. Pomorska-Mól et al (2014) investigaram a cinética das proteínas de fase aguda em quadros subclínicos e clínicos de gripe em suínos. A gripe suína é uma doença respiratória contagiosa importante na saúde pública humana. O diagnóstico da gripe suína foi baseado em sinais clínicos e confirmado pela detecção do vírus ou anticorpos específicos no sangue. No entanto, a infecção é muito mais frequente do que a doença propriamente dita e neste caso, as proteína C-reativa, haptoglobina e amilóide sérica, denomiadas de fase aguda, foram evidenciadas como marcadores superexpressos após a infecção provocada em 28 leitões. Neste estudo, foi evidente a relação entre a magnitude da resposta sérica das proteínas de fase aguda com a Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 38 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado gravidade da doença, proporcionando assim, uma ferramenta bioquímica viável em uma rotina diagnóstica em relação ao grau da infecção por gripe suína 81. A importância de proteínas de fase aguda (PFA) como biomarcadores de enfermidades em ruminantes. Para tal, se determinou o proteinograma sérico e leucograma para bovinos, ovinos e caprinos sadios e doentes. Em bovinos, a proteína haptoglobina teve destaque como um biomarcador molecular precoce e confiável de foco inflamatório/infeccioso. Em ovinos, as proteínas ceruloplasmina, haptoglobina, glicoproteína-1 ácida mostraram moderada expressão frente às enfermidades avaliadas. Já a proteína transferrina, embora tenha se mostrado biologicamente como uma PFA negativa em todos os grupos estudados, apenas apresentou comportamento estatisticamente diferenciado em bovinos acometidos por mastite 82. Ao mesmo tempo em que as proteínas de fase aguda podem responder por quadros clínicos de inflamação em animais, estas podem não necessariamente ser os marcadores moleculares para doenças infecciosas como tuberculose, brucelose, papilomatose, febre aftosa e anaplasmose. A crescente preocupação com a rapidez na identificação e resolução de problemas sanitários em rebanhos incentivou e propiciou os avanços tecnológicos na área de identificação de biomarcadores moleculares. Desta forma, a utilização de técnicas analíticas da abordagem proteômica pode atuar como uma ferramenta molecular inovadora para identificar marcadores específicos para sanidade animal. 1.6. ABORDAGEM PROTEÔMICA COMO ESTRATÉGIA DE INVESTIGAÇÃO Atualmente, a busca por novas moléculas a partir de extratos de vegetais, de venenos e de insumos animais, como o plasma/soro/sangue, têm contribuído para a descoberta de novos medicamentos 83. Estima-se que cerca de 60% dos fármacos antitumorais e anti-infecciosas que se encontram disponíveis no mercado são de Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 39 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado origem natural 84,85, e foram descobertas por técnicas analíticas que compõe a estratégica de análise proteômica. A abordagem proteômica é o estudo em larga escala de peptídeos/proteínas, usualmente, por métodos bioquímicos 86,87,88,89. A proteômica está relacionada com o conjunto de tecnologias analíticas que têm por objetivo separar e identificar proteínas em amostras biológicas complexas 90. Essas moléculas controlam a maioria dos processos celulares, podendo agir como enzimas, anticorpos, hormônios, componentes estruturais e receptores celulares 91,92. Tais fatos impulsionaram o desenvolvimento de novas tecnologias para o estudo deste conjunto de proteínas diferencialmente expressas. Desta forma, as ferramentas analíticas passaram, então, a serem instrumentos essenciais na abordagem proteômica 93. Neste contexto, avanços tecnológicos vêm beneficiando diferentes áreas da biomedicina nos últimos anos. Estes avanços deram ênfase nos estudos que promoveram o aumento de escala de análises e a agilidade na obtenção de métodos mais eficientes para a descoberta de proteínas candidatas à biomarcadores 94. Estudos proteômicos têm auxiliado na obtenção de diagnósticos clínicos mais específicos na área de medicina. Em humanos há o desenvolvimento de uma plataforma proteômica para detecção de marcadores prognósticos e diagnósticos através da análise do fluído de feridas crônicas 95. Auxiliou no isolamento das proteínas presentes em baixas concentrações no fluido de feridas crônicas. Tal estudo resulta na identificação de biomarcadores moleculares para auxiliar a segregar os pacientes quando submetidos às diferentes terapias na área de dermatologia95. De forma semelhante, Zhang e colaboradores (2012) evidenciaram em seus estudos, biomarcadores em potenciais para a doença de Parkinson 96. Ele observou marcações com isótopos estáveis nos ensaios de espectrometria de massas quantificaram as proteínas diferencialmente expressas nas amostras oriundas de Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 40 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado pacientes com doença de Parkison, a fim de se classificar os diferentes estágios dessa doença. Desta forma, os pesquisadores determinaram que a proteína apolipoproteína AI, na fase inicial dos pacientes acometidos pela doença de Parkinson, se mostrou reduzida, ou seja, sua expressão foi suprimida nesta fase da doença. Apolipoproteína AI é uma proteína que atua, não só no metabolismo de lipídios do sistema nervoso central, mas também, participa do processo de deposição de proteínas que estão envolvidas nas doenças degenerativas neurais 96. Recentemente, Phillips e colaboradores (2014) avaliaram o perfil de proteínas no soro de pacientes acometidos por úlceras de Buruli. A úlcera de Buruli é uma doença causada por Mycobacterium ulcerans e, tem se espalhado pelos países tropicais rapidamente, com implicações expressivas na saúde pública e econômica na África