Revisão sobre toxinas de Anura (Tetrapoda, Lissamphibia) e suas aplicações

biotecnológicas

Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e

MucuriDepartamento de Ciências Biológicas e da SaúdeDisciplina: Seminários IIDocente: Ricardo Barata

Michele Flores Dornelles Maria da Graça Boucinha MarquesMárcia Ferret Renner

Discente: Graziele Silva

Diamantina (Abril, 2011)

IntroduçãoDesde os tempos remotos os anfíbios têm feito

parte do imaginário popular, onde lendas mitos e histórias têm contribuído para o repúdio da maioria das pessoas com relação a esses espécimes;

Animais eram considerados símbolos divinos;

Citações bíblicas: anfíbios como seres sórdidos e pecaminosos (“Praga das rãs”).

Introdução

Se por um lado anfíbios causam em algumas pessoas o sentimento de aversão, repugnância ou receio, por outro, estes animais, principalmente os anuros, têm sido bastante utilizados e pesquisados por diversos cientistas, trazendo contribuições relacionadas principalmente ao potencial farmacológico na utilização de suas toxinas naturais;

utilização das toxinas produzidas por anfíbios;

Elaboração de medicamentos;

Introdução

Brasil: país com altíssima biodiversidade de anfíbios;

877 anfíbios;

Existência de grande variedade de toxinas usadas principalmente por indígenas;

Figura 1: Hypsiboas albomarginatus

Figura 3: Hypsiboas faber (rã-martelo)

Figura 2: Phyllomedusa bicolor

Objetivos Fazer uma revisão da literatura a respeito de

toxinas de anuros, a história e a evolução das pesquisas em toxicologia no Brasil, e suas aplicações no contexto farmacológico e biotecnológico, sendo a relevância de tal revisão, o fato de que atualmente a indústria farmacêutica, em busca de novas substâncias para o desenvolvimento de fármacos, vem aprofundando-se em pesquisas envolvendo toxinas presentes em plantas e animais;

Desenvolvimento de novos fármacos como alternativa aos medicamentos já existentes no mercado.

Taxonomia dos anfíbios anuros

Reino: AnimaliaFilo: ChordataClasse: Amphibia

Sub-classe: LissamphibiaOrdem: AnuraFamília: DendrobatidaeGênero: DendrobatesEspécie: Dendrobates azureus

Figura 4: Dendrobates azureus

Características dos anfíbios anuros

Cordados: cordão nervoso dorsal oco, notocorda e faringe;

Encefalização; Ectotérmicos;Pele lisa e úmida;Respiração pulmonar e cutânea; Comportamento reprodutivo: dióicos com

fecundação externa;Órgão de Jacobson;

Características dos anfíbios anuros

Epiderme coberta de glândulas As glândulas podem ser de dois tipos:

Glândulas mucosas: produtoras de muco / umidade Glândulas serosas ou granulosas: produtoras de

veneno / defesa

Figura 5: Rhinella schneideri

Caracterização do veneno de anfíbios anuros e toxinas de interesse farmacológico

Possuem veneno defensivo;

Intoxicações de envenenamento por anuros são raras;

Não possuem aparelho inoculador de veneno: estímulo nervoso e hormonal;

Espécies do gênero Bufo: - substâncias de ação semelhante à adrenalina, digitálicas (efeitos cardíacos) e neurotóxicas.

Exemplos de famílias que possuem as espécies mais venenosas do mundo

Família Phyllobatidae

Figura 6: Phyllobates terribis Figura 7: Phyllobates vittatusFigura 8: Phyllobates intermediatae

Exemplos de famílias que possuem as espécies mais venenosas do mundo

Família Dendrobatidae: coloração viva, comportamento aposemático, produtora de uma das toxinas animais mais venenosas existentes.

Figuras 9 a 14: Dendrobatidae sp.

Anfíbios anuros utilizam seu veneno exclusivamente para defesa

Rhinella snhneideri: infla o corpo exibindo suas glândulas paratóides ao predador.

Phyllomedusa rohdei: ao ser atacada, se finge de

morta (tanatose) e se deixa engolir, porém é regurgitada em seguida pelo predador, devido à ação emética da toxina presente em sua

derme.

Figura 15: Rhinella schneideri

Figura 16: Phyllomedusa rohdei

Toxinas de interesse farmacológico encontradas nas secreções de anuros

Mais de 200 novos alcalóides cutâneos obtidos a partir da família Dendrobatidae;

Composição de venenos: peptídeos, aminas biogênicas, esteróides e alcalóides de efeitos cardiotóxicos, neurotóxicos e anestésicos;

Substâncias antimicrobianas no tegumento e elementos com efeito citotóxico (danos a nível celular);

Tabela 1: Anuros de interesse farmacológico e o mecanismo de ação presente em suas toxinas.

