Insights of local tissue damage and regeneration induced by BnSP-7, a myotoxin isolated from Bothrops pauloensis snake venom: A study of release of pro-inflammatory cytokines and expression of Matrix Metalloproteinases (MMP2 and MMP9).

Envenomations caused by Bothrops snake venoms are characterized by prominent local tissue damage due to myonecrosis, hemorrhage and edema. The acute muscle damage observed in the envenoming can be due the action of different toxins present in the venom, between them, the myotoxic phospholipases A2 (PLA2) show an important role. In the present study, the progression of local tissue damage and inflammation induced by BnSP-7, a myotoxin isolated from Bothrops pauloensis snake venom was evaluated. We further investigated the MMPs expression (MMP-2 and MMP-9) during process of degeneration and regeneration of the gastrocnemius skeletal muscle. Local tissue damages were characterized by edema, necrosis and inflammation evaluated until 24 h after inoculation of BnSP-7. The regeneration of myofibers, analyzed by light microscopy, was observed from 72 hours to 2 weeks after inoculation of toxin. The expression of MMP-9 occurred at the same times intervals of regenerating muscle, suggesting that this MMP is involved with the regeneration process. MMP-2 was expressed at all times tested. The IL-8, IL-6, IL-1 β and TNF-α cytokines levels were analyzed on mice gastrocnemius muscle and MPAC (murine peritoneal adherent cells) after BnSP-7, BnSP-7 modified with BPB and Bothrops pauloensis crude venom inoculation. The cytokines released in higher levels by mice gastrocnemius muscle and MPAC were IL-1β and IL-8, respectively. The release of TNF-α wasn t significative in both models. The results showed also that the modification of BnSP-7 with BPB decreased the release of IL-8, IL-6 and IL-1 β when compared to native BnSP-7. We have demonstrated that BnSP-7 induces an increase in edema, release of CK, cytokines (IL-6, IL-8, IL-1-1β) and expression of MMP-9. This way, this myotoxin can be acting as pro-inflammatory incentives, inducing cytokine production and liberation from the inflammatory and satellite cells, that present important role in inflammatory process and, consequently, in the evolution of local tissue damage and regeneration.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São PauloMestre em Genética e BioquímicaEnvenenamentos causados por serpentes do gênero Bothrops São caracterizados por lesão tecidual local proeminente devido à mionecrose, hemorragia e edema. A lesão tecidual aguda induzida por essas peçonhas ocorre devido à ação de diferentes toxinas presentes nas peçonhas, entre elas as fosfolipases A2 (PLA2) miotóxicas possuem um importante papel. Este estudo avaliou a progressão da lesão tecidual local e da inflamação induzidas pela BnSP- 7, uma miotoxina isolada da peçonha de Bothrops pauloensis. A expressão de MMPs (MMP-9 e MMP-2) durante os processos de degeneração e regeneração do músculo gastrocnêmio também foi investigada. A lesão tecidual local foi caracterizada por edema, necrose e inflamação avaliada até 24 horas após a inoculação de BnSP-7. A regeneração das miofibrilas, analisada ao microscópio óptico, foi observada de 72 horas à 2 semanas. A MMP-9 foi expressa nos mesmos intervalos de tempo em que observou-se o músculo em regeneração, sugerindo um envolvimento desta MMP no processo de regeneração. A MMP-2 foi expressa em todos os tempos testados. Os níveis das citocinas IL-8, IL-6, IL-1 β and TNF-α no músculo gastrocnêmio e em MPAC (células peritoneais aderentes murinas) foram avaliados após estímulo com BnSP-7, BnSP-7 modificada com BPB e a peçonha bruta de Bothrops pauloensis. As citocinas liberadas em maior quantidade pelo músculo gastrocnêmio e pelas MPAC foram IL-1β e IL-8, respectivamente. A liberação de TNF-α não foi significativa em ambos os modelos experimentais, quando comparado ao controle. Os resultados mostraram também que a modificação da BnSP-7 com BPB levou a uma diminuição da liberação das citocinas quando comparado à BnSP-7 nativa. Foi demonstrado então que a BnSP-7 induz a formação de edema e aumento da liberação de CK, citocinas (IL-6, IL-8, IL-1-1β) e expressão de MMP-9. Assim esta miotoxina pode estar agindo como um estímulo pro - inflamatório, induzindo a produção e liberação de citocinas pelas células inflamatórias e pelas células satélite, o que representa um importante papel no processo inflamatório e, consequentemente, na evolução da lesão tecidual local e da regeneração