laboratório especial de toxinologia aplicada (leta)​

 

 Editor de Conteúdo ‭[1]‬

 

Responsável pela Unidade:

Mônica Lopes-Ferreira                                monica.lopesferreira@butantan.gov.br


Pesquisadores da Unidade:

Carla Lima da Silva                                          carla.lima@butantan.gov.br
 

Mônica Lopes-Ferreira                                 monica.lopesferreira@butantan.gov.br
 

Solange Maria de Toledo Serrano           solange.serrano@butantan.gov.br
 

Sonia Aparecida de Andrade                     sonia.andrade@butantan.gov.br
 

Vanessa Rioli                                                    vanessa.rioli@butantan.gov.br
 

Inácio Junqueira de Azevedo                    inacio.azevedo@butantan.gov.br
 

Leo Kei Iwai                                                      leo.iwai@butantan.gov.br
 

Milton Yutaka Nishiyama Junior                               milton.nishiyama@butantan.gov.br

Pedro Ismael da Silva Junior                      pedro.junior@butantan.gov.br


Objetivo Geral

Os trabalhos desenvolvidos no LETA buscam concertadamente a excelência em pesquisa, inovação e difusão no estudo de venenos e toxinas. 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 pelas unidades de pesquisa. Operacionalmente, as unidades de pesquisa compartilham competência técnica e equipamentos, permitindo um desenvolvimento sustentado e sinérgico dos projetos de pesquisa.

Linhas de Pesquisa no LETA

Zebrafish como modelo para o estudo dos mecanismos moleculares da inflamação e na toxicologia

Em 2012, com os recursos do projeto CETIcs,um dos CEPIDS da FAPESP implantamos nas dependências do LETA uma plataforma para a criação e manutenção do peixe Danio rerio, destinada às pesquisas na área de imunologia e toxicologia. Além disso, em 2016 criamos a REDE ZEBRAFISH que integra 25 instituições de pesquisa e pesquisadores do Brasil. Realizamos anualmente o treinamento de pesquisadores e alunos de varias regiões do Brasil e promovemos ações de difusão direcionadas à crianças e jovens adultos para a ampliação do entendimento da importância da pesquisa cientifica feita no Instituto Butantan.

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 (niquim, bagres, arraias e peixe-escorpião). 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. Nossas pesquisas objetivam a melhor compreensão dos mecanismos imunológicos celulares e moleculares subjacentes aos fenômenos inflamatórios e a importância destes para o desencadeamento da resposta humoral em vários modelos experimentais murino e em zebrafish. Utilizando os venenos ou suas toxinas, o grupo vem conseguindo estabelecer novas vias de sinalização envolvidas no controle da inflamação e resposta adaptativa.

Estudo dos sinais inatos essenciais na resposta neutrofilica aguda

Os dados do nosso grupo confirmam diferenças quanto à ação de peptídeos e proteínas presentes em venenos de peixe na indução de lesão. Enquanto as proteínas produzem um processo inflamatório típico em vênulas pos-capilares e degradam componentes da matriz extracelular, os peptídeos podem causar estase venular, hemorragia e alterações no diâmetro da parede arteriolar. Essas alterações circulatórias podem explicar as manifestações clinicas observadas em envenenamentos humanos, como a isquemia e a necrose de difícil regeneração. A infiltração de neutrófilos em zonas necróticas está associada à exacerbação do dano tecidual e senescencia. Nossas pesquisas utilizando a microscopia intravital em camundongos e o zebrafish como modelos de inflamação aguda visam elucidar o papel dos diversos sinais inatos que conduzem à lesão aguda neutrofílica provocada por toxinas e venenos de peixes.

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.

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.

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.

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.

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.


 

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