Utilização dos venenos

Uso popular sem comprovação científica:

Zooterapia; 252 substâncias químicas essenciais selecionadas

pela OMS, 11,1% são de origem vegetal e 8,7% são de origem animal;

Toxinas freqüentemente usadas pelos índios; Vacina-d0-sapo (Phyllomedusa bicollor); Utilizada por tribos peruanas e algumas tribos brasileiras:Marabus, katukinas, Kaxinawás; Espigão do Oeste (Rondônia).

Figura 17: Phyllomedusa bicolor

Utilização dos venenos

Fármacos já desenvolvidos:

Microorganismos vêem adquirindo resistência a medicamentos já existentes e comumente usados;

Pecuária e agronomia;

Necessidade de novos fármacos;

1999: medicamento antibacteriano Pexiganan Peptídeos (magainina) extraídos da pele de anfíbios, utilizado

para tratamento de úlceras;

Estudos clínicos com o Pexiganan testado em 835 pacientes, proporcionaram a melhora de 90% destes pacientes com 82% da erradicação de patógenos, porém ele não foi aprovado pelo Food and Drug Administration.

Utilização dos venenos

A magainina:

Peptídeo de amplo espectro, com atividade antimicrobiana. Utilizada contra bactérias, fungos e protozoários na prevenção da saúde humana;

Ação contra elementos patogênicos sexualmente transmissíveis, incluindo o HIV. Estudos atuais, in vitro e in vivo em ratos, confirmam a elevada atividade espermicida e antibacteriana da magainina, podendo ser usada futuramente como um novo contraceptivo;

Atividade antitumoral.

Figura 18: estrutura molecular da magainina

Utilização dos venenos

Mais de cinqüenta peptídeos antimicrobianos já foram isolados de anfíbios:

Bombininas: atividade antimicrobiana e hemolítica

Taquicininas, os peptídeos opióides, e as maiganinas: com atividade antibacteriana e hemolítica

Peptídeos com atividade antimicrobiana nas espécies R. esculenta, R. temporaria, R. brevipoda, R. catesbeiana, R. rugosa. Tais peptídeos são denominados de esculentinas, temporinas, brevininas, ranalexinas e rugosinas respectivamente. Figura 19: Rana sp.

Utilização dos venenos

Na América do Sul foram detectados potentes peptídeos antimicrobianos e cicatrizantes nas espécies do gênero Phyllomedusa;

1974: extração da EPIBATIDINA da pele do anfíbio Epipedobates tricolor , substãncia rica em alcalóides. Experimento realizado com camundongos a epibatidina se

mostrou de 200 a 500 vezes mais potente do que a morfina;

Os peptídeos deltorfina e dermorfina (potente analgésico) podem ser utilizados para tratamento de doenças como Mal de Parkinson, AIDS, câncer, depressão, entre outras doenças, tais substâncias já são fabricadas sinteticamente;

Figura 20: Epipedobates tricolor

Utilização dos venenos

Atualmente no Brasil, o Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Toxinologia (CAT/CEPID) uma organização criada em 1998 e vinculada à Fundação de Amparo à Pesquisa do estado de São Paulo (FAPESP), situada no Instituto Butantan, vem realizando pesquisas sobre compostos derivados de toxinas animais de interesse médico, ecológico e econômico. O objetivo é criar um fármaco genuinamente brasileiro, com biotecnologia obtida através de pesquisas no centro;

Os focos das pesquisas no CAT/CEPID envolvem hipertensivos e drogas vasodilatadoras, fatores anticoagulantes, neurotoxinas, compostos bioativos da secreção da pele de anfíbios, e enterotoxinas bacterianas .

Tabela 2: propriedades farmacológicas presentes nas toxinas de anfíbios.

ConclusõesA diversidade de substâncias presentes nos

venenos de anfíbios, e suas moléculas farmacologicamente ativas, podem vir a auxiliar no desenvolvimento de novos fármacos, assim como práticas de medicina tradicional com utilização de toxinas animais podem vir a contribuir para descobrimento de novos compostos com potencial uso farmacológico;

eficácia de fármacos atuais e resistência de microorganismos nocivos à saúde humana demandam a descoberta e fabricação de novos fármacos.

Conclusões

O avanço das pesquisas em toxicologia no Brasil é um passo importante para o desenvolvimento do país, buscando o aperfeiçoamento das tecnologias e do conhecimento já existente, além de poder auxiliar as opções terapêuticas existentes. Para tanto, pesquisas com toxinas naturais, devem receber apoio não só de empresas privadas, mas também do governo brasileiro.

Obrigada!!!