Ocidental, principalmente. Neste estudo, os pacientes acometidos por esse tipo de úlcera tiveram os níveis de proteínas totais e uréia reduzidos no sangue, mesmo na ausência de sinais de desnutrição ou insuficiência funcional do fígado. Este estudo evidenciou uma assinatura proteômica exclusiva para esta doença, uma vez que, as proteínas albumina e globulina que estão envolvidas com o metabolismo lipídico, com a coagulação e a remodelação de tecido, se encontraram diferencialmente expressas 97. Na medicina veterinária, muitos estudos prospectivos e biotecnológicos utilizaram da abordagem proteômica para evidenciar marcadores moleculares do plasma seminal, visando o conhecimento das vias celulares e processos biológicos 98,99,100. Além da identificação de agentes infecciosos e seus processos fisiológicos no hospedeiro 101, identificação de fraudes em produtos de origem animal 102,103,104 , estudo da fertilidade/infertilidade e processos envolvidos 105 e a busca por marcadores moleculares para produção de medicamentos 106,107. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 41 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado No que se refere aos estudos envolvendo o plasma sanguíneo de animais, destaca-se os efeitos do estresse promovido pelos exercícios físicos em cavalos de competição por meio do uso de estratégias proteômicas. Geralmente, os quadros de estresse associados com doenças mal compreendidas, tais como, a síndrome do fraco desempenho, a síndrome do excesso de treinamento, rabdomiólise por esforço induzida por exercício e hemorragia pulmonar 108,109, comprometem o rendimento desses animais e seus retornos aos eventos de competição. Scoppetta e colaboradores (2012) estudaram o plasma sanguíneo de equinos envolvidos em corridas de resistência na tentativa de se estabelecer a ocorrência de assinaturas moleculares após o exercício físico prolongado. A análise da expressão de proteínas demonstrou que, as proteinas α-1-antitripsina, ceruloplasmina, α-2-macroglobulina e fator de complemento-C4 se encontravam superexpressas após a competição, enquanto as proteínas β-haptoglobina, apolipoproteína, fibrinogênio, fator de complemento B e albumina se encontraram subexpressas neste mesmo perfil proteômico sanguíneo 110. Estes resultados indicaram que o exercício físico prolongado afetam as vias de sinalizações relacionadas com os processos de inflamação, coagulação, danos celulares e vasculares, permitindo assim que, estas proteínas respondam um diagnóstico precoce na medicina veterinária, no que se refere ao retorno desses animais nas competições esportivas ou na rotina de trabalho que os mesmos exercem. 1.7. AS FERRAMENTAS ANALITICAS DA PROTEOMICA EM ESTUDOS TRANSLACIONAIS Uma vez que a abordagem proteômica tem sido admitida como uma estratégica investigativa e eficaz na medicina translacional, a prioridade está no fato de reduzir a complexidade das amostras antes da caracterização de suas proteínas Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 42 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado 111. Muitos estudos translacionais evidenciaram biomarcadores moleculares importantes na detecção de várias enfermidades no plasma sanguíneo de pacientes pela abordagem proteômica 112. A obtenção do plasma sanguíneo de pacientes é um processo menos agressivo que outras técnicas de coleta de amostras biológicas, como por exemplo, uma punção lombar. Além disso, o plasma é um fluído amplamente aceitável para uso em testes clínicos, que reflete a complexidade de proteínas corpóreas em quadros clínicos saudáveis e doentes, contendo biomarcadores relevantes para predição, diagnóstico ou uma investigação mais aprofundada sobre as causas e os efeitos das doenças 113. Associado com a elevada abundância de proteínas como soroalbumina e imunoglobulinas114, as quais juntas constituem mais de 85% das proteínas totais constituintes, estas podem mascar as proteínas menos abundantes neste tipo de amostra biológica, as quais podem ser biomarcadores em potenciais. Para resolver este problema, as proteínas mais abundantes podem ser removidas com o uso de colunas de depleção por afinidade ou protocolos de precipitação de proteínas 113,115,116. Zangarini e colaboradores (2014) evidenciaram que em adição aos procedimentos de depleção das proteínas mais abundantes, outra maneira de reduzir a complexidade das amostras é utilizando métodos de separação, como a eletroforese uni e bidimensional e, a cromatografia líquida de alta performance (HPLC) 117. A eletroforese bidimensional (2D) é uma das ferramentas mais utilizadas na proteômica responsável por isolar proteínas por meio das suas massas moleculares e pontos isoelétricos num gel de poliacrilamida 118. Além disso, é um método analítico que apresenta características singulares, tais como o elevado poder de resolução e ótima reprodutibilidade quando se quer separar componentes presentes em uma amostra proteica complexa 114,119. Além disso, outra vantagem em relação a outras tecnologias de separação de macromoléculas é a capacidade de separar um grande número de Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 43 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado proteínas de uma amostra complexa e a possibilidade de se realizar análises da expressão gênica por meio de comparação dos padrões proteicos 120,121. Paralelamente, o método analítico mais utilizado para se caracterizar/identificar proteínas é a espectrometria de massas devido a sua alta sensibilidade e capacidade de produzir informações com base na estrutura de proteínas e peptídeos. Os avanços na instrumentação de espectrometria de massas, combinados com a recente disponibilidade de genomas sequenciados e a descoberta de técnicas de ionização suaves, tais como Matrix-assisted laser desorption/ionization [MALDI] 122,123 e Electrospray [ESI] 124, culminaram em uma nova geração das pesquisas proteômicas. Utilizando a espectrometria de massas, é possível identificar e quantificar milhares de proteínas ao mesmo tempo dentro de um único experimento, fazendo com que a eletroforese bidimensional, muitas vezes seja substituída, uma vez que, identificar spots em géis de poliacrilamida e quantificá-los é uma atividade laboriosa, dependendo do número amostral em uma pesquisa translacional. Neste campo de análises de espectrometria de massas, duas abordagens metodológicas tem sido extensivamente utilizadas a estratégia shotgun e a de quantificação de proteínas. A estratégia shotgun compreende uma análise de uma mistura proteica complexa 125. As proteínas totais presentes em uma amostra complexa são submetidas à hidrólise na presença de uma enzima proteolítica, formando uma mistura complexa de peptídeos 126. Assim as proteínas são identificadas por correlação entre os fragmentos peptídicos adquiridos experimentalmente com as sequências depositadas em banco de dados de proteínas 127. Paralelamente, a estratégia de espectrometria de massas quantitativa tem seu caráter inovador pelo fato que as proteínas presentes em uma amostra complexa são identificadas e quantificadas relativamente, ou seja, estudos de expressão diferencial de proteínas podem ser realizados quando essas amostras digeridas são submetidas Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 44 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado à espectrometria de massas diretamente, e neste caso, a diferença entre a intensidade dos mesmos íons presentes nas diferentes amostras, podem ser observados e quantificados 126. A espectrometria de massas oferece uma grande variedade de técnicas de quantificação de proteínas, sendo quase todas aplicáveis com base na quantificação de peptídeos provenientes de digestão das proteínas com a enzima tripsina 128. Dentre elas, estão a estratégia de quantificação Stable isotope labelling by amino acids in cell culture (SILAC) e Isobaric tag for relative and absolute quantification (iTRAQ). Esta técnica se apoia na marcação dos peptídeos com diferentes isótopos estáveis. Nestas estratégias, duas ou mais amostras podem ser submetidas ao mesmo tempo em um equipamento de espectrometria de massas. Neste caso, fragmentos peptídicos homólogos são comparados dentro de um mesmo espectro de massas e a diferença entre a intensidade normalizada dos íons, indica quantidade relativa ou absoluta das proteínas alvos do estudo 126;128. Outra abordagem de espectrometria de massas quantitativa é a estratégia label-free, a qual vem ocupando um papel importante nos estudos de quantificação de proteínas devido a relação custo-benefício e a flexibilidade do experimento. Ele é um método utilizado para se determinar a concentração de proteínas sem a utilização de marcadores com isótopos estáveis, por meio da combinação de digestão proteica e cromatografia liquida acoplada ao um equipamento de espectrometria de massas (LC/MS). A quantificação da proteína pode ser realizada pela medida da intensidade de sinal dos íons dos peptídeos correspondentes à proteína alvo do estudo em um espectro de massas, ou pela contagem e comparação do número de espectros de massas de fragmentação dos peptídeos que identificam esta proteína 114. Apesar de toda especificidade e inovação que as ferramentas analíticas podem contribuir para uma rotina ambulatorial, muitas dificuldades são enfrentadas para Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 45 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado inserir essas ferramentas e metodologias analíticas, sendo os principais motivos são: 1) carência de mão de obra especializada requerida na área da proteômica analítica, uma vez que, os cursos da área da saúde não apresentam disciplinas ou treinamentos, que envolvam a capacitação em recursos humanos na área de química analítica 129, 2) elevado custo em relação aos ensaios prognósticos e diagnósticos vigentes e, 3) recursos financeiros para aquisição de equipamentos de elevada resolução e infraestrutura física de alojamento destes equipamentos, e seus respectivos custos com manutenções preventivas. 2. REFERENCIAS [1] Bonduelle Y, Pisani J. The future of pharma: back to basics. Bus Develop Licens J. 2003;2:32-5. [2] Borghese A, Mazzi M. Buffalo population and strategies in the world. In: Buffalo Production and Research, 12, 2014, Roma, Italy. Roma: BPR, 2014;5:12-35. [3] Ranjhan SK. Buffalo as a social animal for humanity. In: Proceedings of the 8th World Buffalo Congress; 19-22 oct, 2007; Caserta, Italy. Caserta: WBC; 2007. p. 30- 38. [4] Food and Agriculture Organization (FAO). FAOSTAT: Agriculture database [Internet]. Rome: FAO; 2007. [Acesso: 23 out 2013]. Disponível em: http://faostat. fao.org/default.aspx. [5] Ministério da Agricultura. Pecuária e Abastecimento. RIISPOA. Regulamento da Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal. Aprovado pelo Decreto nº 30.691, de 29-03-52, alterado pelos Decretos nºs 1.255 de 25-06-62, 1.236 de 02- 09-94, nº 1.812 de 08-2-96 e nº 2.244 de 04-06-97. Brasília, DF: MARA, 1997. [6] Kamal T, Shebaita M, Ibrahim I. Physiological responses of lactating buffaloes to shed type. In: Proceedings of the 9th Prospects of buffalo production in the Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 46 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado Mediterranean and the Middle East; 9-12 nov 1993; Cairo, Egito. Cairo: PBMM, 1993. p. 123-25. [7] Ricci GD, Domingues PF. O leite de búfala. Rev Educ Cont Vet Med Zootec. 2012;10:14-9. [8] Verruma MR, Salgado JM. Análise química do leite de búfala em comparação ao leite de vaca. Agric Ciênc. 