ISSN 0073 - 9901
GOVERNO DO ESTADO DE SÂO PAULO
SECRETARIA DE ESTADO DA SAÚDE
COORDENAÇÃO DOS INSTITUTOS DE PESQUISA
INSTITUTO BUTANTAN
SAO PAULO. SP - BRASIL
Memórias
do
Instituto
Butantan
VOLUME 54, NÚMERO 2, 1992
• NESTA EDIÇÃO
BOLETIM DE
BIOTECNOLOGIA, V. 3
MINI-SIMPÓSIO; SISTEMA COMPLEMENTO
As "MEMÓRIAS DO INSTITUTO BUTANTAN" têm por finalidade a apresentação
de trabalhos originais que contribuam para o progresso nos campos das Ciências Bio¬
lógicas, Médicas e Químicas, elaborados por especialistas nacionais e estrangeiros.
São publicadas sob a orientação da Comissão Editorial, sendo que os conceitos
emitidos são de inteira responsabilidade dos autores.
The "MEMÓRIAS DO INSTITUTO BUTANTAN" are the vehicle of comunication
for original papers written by national and foreign specialists who contribute to the
progress of Biological, Medicai and Chemical Sciences.
They are published under the direction of the Editorial Board which assumes no
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Secretaria de Estado da Saúde
Coordenação dos Institutos de Pesquisa
Instituto Butantan — São Paulo — SP — Brasil
MEMÓRIAS
DO
INSTITUTO BUTANTAN
Volume 54, número 2, 1992
São Paulo, SP — Brasil
1992
SciELO
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MEMÓRIAS do INSTITUTO BUTANTAN.
(Secretaria de Estado da Saúde).
São Paulo, SP — Brasil, 1918 —
1991, 53 (1, Supl. 1,2)
1992, 54 (1,2)
ISSN 0073-9901
MIBUAH
CDD 614.07205
Solicita-se permuta/Exchange desired
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V. 54, n. 2, 1992
SUMÁRIO/CONTENTS
Structural and functional characteristics of toxins purified from the venom of
the Brazilian scorpion Tityus serrulatus Lutz and Mello,
Características estruturais e funcionais de toxinas purificadas no veneno do es¬
corpião brasileiro Tityus serrulatus Lutz and Mello.
LD. POSSANI, RL. FLETCHER JR., M. FLETCHER, G.S. RODE, J.
MOCHCA-MORALES, S. LUCAS, F.V. CORONAS, A.C. ALAGON, B.M,
MARTIN . 35
Herpetofauna das dunas interiores do Rio São Francisco: Bahia: Brasil. V. Duas
novas espécies de Apostolepis (Ophidia, Colubridae).
Herpetofauna of palaeoquaternary sand dunes of the middie São Francisco Ri-
ver: Bahia: Brazil. V. Two new species of Apostolepis (Ophidia, Colubridae).
Miguel Trefaut RODRIGUES. 53
Malformações em ninhadas de caiçaca, Bothrops moojeni (Serpentes, Vi-
peridae).
Abnormalities in litters of the pit viper, Bothrops moojeni (Serpentes, Viperidae).
Denis Vieira de ANDRADE, Augusto Shinya ABE . 61
COLETÂNEA DE RESUMOS DE TRABALHOS PUBLICADOS PELOS PES-
OUISADORES DO INSTITUTO BUTANTAN (1991) . 69
BOLETIM DE BIOTECNOLOGIA
Purificação industrial do toxóide tetânico por gel filtração
Industrial purification of tetanus toxoids by gel filtration
S.M.A. PRADO, M.D.C. VANCETTO, F, FRATELLI, M.M. PRAL, J.M. OLI¬
VEIRA, H.G. HIGASHI. 11
Produção de plasma antitetânico hiperimune, de origem eqüina.
Production of antitetanus hyperimune equine plasma.
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R, GUIDOLIN, C.R CARICATI, S.M.A. PRADO, M.D.C. VANCETTO, F.
FRATELLI, A.K. NISHIKAWA, H.G. HIGASHI . 17
índice do v. 54
MINI-SIMPÓSIO: SISTEMA COMPLEMENTO;
pesquisas de interface . 1
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STRUCTURAL AND FUNCTIONAL CHARACTERISTICS OF
TOXINS PURIFIED FROM THE VENOM OF THE BRAZILIAN
SCORPION Tityus serrulatus LUTZ AND MELLO.*
Lourival D. POSSANP' +
Paul L. FLETCHER JR.^
Maryann FLETCHER^
Gustavo S. RODE^
Javier MOCHCA-MORALES^
Sylvia LUCAS^
Fredy V. CORONAS^
Alejandro C. ALAGON^
Brian M. MARTIN'^
ABSTRACT: Venom from the scorpion Tityus serrulatus collected in four
distinct geographical localities of Brazil was studied by gel electropho-
resis, immunoelectrophoresis, Sephadex G-50 gel filtration and ion ex-
change chromatography. Lethality tests in mice were aiso conducted.
