laboratório especial de toxinologia aplicada (leta)​

 

 Editor de Conteúdo ‭[1]‬

 
Liderança Científica

Hugo Aguirre Armelin – haarmeli@iq.usp.br

Pesquisadores
Laboratório de Proteômica Funcional
Inácio Junqueira de Azevedo – ijuncaze@butantan.gov.br
Julia Pinheiro Chagas da Cunha – jcunha@butantan.gov.br
Pedro Ismael da Silva Junior – pisjr@butantan.gov.br
Robson Lopes de Melo – robson@butantan.gov.br
Solange Maria de Toledo Serrano – solange.serrano@butantan.gov.br
Vanessa Rioli – vrioli@butantan.gov.br

Pesquisadores Associados
Antonio Carlos Martins de Camargo – acmcamargo@butantan.gov.br
Marcella Faria de Almeida Prado – marcella@butantan.gov.br

Laboratório Especial de Ciclo Celular
Hugo Aguirre Armelin – haarmeli@iq.usp.br
Maria Carolina Elias – carol@butantan.gov.br

Laboratório Especial de Dor e Sinalização
Gisele Picolo – gipicolo@butantan.gov.br
Yara Cury – yarac@butantan.gov.br

Laboratório de Imunorregulação
Carla Lima da Silva – carlalima@butantan.gov.br
Mônica Valdyrce dos Anjos Lopes Ferreira – lopesferreira@butantan.gov.br

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objetivo geral

Os laboratórios do LETA buscam concertadamente a excelência em pesquisa, inovação e difusão em toxinas. Conceitualmente, o grupo se norteia pela noção de que inovação é subproduto de pesquisa científica competitiva. Nessa linha, o sucesso na exploração de toxinas como fontes potenciais de novos fármacos e ferramentas moleculares importantes em fisiopatologia, depende e decorre dos projetos de pesquisa em áreas correlatas, integradamente desenvolvidos pelos laboratórios da Divisão.

Operacionalmente, os laboratórios compartilham competência técnica e equipamentos, permitindo um desenvolvimento sustentado e sinérgico dos projetos de pesquisa.

 

linhas de pesquisa no LETA

Proteômica aplicada à análise da interação de proteinases de veneno de serpentes com alvos celulares e plasmáticos, e à análise da variabilidade do proteoma/peptidoma de venenos de serpentes
A complexidade e a variedade de alvos moleculares das toxinas de venenos de serpentes fazem delas importantes ferramentas biológicas e candidatas para o delineamento de agentes terapêuticos. As serinoproteinases (SP) atuam sobre os sistemas da coagulação, fibrinólise e sobre as plaquetas, causando um desequilíbrio na hemostasia. As atividades das metaloproteinases (MP) estão associadas com a ruptura da hemostasia, gerada por efeitos pró- e anticoagulantes, e com a hemorragia local ou sistêmica. Este grupo utiliza abordagens proteômicas para analisar efeitos sistêmicos de proteinases de venenos, tendo como focos a análise da interação do HF3, uma MP hemorrágica, com plaquetas e proteínas de membrana de células endoteliais, e de macrófagos, e os eventos de sinalização causados pela clivagem do receptor PAR1 pela PA-BJ, uma SP que ativa a agregação plaquetária. Paralelamente, utilizamos abordagens de eletroforese e espectrometria de massas para analisar a composição e a variabilidade do proteoma/peptidoma de venenos de serpentes.
 

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. O grupo vem realizando estudos que objetivam um maior entendimento 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; 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 das funções dos linfócitos T (Th1, Th2, Th9, Th17, Treg) para se estabelecer o fator de eficácia vacinal contra patógenos.
 

Estudo dos mecanismos imunológicos celulares e moleculares subjacentes aos fenômenos inflamatórios
Desde 1996, o grupo de pesquisa vem desenvolvendo trabalhos com venenos de peixes peçonhentos. Os resultados obtidos, 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. Consequentemente, foi dado início 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, o grupo vem conseguindo estabelecer modelos adequados para o estudo do compartimento celular da resposta inata ou inflamatória.
 

Ciclo celular 
O grupo estuda os mecanismos bioquímicos, moleculares e celulares do controle do ciclo celular. Atualmente, está concentrado em mecanismos da maquinaria de pré-replicação que garantem a replicação única e completa do genoma por ciclo celular em Trypanosoma; vias de sinalização acionadas pelos receptores de FGF (fibroblast growth factor) que controlam as transições G0/G1→S e G2→M do ciclo celular de linhagens celulares de mamíferos. Paralelamente a esta abordagem experimental, são desenvolvidos modelos matemático-computacionais das redes de sinalização e vias metabólicas subjacentes ao controle do ciclo celular.
 