1994;51:56-8. [9] Ling ER, Ron SK, Porter JWG. The composition of the milk and nutritive value of its components. In: The Mamary Gland and Its Secretion. New York: Academic Press;1961. v. 2, p. 195-263. [10] Furtado MM. Leite de búfala: estudo da fabricação do queijo azul. Rev do Inst Latic Cândido Tostes. 1980;35(207):23-8. [11] Neves NLB. Contribuição da bubalinocultura para a produção leiteira. In: Caracterização e implementação de uma política para o leite. Piracicaba: CIUPPL; 1985. p.37-45. [12] Dubey PC. Factors affecting composition of milk of buffaloes. Indian J Anim Sci. 1997;67:802-4. [13] Macedo MP. Composição físico-química e produção do leite de búfalas da raça Mediterrâneo no Oeste do Estado de São Paulo. Rev Bras Zootec. 2001;30:1084-8. [14] Silva MST. Programa de incentivo a criação de búfalos por pequenos produtores – PROnAF [internet]. Pará; 2003 [acesso 20 fev 2014]. Disponível em: . [15] Rey JF, Martínez CL, Urrea A. Evaluation of sensory characteristics and texture of an economic Buffalo meat (Bubalus bubalis) sausage and an economic beef (Bos indicus) sausage with addition of bovine hemoglobin powder. Procedia Food Sci. 2011;1:545-8. [16] Cedres J. Chemical composition and physical characteristics of buffalo meat extensively bred in the province of Formosa [tese]. Corrientes: Faculty of veterinary science;2002. [17] Corte OO, Felicio PE, Cia G. Sistematização da avaliação final de bovinos e bubalinos. Bol Téc CTC. 1979;3:67-88. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 47 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado [18] Wang B, Zhan S, Gong T, Lee L. Iron therapy for improving psychomotor development andcognitive function in children under the age of three with irondeficiency anaemia (Review). Cochrane Database Syst Rev. 2013;6:6. [19] Rural Industries. RIRDC - Research and Development Corporation: Maximising marketing opportunities for buffalo products [intenet]. Barton: Rural Industries RED corporation;2013 [acesso 20 out 2013]. Disponível em: http://www.ruralindustriesresearch.org/report_development_corporation.php/. [20] Bailey FR. Histologia. 2ª ed. São Paulo: E. Blucher; 1973. [21] Brouet JC, Clauvel JP, Danon F. Biologic and clinical significance of cryoglobulins: A report of 86 cases. Am J Med. 1984;57:775-8. [22] Loose HW, Haslam PJ. The management of peripheral arterial aneurysms using percutaneous injection of fibrin adhesive. Br J Radiol. 1998;71(852):1255-9. [23] Pizzol MMD, Roggia MF, Kwitko S, Marinho DR, Rymer S. Utilização de adesivo de fibrina em cirurgias oftalmológicas. Arq Bras Oftalmol. 2009;72:308-12. [24] Stone, JH. Mixed Cryoglobulinemia. In: Imboden,J Hellmann, DB Stone. Current heumatology. diagnosis & treatment. New York: Mcgraw-Hill; 2004 chap 35, p. 273-7. [25] Mendoza JC, Lazo F, Yarlequé L, Ruiz NC, Yarlequé A, Pessah S, et al. Efecto del antiveneno botrópico sobre las actividades de fosfolipasa a2, l-aminoácido oxidasa y hialuronidasa de los venenos de serpientes peruanas. Rev Peru Med Exp Salud Publica. 2008;25:174-8. [26] Anderson KP. Feeding and care of orphaned foals. Equinews. 2008;2:3. [27] Mcauliffe SB, Slovis NM. Color atlas of diseases and disorders of the foal. Oxford: Elsevier; 2008,1:127-9. [28] Thomazini-Santos IA, Giannini MJSM, Toscano E, Machado PEA, Lima CRG, Barraviera B. The evaluation of clotting time in bovine thrombin, Reptilase®, and thrombin-like fraction of Crotalus durissus terrificus venom using bovine, equine, ovine, bubaline and human cryoprecipitades. J Venom Anim Toxins. 1998;4:120-36. [29] Puente PDL, Ludeña D. Cell cultureinautologous fibrin scaffoldsfor applications intissueengineering. Exp Cell Res. 2014;322:1-11. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 48 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado [30] Bennett ME, Michaels C, O’Brien K, Weyant R, Phillips C, Dryland V. Measuring beliefs about orthodontic treatment: a questionnaire approach. J Public Health Dent. 1997;57:215-23. [31] Bergel S. On the functions of fibrins. Dtsch Med Wochenschr. 1909;35:633-65. [32] Grey EG. Fibrin as a hemostatic in cerebral surgery. Surg Gynecol Obsteit. 1915;21:452. [33] Seddon HJ, Medawar PB. Fibrin suture of human nerves. Lancet. 1942;2:87-92. [34] Tidrick RT, Warner ED. Fibrin fixation of skin transplants. Surgery. 1944;15:90-5. [35] Staindl O. The healing of wounds and scar formation under the influence of a tissue adhesion system with fibrinogen, thrombin and coagulation factor XIII. Arch OtorhinolaryngoL. 1979;222:241-5. [36] Scardino MS, Swaim SF, Morse BS, Sartin EA, Wright JC, Hoffman CE. Evaluation of fibrin sealants in cutaneous wound closure. J Biomed Mater Res. 1999;48:315-21. [37] Stolf HO. The use of fibrin adhesive derived from snake venom and the evaluation of skin grafting using skin from the patient’s naso labial fold. J Venom Anim Toxins. 1999;5:227. [38] Sartori-Filho R, Prestes NC, Thomazini-Santos IA, Giannini MJSM, Toscano E, Canavessi AMO, et al. Use of fibrin glue derived from snake venom in testicular biopsy of rams. J Venom Anim Toxins. 1998;4:23-35. [39] Chalhoub M, Prestes NC, Lopes MD, Rocha NS, Thomazini-Santos IA, Giannini MJSM. The use of snake venom derived fibrin glue in hysterorrhaphy of ovine caesarean surgery. J Venom Anim Toxins. 2000;6:220-37. [40] Leite CV, Naresse LE, Arantes HL, Lopes AF, Thomazini-Santos IA, Giannini MJSM, et al. An evaluation by rat colon anastomosis of the efficacy of fibrin glue derived from snake venom. J Venom Anim Toxins. 