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Linha de Pesquisa

HISTÓRICO

O laboratório de Imunorregulação vem desenvolvendo pesquisas no Instituto Butantan desde 1996 e começou seus trabalhos tentando esclarecer a fisiopatologia do envenenamento provocado pelo peixe peçonhento Thalassophryne nattereri, comum nas águas do litoral norte e nordeste brasileiro. Inicialmente, reproduzimos em animais experimentais o envenenamento e conseguimos determinar o padrão das lesões provocadas pelo veneno no nível histológico e celular. Em seguida caracterizamos os constituintes proteicos e peptídicos do veneno, e também determinarmos a sua baixa letalidade. Nossos esforços revelaram que as lesões provocadas por venenos de peixes diferem das lesões induzidas por animais peçonhentos terrestres como as serpentes. O veneno do peixe T. nattereri induz lesões necróticas isquêmicas de difícil regeneração, pobremente infiltradas por leucócitos como neutrófilos. Há alteração da estrutura da matriz extracelular pela ativação de metaloproteinases de matriz com diminuição do conteúdo de fibras colagenosas durante a fase de cicatrização da lesão, sugerindo a interferência do veneno nos mecanismos de recrutamento e/ou de sobrevivência das células inflamatórias no local da injúria.

A continuidade desta linha de investigação nos proporcionou atribuir estas diferenças no padrão da lesão à diferenças na composição do veneno, que apresenta uma família inédita de proteínas não homológas a existentes nos bancos de dados, denominadas Natterinas, proteases não neurotóxicas, incapazes de agirem em componentes solúveis do complemento, da coagulação ou mesmo sobre plaquetas. As Natterinas são capazes de clivar o cininogênio humano e peptídeos sintéticos derivados de cininogênio liberando Lys-BK ou calidina. Outro componente determinado foi a Nattectina, uma lectina tipo-C que, ao contrario das encontradas em venenos de serpentes, é monomérica, ligante de proteínas terminadas em galactose ou glicanas terminadas em N-acetilgalactosamina e não interfere na coagulação. Os trabalhos de identificação de terapia para o envenenamento demonstraram que os sintomas não são reduzidos pelas drogas antiinflamatórias comumente utilizadas na clínica médica como dexametasona e indometacina nem pelo inibidor da enzima óxido nítrico sintase (L-NAME), como também não pelo antagonista de serotonina (ciproheptadina), mas apenas parcialmente pela administração de inibidores específicos de calicreína e do soro anti-veneno.

Os resultados obtidos de 1996 a 2000 pelo laboratório alem de geraram importantes conhecimentos da fisiopatologia do envenenamento pelo T. nattereri, da natureza bioquímica das toxinas e da terapêutica no controle das lesões, possibilitaram também uma visão da complexa rede de interações existente no sistema imune inato e especifico e consequentemente abriu-se uma nova perspectiva de pesquisa a ser desenvolvida nos anos seguintes utilizando o veneno ou suas toxinas como ferramentas de intervenção no sistema imune. A partir de então, demos inicio a pesquisas que objetivam a melhor compreensão dos mecanismos imunológicos celulares e moleculares subjacentes aos fenômenos inflamatórios e a importância destes para a função dos tecidos em vários modelos experimentais murinos. Utilizando o veneno de T. nattereri nosso grupo conseguiu estabelecer modelos adequados para o estudo do compartimento celular da resposta inata (inflamatória), imune efetora e de memória.


CONTRIBUIÇÕES

Os resultados gerados pelas pesquisas realizadas com o veneno ou as toxinas do peixe T. nattereri, considerando os paradigmas e desafios científicos atuais, vem contribuindo significativamente para:

  • uma completa caracterização dos componentes tóxicos de venenos de peixes ao nível estrutural, funcional e evolucionário (uso de métodos proteomicos e transcriptomicos e geração de um banco de dados de proteínas e peptídeos).
  • o entendimento do papel das Natterinas nas diferentes fases embrionárias de peixes não-peçonhentos e polimórficos (as Natterinas são expressas diferentemente durante o período embrionário do peixe Arctic charr).
  • a ampliação dos conhecimentos na área de toxinologia (diversas toxinas encontradas em diferentes espécies de peixes foram identificadas como homólogas às Natterinas com atividade edematogenica e nociceptiva).
  • a ampliação dos conhecimentos na área de imunologia básica de macrófagos (Nattectina dirige a polarização de macrófagos M1 produtores de IL-6 e NO e a diferenciação de resposta de linfócitos Th1 com produção de IgG2a).
  • a ampliação dos conhecimentos na área da síntese de anticorpos IgE - um marco das doenças alérgicas (as Natterinas induzem resposta humoral crônica com a produção da citocina IL-17A responsável pela síntese de anticorpos anafiláticos IgE).
  • a ampliação dos conhecimentos na área de resposta imune protetora de longa duração (a atividade proteásica das Natterinas é essencial para a geração do compartimento de células B de memória e para a longevidade das ASC - antibody secreting plasma cells).
  • o melhor entendimento dos mecanismos da resposta imune de resistência a patógenos em diferentes peixes importantes da industria pesqueira mundial que favorece a geração de melhores terapias e vacinas (a Nattectina é um marco da resistência a bactéria Gram-negativa Yersinia ruckeri, e do Vibrio parahaemolyticus). 

ONDE AS TOXINAS NATTERINAS E NATTECTINA FORAM ENCONTRADAS


PRINCIPAIS LINHAS

1 Desenvolver pesquisas sobre a fisiopatologia do envenenamento provocado por peixes peçonhentos;
2 Desenvolver pesquisas para a melhor compreensão dos mecanismos imunológicos celulares e moleculares subjacentes aos fenômenos inflamatórios e a importância destes para a função dos tecidos em vários modelos experimentais murinos;
3 Desenvolver pesquisas que propiciem uma visão da complexa rede de interações existentes nos sistema imune inato e especifico utilizando o veneno de peixe ou toxinas como ferramentas de intervenção no sistema imune.

 


PESQUISADORES

 

Dra. Mônica Lopes Ferreira
Estudo dos mecanismos imunológicos celulares e moleculares subjacentes aos fenômenos inflamatórios

O nosso grupo de pesquisa vem desenvolvendo desde 1996 trabalhos com venenos de peixes peçonhentos. Os resultados obtidos pelo grupo além de gerarem importantes conhecimentos da fisiopatologia dos envenenamentos, da natureza bioquímica das toxinas e da terapêutica no controle das lesões, possibilitaram também uma visão da complexa rede de interações existente no sistema imune inato e conseqüentemente demos inicio a pesquisas que objetivam a melhor compreensão dos mecanismos imunológicos celulares e moleculares subjacentes aos fenômenos inflamatórios e a importância destes para a função dos tecidos em vários modelos experimentais murinos. Utilizando os venenos ou suas toxinas nosso grupo vem conseguindo estabelecer modelos adequados para o estudo do compartimento celular da resposta inata ou inflamatória.

Principais peixes peçonhentos do Brasil

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Dra. Carla Lima

Estudo dos fatores desencadeantes e dos sinais intracelulares essenciais na ativação de subtipos de linfócitos T e B e na geração de memória imunológica.

A memória imunológica é um marco da resposta imune adaptativa de vertebrados superiores e é responsável pela imunidade de longo prazo contra uma enorme variedade de agentes infecciosos. Nosso grupo vem realizando estudos que objetivam um maior entendimento: a) da capacidade de modulação das células dendríticas e o padrão da expressão dos receptores inatos tendo em vista a possibilidade de modular a qualidade funcional das células T de memória; b) do papel das citocinas e dos mecanismos subjacentes da diferenciação de diferentes linfócitos T e B de memória para a otimização das estratégias de reforço vacinal e c) das funções dos linfócitos T (Th1, Th2, Th9, Th17, Treg) para se estabelecer o fator de eficácia vacinal contra patógenos.

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LETA - Laboratório Especial de Toxinologia Aplicada
Grupo de Pesquisa em Imunorregulação, Instituto Butantan
monica.lopesferreira@butantan.gov.br (11) 3726-1024