Estudo da relação estrutura/atividade para as ações neurotóxica/neuroprotetora das acilpoliaminotoxinas NSTX-3 e JSTX-3 em sistema nervoso central de ratos - Sales, Fernanda Pessoa de [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2009)
As neurotoxinas são excelentes ferramentas moleculares para ativar ou bloquear seletivamente diversos componentes do sistema nervoso central (SNC) de mamíferos, incluindo neuroreceptores, neurotransmissores e canais iônicos. O conhecimento das estruturas e dos mecanismos de ação de diferentes neurotoxinas pode direcionar o desenvolvimento de drogas mais eficazes no tratamento de doenças neurológicas. Durante as décadas de 80 e 90, os compostos de baixas massas moleculares oriundos das secreções tóxicas de aranhas e vespas foram alvos de intensa investigação, as toxinas de aranhas Nephilinae, como NSTX-3 e JSTX-3 são exemplos caracterizados estrutural e funcionalmente. Estudos sobre a função dessas toxinas foram realizados in vitro em junções neuromusculares de crustáceos e em preparações de porções encefálicas de mamíferos. Já os estudos realizados in vivo contemplaram a avaliação comportamental de camundongos, usados como modelo experimental, em detrimento dos aspectos bioquímicos da ação de toxinas. Considerando-se a importância da estrutura desses compostos para a ligação a receptores de membrana e a elevada similaridade das estruturas moleculares das acilpoliaminas NSTX-3 e JSTX-3 a proposta deste trabalho foi a caracterização funcional in vivo dessas duas toxinas. Essas toxinas possuem o mesmo grupo cromóforo e uma longa cadeia de poliaminas, que se diferenciam apenas pela presença de um grupo arginil na extremidade da cadeia da NSTX-3. As acilpoliaminotoxinas NSTX-3 e JSTX-3 foram administradas no ventrículo lateral do cérebro de ratos Wistar (icv), e tiveram suas ações mapeadas no SNC pela análise da proteína Fos. A administração icv da NSTX-3 resultou na ativação de regiões encefálicas relacionadas às vias de resposta ao estresse (hipotálamo), controle das emoções (amígdala e tálamo), resposta a estímulos aversivos...

The neurotoxins are excellent tools for the selective activation or blockage of different components of the central nervous system (CNS) of mammals, including neuroreceptors, neurotransmitters and ion channels. The understanding of different neurotoxins structures and mechanisms of action can direct the development of effective drugs for the therapy of neurological diseases. Since the 80 and 90’s, the compounds of low molecular masses from the toxic secretions of spiders and wasps have been one of the main targets of research in this field. The toxins of Nephilinae spiders such as NSTX-3 and JSTX-3 are examples of well known low molecular mass toxins. Studies developed to elucidate part of their actions were performed in vitro both in crustacean neuromuscular junctions and in portions of mammalian brains. Studies were performed in vivo, analyzing mice behaviors upon the effect toxin administration, as an experimental model, in detriment of the action of toxins. Considering the importance of the structure of these toxins for the binding to membrane receptors and the high structural similarity between these acylpolyamines, the goal of this study was to carry-out a comparative functional characterization in vivo of both toxins. They possess the same aromatic group and a long-chain of polyamines, which differ from each other only by the presence of an arginyl group at the end of polyamine chain of NSTX-3. The acylpolyaminetoxins NSTX-3 and JSTX- 3, were administered in lateral ventricle of rats brain (icv), and their sites of action were mapped through the detection of Fos protein. The icv administration of NSTX-3 resulted in activation of brain regions related to response to stress (hypothalamus), emotions control (amygdala and thalamus), respond to aversive stimuli (piriform cortex). Meanwhile, JSTX-3 increased Fos protein in regions of CNS related to memory and learning (hippocampus)... (Complete abstract click electronic access below)
Keywords: Farmacologia; Drogas; Agentes neurotoxicos; Bioprospecção; Acilpoliaminas; Neuroproteção; Acylpolyaminetoxins; Development of drugs; Neuroprotection