2000;6:180-93. http://lattes.cnpq.br/8972540207861201 http://lattes.cnpq.br/8972540207861201 http://lattes.cnpq.br/8972540207861201 http://lattes.cnpq.br/8972540207861201 http://lattes.cnpq.br/8972540207861201 Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 49 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado [41] Ferraro GC, Moraes JRE, Shimano AC, Pereira GT, Moraes FR, Bueno De Camargo MH. Effect of snake venom derived fibrin glue on the tendon healing in dogs. J Venom Anim Toxins Incl Trop Dis. 2005;11:261-74. [42] Chiquito GCM. Comparison between suture and fibrin adhesive derived from snake venom for fixation of connective tissue graft in correction of marginal tissue recession. J. Venom Anim. Toxins Trop Dis. 2007;13:559. [43] Sampaio RL, Thomazini-Santos IA, Ranzani JJT, Brandão CVS, Barraviera B, Barraviera SRC S, et al. Use of fibrin glue derived from snake venom in the repair of deep corneal ulcers: experimental study in dogs (Canis familiaris, Linnaeus, 1758). J Venom Anim Toxinas Incl Trop Dis. 2007;13:857-73. [44] Barbosa MDS, Stipp AC, Passanezi E, Greghi SL. Fibrin adhesive derived from snake venom in periodontal surgery. histological analysis. J Appl Oral Sci. 2008;16:310-5. [45] Gasparotto VP, Landim-Alvarenga FC, Oliveira AL, Simões GF, Lima-Neto JF, Barraviera B, et al. A new fibrin sealant as a three-dimensional scaffold candidate for mesenchymal stem cells. Stem Cell Res Ther. 2014;10:5:78. [46] Jaul E. Non-healing wounds: the geriatric approach. Arch Gerontol Geriatr. 2009;49:224-6. [47] Maffei FH, Magaldi C, Pinho SZ, Lastoria S, Pinho W, Yoshida WB, et al. Varicose veins and chronic venous insufficiency in Brazil: prevalence among 1755 inhabitants of a country town. Int J Epidemiol. 1986;15:210-7. [48] Callam MJ. Epidemiology of varicose veins. Br J Surg. 1994;81:167-73. [49] Valencia IC, Falabella A, Kirsner RS, Eaglstein WH. Chronic venous insufficiency and venous leg ulceration. J Am Acad Dermatol. 2001;44:401-21. [50] Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Resultados do Censo 2010 [internet]. Brasilia: IBGE; 2010 [acesso 10 jun 2013]. Disponível em: http://www.censo2010.ibge.gov.br/resultados_do_censo2010.php/. http://lattes.cnpq.br/1087615389013655 http://lattes.cnpq.br/6840524602748457 Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 50 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado [51] Phillips TJ, Dover JS. Leg ulcers. J Am Acad Dermatol. 1991;25:965-87. [52] Bongiovanni CM, Hughes MD, Bomengen RW. Accelerated wound healing: multidisciplinary advances in the care of venous leg ulcers. Angiology. 2006;57:139-44. [53] Salomé GM, Pellegrino DMS, Blanes L, Ferreira LM. Self-esteem in patients with diabetes mellitus and foot ulcers. J Tissue Viability. 2011;20:100-6. [54] Chen WY, Rogers AA. Recent insights into the causes of chronic leg ulceration in venous diseases and implications on other types of chronic wounds. Wound Repair Regen. 2007;15:434-49. [55] Broadbent J, Walsh T, Upton Z. Proteomics in chronic wound research: potentials in healing and health Proteomics. Clin Appl. 2010;4:1-11. [56] Balbino CA, Pereira LM, Curi R. Mecanismos envolvidos na cicatrização: uma revisão. Rev Bras Cienc Farm. 2005;41:43-8. [57] Zimmet SE. Venous leg ulcers: modern evaluation and management. Dermatol Surg. 1999;25:236-41. [58] Partsch H. Compression therapy of the legs: A review. J Dermatol Surg Oncol. 1991;17(10):799-805. [59] Smith PC, Sarin S, Hasty J, Scurr JH. Sequential gradient pneumatic compression enhances venous ulcer healing: a randomized trial. Surgery.1990;108:871-5. [60] Dealey C. Cuidando de feridas: um guia para as enfermeiras. 3ª ed. São Paulo: Atheneu; 2008. [61] Fonder MA, Lazarus GS, Cowan DA, Aronson-Cook B, Kohli AR, Mamelak AJ. Treating the chronic wound: A practical approach to the care of nonhealing wounds and wound care dressings. J Am Acad Dermatol. 2008;58:185-206. [62] Gatti M, Vieira LM, Barraviera B, Barraviera SRCS. Treatment of venous ulcers with fibrin sealant derived from snake venom. J Venom Anim Toxins Incl Trop. 2011;17:226-9. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 51 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado [63] Beauchaine TP, Neuhaus E, Brenner SL, Gatzke-Kopp L. Ten good reasons to consider biological processes in prevention and intervention research.Dev Psychopathol. 2008;20:745-74. [64] World Health Organization. International Program on Chemical Safety (IPCS). Environmental health criteria 210: principles for the assessment of risks to human health from exposure to chemicals. Geneva: WHO;1999. [65] Amorim LCA. Biomarkers for evaluating exposure to chemical agents present in the environment. Rev Bras Epidemiol.2003;6:15. [66] Eckersall PD. Recent advances and future prospects for the use of acute phase proteins as markers of disease in animals. Rev Med Vet. 2000;151:577-84. [67] Gonzalez MA, Alvarez ML, Pisani GB, Bernal CA, Roma MG, Carrillo MC. Involvement of oxidative stress in the impairment in biliary secretory function induced by intraperitoneal administration of aluminum to rats. Biol Trace Elem. 2007;116:329- 48. [68] Gonzalez MA, Bernal CA, Mahieu S, Carrillo MC. The interactions between the chronic exposure to Aluminum and liver regeneration on bile flow and organic anion transport in rats. Biol Trace Elem. 2009;127:164-76. [69] Hirvonen J, Eklund K, Teppo AM, Huszenica G, Kulcsar M, Saloniemi H, et al. Acute phase response in dairy cows with experimentally induced Escherichia coli mastitis. Acta Vet Scand. 1999;40:35-46. [70] Skinner JG, Brown RAL, Roberts L. Bovine haptoglobin response in clinically defined field conditions. Vet Rec. 2001;128:147–9. [71] Murata H, Shimada N, Yoshioka M. Current research on acute phase proteinsin veterinary diagnosis: an overview. Vet J. 2004;168:28-40. [72] Petersen HH, Nielsen JP, Heegaard PMH. Application of acute phase protein measurement in veterinary clinical chemistry. Vet Res. 2004;35:163-87. [73] Subiela SM, Tecles F, Parra MD, Cerón JJ. Proteínas de fase aguda: conceptos básicos y principales aplicaciones clínicas em medicina. An Vet. 2001;17:97-114. [74] Tizard IR. Imunologia veterinária: uma introdução. 