Caracterização de enzimas em peçonhas animais : identificação de fosfolipases do escorpião Hadrurus gerstchi e atividades enzimáticas da arraia Potamotrygon falkneri

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2017.Peçonhas animais são misturas complexas de componentes cuja função está relacionada com a defesa ou captura/digestão da presa e essa composição é variável de acordo com o grupo filogenético, distribuição geográfica, ontogenia, sexo, habitat, dieta. Dentre os componentes estão proteínas com atividade enzimática ou não, peptídeos vasoativos, aminas biogênicas, aminoácidos livres, lipídeos, carboidratos, ânions e cátions. Este estudo isolou duas fosfolipases presentes na peçonha do escorpião Hadrurus gerstchi e analisou a composição enzimática da peçonha da arraia Potamotrygon falkneri com o objetivo de contribuir para o conhecimento da composição enzimática dessas peçonhas. Na peçonha de Hadrurus gerstchi foram isoladas duas fosfolipases. A primeira delas como massa molecular de 14 kDa, atividade específica de 13.529 U/mg, pH ótimo de atividade em 8,5, temperatura ótima de atividade entre 35-40ºC, com estabilidade mantida até temperatura de 30ºC. A segunda fosfolipase apresentou massa molecular de 11 kDa, atividade específica de 7.135 U/mg, pH ótimo de atividade 8,0 e estável até a temperatura de 10ºC. As duas enzimas são cálcio dependentes o que sugere pertencerem ao grupo das fosfolipase A2 e mostraram importante atividade hemolítica e edematogênica. A peçonha de P. falkneri foi testada frente às atividades enzimáticas de fosfolipase, hialuronidase, 5’nucleotidase, fosfodiesterase, L-aminoácido oxidase e atividades proteolíticas de colagenase, elastase, substratos cromogênicos de azocaseina e azoalbumina e atividade fibrinogenolítlica. A peçonha apresentou resultados positivos para a maioria dos ensaios, com exceção de fosfodiesterase, L-aminoácido oxidase e atividade fibrinogenolítica, sendo que hialuronidase foi a enzima com maior atividade, seguida das enzimas proteolíticas, indicando a participação destas enzimas na fisiopatologia do envenenamento. Desta forma pode se concluir, que apesar de componentes comuns entre as duas espécies, a função destes componentes é diferente, quando se considera a biologia do animal. As arraias possuem uma peçonha com composição aparentemente mais simples do que a dos escorpiões, no sentido de qualidade e quantidade dos componentes. As moléculas, apesar de complexas, uma vez que possuem alta massa molecular e de arranjos estruturais complexos, parecem estar voltadas apenas para a função de defesa, provocando uma sintomatologia muito específica, caracterizada por um processo inflamatório grave, porém local, enquanto que a peçonha escorpiônica, além da defesa, também é utilizada para a captura e paralisia da presa.Animal venoms are complex mixtures of components whose function is related to the defense or capture/digestion of prey and this composition is variable according to the phylogenetic group, geographic distribution, ontogeny, sex, habitat, diet. Among the components are proteins with enzymatic activity or not, vasoactive peptides, biogenic amines, free amino acids, lipids, carbohydrates, anions and cations. This study isolated two phospholipases present in the venom of the scorpion Hadrurus gerstchi and analyzed the enzymatic composition of the venom from Potamotrygon falkneri streak with the objective of contributing to the knowledge of the enzymatic composition of these venoms. In the venom of Hadrurus gerstchi two phospholipases were isolated. The first one had a molecular mass of 14 kDa, a specific activity of 13,529 U/mg, optimum activity pH of 8.5, optimal activity temperature of 35-40ºC, with a stability maintained at a temperature of 30ºC. The second phospholipase had molecular mass of 11 kDa, specific activity of 7,135 U/mg, optimum pH of activity 8.0 and stable until the temperature of 10ºC. The two enzymes are calcium dependent, suggesting that they belong to the group of phospholipase A2 and showed important hemolytic and edematogenic activity. The P. falkneri venom was tested against the enzymatic activities of phospholipase, hyaluronidase, 5'nucleotidase, phosphodiesterase, L-amino acid oxidase and proteolytic activities of collagenase, elastase, chromogenic substrates of azocasein and azoalbumin, and fibrinogenolytic activity. The venom presented positive results for most of the tests, with the exception of phosphodiesterase, Lamino acid oxidase and fibrinogenolytic activity, and hyaluronidase was the enzyme with the highest activity, followed by proteolytic enzymes, indicating the participation of these enzymes in the physiopathology of the poisoning. In this way it can be concluded that despite the common components between the two species, the function of these components is different when considering the biology of the animal. Streaks have a venom with composition apparently simpler than that of scorpions, in the sense of quality and quantity of the components. The molecules, although complex, since they have high molecular mass and complex structural arrangements, seem to be oriented only to the defense function, provoking a very specific symptomatology, characterized by a severe but local inflammatory process, while the venom scorpion, besides the defense, is also used for the capture and paralysis of the prey