Dor e sinalização 
O grupo desenvolve estudos na área de dor e analgesia, utilizando toxinas animais como ferramentas para a padronização de novos modelos experimentais para os estudos nesta área, para a abordagem dos mecanismos envolvidos nos fenômenos nociceptivos e seu controle, e para o desenho de fármacos com atividade analgésica. As linhas de pesquisa referem-se ao: (a) Estudo dos mecanismos envolvidos no efeito analgésico/anti-inflamatório de venenos e toxinas animais, trabalhos que  têm contribuído para a caracterização de novos compostos com atividade analgésica e/ou anti-inflamatória, com possível aplicação terapêutica, e também para a compreensão dos mecanismos celulares e moleculares envolvidos no controle da dor/inflamação; (b) Estudo da fisiopatologia da dor/inflamação induzidas por venenos/toxinas animais, os quais utilizam, principalmente, toxinas com atividade de fosfolipase A2 ou substâncias capazes de interferir com canais iônicos. Os resultados têm favorecido a compreensão da fisiopatologia dos efeitos locais observados nos envenenamentos animais e da fisiologia e fisiopatologia da dor e inflamação. Adicionalmente, estes estudos têm possibilitado o uso de toxinas animais como ferramentas para o desenvolvimento de modelos experimentais para o estudo da dor e inflamação.
 

Transcriptômica 
Sendo os venenos animais soluções ricas em proteínas que apresentam enorme variabilidade, a identificação global de sua composição é um desafio importante para entender seu funcionamento e para a descoberta de novas moléculas. Para isso, aplicamos a abordagem transcriptômica, ou seja, o sequenciamento de bibliotecas de cDNAs a partir de mRNAs expressos nas glândulas de veneno, seja por técnicas convencionais ou de nova geração (NGS), podendo ainda complementá-la com estudos proteômicos. Tendo já investigado diversos animais, nos últimos anos focamos a caracterização de venenos de serpentes da família Colubridae, bem como a investigação de microRNAs. Isso vem permitindo a descoberta de toxinas inéditas, o entendimento de processos evolutivos de diversificação dos venenos, além da caracterização molecular do epitélio glandular.
 

Análise proteômica e Ciclo celular
Neste projeto pretendemos estudar alterações proteômicas, fosfoproteômicas e epigenéticas ao longo do ciclo celular e senescência celular em células de camundongos tratadas ou não com FGF2. Nosso principal enfoque será em caracterizar tais alterações em proteínas localizadas no núcleo celular. Para tal, estamos estabelecendo protocolos de fracionamento celular; quantificação de peptídeos; de enriquecimento de peptídeos fosforilados e acetilados a fim de explorar a dinâmica dessas alterações por espectrometria de massas. Além disso, analisaremos se alterações epigenéticas, tais como modificações pós traducionais em histonas, ocorrem ao longo do ciclo celular ou durante o processo de senescência.
 

Oligopeptidases
Nosso grupo tem como objetivo principal investigar a biologia celular e molecular das oligopeptidases (Ex. TOP, Neurolisina, NEP, ECE e etc.) através do desenvolvimento de experimentos na área de Bioquímica, com ênfase em Biologia Molecular, focando nos seguintes temas: enzimologia das oligopeptidases, peptídeos bioativos, expressão de oligopeptidases recombinantes (em bactérias e leveduras) e identificação de possíveis novos substratos e/ou inibidores de oligopeptidases presentes em venenos ou tecidos animais.
 

Evolução e biodiversidade de peptídeos antimicrobianos em aracnídeos
As pesquisas de moléculas provenientes da fauna e da flora brasileira podem ser valiosas, uma vez que a própria evolução tratou de selecionar um vastíssimo espectro de substâncias eficientes no combate às infecções, sendo candidatas promissores para o desenvolvimento de drogas no combate a patógenos resistentes aos antibióticos convencionais. Nesse sentido, estamos trabalhando no levantamento e caracterização de moléculas com atividade antimicrobiana nos aracnídeos, um dos grupos mais antigos com representantes que surgiram no siluriano, há mais de 350 milhões de anos. Esses animais vivem em ambientes com grande proliferação de microrganimos patogênicos e, portanto, um dos fatores do sucesso do grupo pode estar na presença de moléculas antimicrobianas.
 

Peptídeos 
Síntese de aminoácidos não naturais, peptídeos e seus miméticos aplicados ao desenvolvimento de novas moléculas contra proteínas alvo de interesse. Estas proteínas podem ser oriundas de venenos, secreções animais, bem como de origem humana. Os estudos são orientados por análise in silico e interação cinética e/ou inibitória.

 

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