5ª ed. São Paulo: Guanabara; 1998. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 52 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado [75] Gruys E, Toussaint MJM, Niewold TA, Koopmans SJ. Acute phase reaction and acute phase proteins. J Zhejiang Univ Sci. 2005;6:1045-56. [76] Ringler DJ. Inflammation and repair. Vet Pathol. 1997;6:113-57. [77] Schaffer CJ, Nanney LB. Cell biology of wound healing. Int Rev Cytol. 1996;169:151-77. [78] Kaneko JJ. Serum proteins and the dysproteinemias. In Kaneko J, Harvey JW, Bras ML editor.Clin biochem domestic animals. 5 ed. San Diego: Academic Press;1997. p.117-37. [79] Jain NC. Essentials of Veterinary hematology. Philadelphia: Lea and Febiger; 1993. p.12-5. [80] Schneider C, Malisius R, Küchler R. A prospective study on ultrasound-guided percutaneous thrombin injection for treatment of iatrogenic post-catheterisation femoral pseudoaneurysms. Int J Cardiol. 2009;131:356-61. [81] Pomorska-Mol M, Kwit K, Pejsak Z, Markowska D. The analysis of the acute phase protein response in pigs with subclinical infection with swine H3N2 flu virus. Influenza Other Respir Viruses. 2014; 8(2):228-34. [82] Simplício KMMG, Sousa FC, Fagliari JJ, Silva PC. Proteinograma sérico, com ênfase em proteínas de fase aguda, de bovinos sadios e bovinos portadores de enfermidade aguda de ocorrência natural. Arq Bras Med Vet Zootec. 2013;65(5):1339- 47. [83] Galdos ACR. Análise proteômica do saco vitelino de bovinos [dissertação]. São Paulo: Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia; Universidade de São Paulo; 2009. [84] Cai Y, Luo Q, Sun M, Corke H. Antioxidant activity and phenolic compounds of 112 traditional Chinese medicinal plants associated with anticancer. Life Sci. 2004;74:2157-84. [85] Liby KT, Yore MM, Sporn MB. Triterpenoides and rexinoids as multifunctional agents for the prevention and treatment of cancer. Nat Rev Cancer. 2007;7:357-69. [86] Anderson NG, Anderson NL. Twenty years of Two-dimensional electrophoresis: past, present and future. Electrophoresis. 1996;17:443-53. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 53 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado [87] Celis JE, Gromov P, Ostergaard M, Madsen P, Honoré B, Dejgaard K, et al. Human 2-D PAGE databases for proteome analysis in health and disease. Nat Biotechnol. 1996;398:129-34. [88] Wilkins MR, Pasquali C, Appel RD, Ou K, Golaz O, Sanchez JC, et al. From proteins to proteomes: large scale protein identification by two-dimensional electrophoresis and amino acid analysis. Nat Biotechnol. 1996;14:61-5. [89] Wilkins MR, Willians KL, Appel RD, Hochstrasser DF. Proteome research: new frontiers in functional genomics. J Clin Oncol Res. 1997;243:22-4. [90] O’Farrel PH. High resolution two-dimensional electrophoresis of protein. J Biol Chem. 1975;250:4007-21. [91] Isfor RJ. Proteomics analysis of striated muscle. J Chrom B. 2002;771:155-65. [92] Aebersold R, Mann M. Mass spectrometry-based proteomics. Nature. 2003;402:198-207. [93] De Souza MV, Fontes W, Ricart CA. Análise de proteomas: o despertar da era pós-genômica. Biotecnol Ciênc Desenvol. 2003:12-4. [94] Santos LD, Menegasso ARS, Pinto JRAS, Santos KS, Castro FM, Kalil JE, et al. Proteomic characterization of the multiple forms of the PLAs from the venom of the social wasp Polybia paulista. Proteomics. 2011;11:1403-12. [95] Fernandez ML, Broadbent JA, Shooter GK, Malda J, Upton Z. Development of an enhanced proteomic method to detect prognostic and diagnostic markers of healing in chronic wound fluid. Br J Dermatol. 2008;158:281-90. [96] Zhang X, Yin X, Yu H, Liu X, Yang F, Yao J, et al. Quantitative proteomic analysis of serum proteins in patients with Parkinson’s disease using an isobaric tag for relative and absolute quantification labeling, two-dimensional liquid chromatography, and tandem mass spectrometry. Analyst. 2012;137:490. [97] Phillips RO, Sarfo FS, Landier J, Oldenburg R, Frimpong M, Wansbrough-Jones M, et al. Combined inflammatory and metabolic defects reflected by reduced serum protein levels in patients with buruli ulcer disease. PLoS Negl Trop Dis. 2014,8:e2786. [98] Sales D, Brito I, Lima LF, Lobo CH, Duarte AB, Souza CEA, et al. Expression and localization of Aquaporin 3 (AQP3) in folliculogenesis of ewes. Acta Histochem. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 54 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado 2014;1:1-7. [99] Rego JPA, Crisp JM, Nouwens A, Li Y, Moura AA, Venus B, et al. Seminal plasma proteome of electroejaculated Bos indicus bulls. Anim Reprod Sci. 2014;1:1-15. [100] Cadavid VG, Martins JAM, Moreno FB, Andrade TS, Santos AC, Monteiro- Moreira ACO, et al. Proteins of the boar seminal plasma are associated with sperm parameters. Theriogenology. 2014;1:1-10. [101] Maxwell KL, Frappier L. Viral proteomics. Microbiol Mol Biol Rev. 2007;71:398- 411. [102] Gaso-Sokac D, Kovac S, Josic D. Use of proteomic methodology in optimization of processing and quality control of food of animal origin. Food Technol Biotech. 2011;49:397-412. [103] Paredi G, Sentandreu M, Mozzarelli A, Fadda S, Hollung K, Almeida AM. Muscle and meat: New horizons and applications for proteomics on a farm to fork perspective. J Proteomics. 2013;88:58-82. [104] Jayasri K, Padmaja K, Prasad PE. Proteomics in Animal Health and Production. IOSR J Agricult Vet Sci. 2014;7:50-6. [105] Park Y, Kim J, You Y, Pang M. Proteomic revolution to improve tools for evaluating male fertility in animals. J Proteome Res. 2013;12:4738-47. [106] Peddinti D, Nanduri B, Kaya A, Feugang JM, Burgess SC, Memili E. Comprehensive proteomic analysis of bovine spermatozoa of varying fertility rates and identification of biomarkers associated with fertility. BMC Syst Biol. 2008;2(19):1-13. [107] Rahman MS, Lee J, Kwon W, Pang M. Sperm Proteomics: road to male fertility and contraception. Int J Endocrinol. 2013;20:1-11. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 55 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado [108] Fraipont C, Alexeeva S, Wolf B, Schloesser M, Den Blaauwen T, Nguyen- distèche M. The integral membrane FtsW protein and peptidoglycan synthase PBP3 form a sub-complex in Escherichia coli. J Clin Microbiol. 2011;157:251-9. [109] Amorim LCA. Biomarkers for evaluating exposure to chemical agents present in the environment. Rev Bras Epidemiol. 2003;6:15. [110] Scoppetta F, Tartaglia M, Renzone G, Avellini L, Gaiti A, Scaloni A, et al. Plasma protein changes in horse after prolonged physical exercise: a proteomic study. J Proteomics. 2012; 75:4494-504. [111] Chiou SH, Wu CY. Clinical proteomics: current status, challenges, and future perspectives. Kaohsiung J Med Sci. 2011;27:1-14. [112] Ekegren T, Hanrieder J, Bergquist J. Clinical perspectives of high-resolution mass spectrometry-based proteomics in neuroscience: exemplified in amyotrophic lateral sclerosis biomarker discovery research. J Mass Spectrom. 2008;43:559-71. [113] Pendyala G, Trauger SA, Siuzdak G, Fox HS. Quantitative plasma proteomic profiling identifies the vitamin E binding protein afamin as a potential pathogenic factor in SIV induced CNS disease. J Proteome Res. 2010;9:352-8. [114] Santos HM, Lodeiro C, Capelo JL. Analytical proteomics: an emerging field?. J Proteomics. 2010;73:1411-4. [115] Kolla V, Jeno P, Moes S, Tercanli S, Lapaire O, Choolani M, et al. Quantitative proteomics analysis of maternal plasma in Down syndrome pregnancies using isobaric tagging reagent (iTRAQ). J Biomed Biotechnol. 2010;10:952047. [116] Song F, Poljak A, Kochan NA, Raftery M, Brodaty H, Smythe GA, et al. Plasma protein profiling of Mild Cognitive Impairment and Alzheimer's disease using iTRAQ quantitative proteomics. Proteome Sci. 2014;12:5. [117] Zangarini M, Ceriani L, Sala F, Marangon E, Bagnati R, D'Incalci M, et al. Quantification of trabectedin in human plasma: Validation of a high-performance liquid chromatography-mass spectrometry method and its application in a clinical pharmacokinetic study. J Pharm Biomed Anal. 2014;2:107-12. [118] Weiland F1, Zammit CM, Reith F, Hoffmann P. High resolution two-dimensional electrophoresis of native proteins. Electrophoresis J. 2014;35:1893-902. Capitulo 1 – Revisão Bibliográfica 56 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado [119] Pandey A, Mann M. Proteomics to study genes and genomes. Nature. 2000;405(6788):837-46. [120] Klose J. Protein mapping by combined isoelectric focusing and electrophoresis of mouse tissues. Rev Méd Chile. 1975;26:231-43. [121] Qualtieri A, Pera ML, Urso E, Bono F, Valentino P, Scornaienchi MC, Quattrone A. Two-dimensional electrophoresis of peripheral nerve proteins: optimized sample preparation. J Neurosci Met. 2007;159:125-33. [122] Karas M, Hillenkamp F. Laser desorption ionization of proteins with molecular masses exceeding 10,000 daltons. Anal Chem. 1988;60:2299-301. [123] Tanaka K, Waki H, Ido Y, Akita S, Yoshida T. Protein and polymer analyses up to m/z 100 000 by lazer ionization time-of-flight mass spectrometry. Rapid Commun Mass. 1998;2:151-3. [124] Fenn JB, Mann M, Meng CK, Wong SF, Whitehouse CM. Electrospray ionization for mass spectrometry of large biomolecules. Science. 1989;246(4926):64-71. [125] Olsen JV, Blagoev B, Gnad F, Macek B, Kumar C, Mortensen P. Global, in vivo, and site-specific phosphorylation dynamics in signaling networks. Cell. 2006;127:635- 48. [126] Fournier ML, Gilmore JM. Multidimensional separations-based shotgun proteomics. Chem Rev. 2007;107:3654-86. [127] Graves PR, Haystead TAJ. Molecular biologist’s guide to poteomics. Microbiol Mol Biol Rev. 2002;66:39-63. [128] Bantscheff M, Lemeer S, Savitski MM, Kuster B. Quantitative mass spectrometry in proteomics: critical review update from 2007 to the presente. Anal Bioanal Chem. 2012;404:939-65. [129] Pernemalm M, Lehtiö J. Mass spectrometry-based plasma proteomics: state of the art and future outlook. Expert Rev Proteomics. J Proteome Res. 2008;7:2712-22. Capitulo 2 – Artigo 57 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado Capitulo 2 – Análise proteômica do plasma sanguíneo e crioprecipitado de búfalos BubalusBubalis Capitulo 2 – Artigo 58 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado RESUMO O Centro de Estudos de Venenos e Animais Peçonhentos da UNESP (CEVAP) propuseram há cerca de 20 anos, a bioprospecção de um novo selante de fibrina a partir de uma serinoprotease extraída do veneno da serpente Crotalus durissus terrificus associada ao crioprecipitado rico em fibrinogênio extraído do sangue de búfalos. Atualmente, pouco se sabe sobre a constituição sérica de búfalos da espécie Bubalus bubalis, raça Murrah. Neste sentido, este trabalho teve por objetivo caracterizar as proteínas majoritárias presentes no plasma sanguíneo e do crioprecipitado de B. bubalis por meio das técnicas analíticas de eletroforese bidimensional e espectrometria de massas. Como resultados, evidenciou-se a presença de 129 e 100 proteínas no plasma sanguíneo e no crioprecipitado de bubalinos, respectivamente, sendo estas com massas moleculares entre 110 e 20 kDa e ponto isoelétrico 4-7. Destas 129 proteínas do plasma sanguíneo, 112 foram identificadas, dentre elas albumina, fibrinogênio-α, fibrinogênio-β, fibrinogênio-γ, imunoglobulinas em geral, α-1-antiproteinase, α-1B-glicoproteína, α-2-HS- glicoproteína, α-2-macroglobulina, apoliproteina A-1, antitrombina-III, endopina 2B, fetuína-B, proteína ligante de retinol, serotransferina, transtiretinae proteína ligante de vitamina-D. A maioria destas proteínas estão relacionados com a via de sinalização do sistema complemento e cascata de coagulação. A finalidade deste estudo foi melhor compreender a composição proteica das proteínas majoritárias presentes no plasma e no crioprecipitado de bubalinos, a fim de dar suporte cientifico em estudos futuros para o desenvolvimento de uma plataforma diagnóstica mais específica de sanidade de bubalinos doadores de matéria-prima do selante de fibrina do CEVAP. Palavras-chave: Análise proteômica, plasma sanguíneo, crioprecipitado, Bubalus bubalis, selante de fibrina, eletroforese bidimensional, espectrometria de massas. Capitulo 2 – Artigo 59 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado ABSTRACT The Center for the Studies of Venoms and Venomous Animals (CEVAP) at UNESP proposed to twenty years ago, the prospection of one fibrin sealant from a serineprotease from Crotalus durissis terrificus snake venom associated to cryoprecipitate rich in fibrinogen extract from bubaline blood. Nowadays, few is know about the composition of Bubalus bubalis buffalo serum (Murrah). So, the objective this word was characterizing the majority proteins presents in the plasma and cryoprecipitate of B. bubalis by using two main analytical techniques bidimensional electrophoresis and mass spectrometry. As results, it was evidenced the presence of 129 e 100 proteins in the plasma and cryoprecipitate, respectively, with molecular mass between 100 and 20 kDa and isoelectric point 4-7. Of theses 129 proteins from plasma, 112 ones were identified, among them albumin, fibrinogen-α, fibrinogen-β, fibrinogen-γ, immunoglobulins em general, α-1-antiproteinase, α-1B-glycoprotein, α-2- HS-glycoprotein, α-2-macroglobulin, apoliprotein A-1, antitrombin-III, endopin 2B, fetuin-B, retinol binding protein, transferrin, transthtiretin e vitamin D binding protein. Most of these proteins are related with the signaling via of complement system and coagulation cascade. The finality this study was better understanding the composition of the most abundance proteins from plasma and cryoprecipitate of healthy buballos to give cientific support in future studies for the development of a specific diagnostic plataform of sanity for buballos donors of raw material of the fibrina sealant at CEVAP. Keywords: Proteomic analysis, plasma, cryoprecipitate, Bubalus bubalis, fibrin sealant, bidimensional electrophoresis, mass spectrometry. Capitulo 2 – Artigo 60 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado 1. INTRODUÇÃO A utilização de produtos naturais com propriedades terapêuticas é tão antiga quanto à própria civilização humana. Atualmente, a busca de novas moléculas a partir de extratos de vegetais, de venenos e de insumos animais, como plasma sanguíneo ou soro, tem contribuindo para a descoberta de novos medicamentos1. Estima-se que 60% dos fármacos antitumorais e anti-infecciosos que se encontram disponíveis comercialmente são de origem natural 2,3. Os búfalos da espécie Bubalus bubalis ganharam um espaço considerável na economia mundial por atuarem como bons doadores de matéria-prima. Estes, por sua vez, são de origem asiática e podem ser encontrados em maior abundância nas regiões tropicais e temperados da Ásia. Segundo Borghese e Mazzi, a população de búfalos no mundo totaliza cerca de 168 milhões de animais, os quais estão distribuídos geograficamente pelo mundo nas seguintes proporções: 161 milhões [95,83%] na Ásia, 3,717 milhões [2,24%] na África, 3,3 milhões [1,96%] na América do Sul, 500 mil [0,3%] na Europa e 40 mil [0,02%] na Austrália. Essa espécie tem ocupado um papel relevante na produção de alimentos por garantir estabilidade econômica para áreas menos favorecidas4. Por sua vez, estes animais têm sido mundialmente utilizados em atividades econômicas, dentre estas, o emprego de força para a tração de instrumentos agrícolas e a produção de leite e de carne5. Uma nova frente de pesquisas biotecnológicas vem se desenvolvendo no que se refere às fazendas produtoras de animais de grande porte6. A utilização de animais de grande porte como doadores/soroprodutores desse material biológico tem se mostrado de grande importância na pesquisa científica e/ou na produção de medicamentos e imunobiológicos7,8. Neste contexto, o Centro de Estudos de Venenos e Animais Peçonhentos da UNESP (CEVAP) vem desenvolvendo um novo selante de fibrina há mais de 20 anos, Capitulo 2 – Artigo 61 PONTES, L.G. Dissertação de Mestrado para atuar como cola biológica em procedimentos cirúrgicos e no auxílio durante o tratamento de úlceras venosas crônicas. A equipe de pesquisadores do CEVAP propôs a prospecção de um novo selante a partir de uma serinoprotease extraída do veneno da serpente Crotalus durissus terrificus associada ao crioprecipitado (plasma sanguíneo concentrado) rico em fibrinogênio extraído de bubalinos. Esta iniciativa de desenvolvimento de um novo selante de fibrina a partir do sangue de búfalos ganhou mais expressão quando Thomazini-Santos e colaboradores (1998) avaliaram o tempo de coagulação da fração trombina de serpentes Crotalus durissus terrificus, empregando-se crioprecipitado (plasma sanguíneo concentrado) de diferentes espécies animais. Este estudo evidenciou que o plasma sanguíneo de búfalos da espécie Bubalus bubalis apresenta uma concentração de fibrinogênio superior dos demais animais analisados (homem, bovinos, equinos e ovinos) e tempo de coagulação próximos aos obtidos nas amostras de seres humanos9. Por sua vez, o crioprecipitado consiste na porção acelular do sangue obtida por precipitação/centrifugação do sangue total, sendo constituído basicamente de água, proteínas, tais como soro albumina e globulinas, fatores de coagulação, fibrinogênio, carboidratos e lipídios10. Originalmente, o crioprecipitado foi desenvolvido como um agente terapêutico para o tratame