None of these methods revealed a significant difference among these
samples of venom. The Instituto Butantan venom of T. serrulatus has
shown constant and reproducible biochemical and pharmacological
properties, in our laboratories, for 18 years. The venom has several poly-
peptides toxic in mice, among the major toxic components are toxin gam-
ma, III-8 and IV-5, which affect sodium channel permeability. The
molecular weight of these toxins is in the order of 7,000. One of the
^ Departamento de Bioquímica, Centro de Investigaoión sobre Ingeniería Genética y Biotecnologia, Universidad Na¬
cional Autónoma de México, Apartado Postal 510-3, Cuernavaca 62271, MÉXICO.
^Department of Microbiology and Immunology East Caroiina University School of Medicine, Greenville, North Caro-
lina 27858-4354. USA.
^Instituto Butantan, Av. Vital Brasil, 1.500, SSo Paulo, SP 05503-900 BRASIL
^National Institute of Mental Health, Section on Molecular Neurogenetics, Clinicai Neuroscience Branch., ADAM-
HA, Building 10 3D16, Bethesda Maryland, 20892 USA.
Author to whom correspondence should be addressed:
Departamento de Bioquímica, Centro de Investigación sobre Ingeniería Genética y Biotecnologia, UNAM, Apartado
Postal 510-3 Cuernavaca 62270 MÉXICO Telephone (73)172799, FAX: (73)172388.
• Pari of this article was used for the master of Sciences degree of G.S. Rode, Facultad de Químicas, UNAM, (1984).
Recebido para publicação em 9.10.1990 e aceito em 11.6.1992.
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the Brazilian scorpion Tityus serrulatus Lutz and Mello. Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 35-52,
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minor components is toxin II-9A, a shorter peptide (approx. 4,200 mol.
weight) that modifies potassium pernneability in axons. At least four ad-
ditional minor toxic components were aiso purified with very similar amino
acid sequences to the major components. Tityus venom was shown to
exert an important secretagogue effect on guinea pig pancreas.
KEYWORDS; Scorpion toxins, T serrulatus, pancreatitis, amino acid se-
quence.
INTRODUCTION
Toxins from the venom of the Brazilian scorpion Tityus serrulatus Lutz and Mel¬
lo have been purified and studied by several independent groups of investi-
gators^®'^^'^'^^'^^, and several reviews'^'^® have been written. Tityustoxin and toxin
gamma are the most thoroughly characterized. Toxin gamma was the first toxin
for which a considerable part of the N-terminal amino acid sequence was
reported^^'^^ and the only one, thus far, for which the total amino acid sequence
has been determined^^e ^ brief summary of the different types of toxins present
in the venom of T. serrulatus was reviewed by Possani^®, Pharmacological and
neurochemical studies were initially performed with TityustoxinIn recent
years, both Tityustoxin and toxin gamma have been more extensively studied, and
have been shown to affect Na * channel permeability of a variety of tissues^^'^^
(and review)2°. Initial work conducted by Bartholomew^ reported that stings by
scorpions of the genus Tityus can cause acute pancreatitis in humans.
AIso the effect of the venom from T. serrulatus was demonstrated to cause
pancreatitis in dogs^^. Pioneer work by Novaes et aF^. performed with tityustoxin
has shown a clear effect of this purified toxin on the pancreatic secretion of the
rat. Our preliminary experiments have shown several purified toxins to be active
in secretory discharge of zymogen proteins of pancreatic lobules^^. In the past
it has been suggested that some of the differences found in the venom of T. ser¬
rulatus could be due to heterogeneity from scorpions of the same species col-
lected in different geographical localities of BraziP'*. There is need for a definitive
study on the different toxic components present in the venom of T. serrulatus used
at the Butantan Institute (Brazil). The purpose of this communication is to present
the analysis of the venom of T. serrulatus from scorpions collected at different
locations in Brazil by Butatan Institute, and at the same time to report some Chem¬
ical and physiological charecteristics of toxins isolated from this venom.
MATERIALS AND METHODS
Venom Source.
Venom from T. serrulatus was obtained from the Instituto Butantan, São Pau¬
lo, Brazil. The scorpions were collected in several geographical localities of the
State of Minas Gerais (Santa Barbara, Corrego Novo and Cataguases) and from
the State of São Paulo (Aparecida do Norte). In Minas Gerais scorpions often are
found in elevated places, mountains covered by low vegetation and grasses or
in cracks and crevices of eroded land. They are aiso found in wooden support
for the railroad track. In São Paulo they were mostiy collected near houses.
Venom used for immunization at the Butantan Institute is normally obtained from
scorpions of different areas, mainly from Santa Barbara and Corrego Novo, but for
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Brazilian scorpion Tityus serrulatus Lutz and Mello. Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 35-52, 1992.
this specific work, special care was taken to keep the venom separate for each
area (see above). Venoms were dhed in vacuum and kept refrigerated. Venom
from T discrepans was obtained from animais collected in the mountains sur-
rouding Caracas City, in Venezuela. The venom was lyophilized and kept at -20°C.
The dhed venoms were dissolved in water and centrifuged 18,000 x g, for 10 min.
The supernatants were directiy used for comparative studies of whole venoms
or for fractionation and characterization of toxic components.
Source of Chemicals.
Sephadex G-50 was obtained from Pharmacia Fine Chemicals (Uppsala,
Sweden) and carboxymethyl-cellulose resins (CM-32) and diethylaminoethyl cel-
lulose resins (DE-32) were from Whatman Inc., (Clifton, New Jersey). Spectrapor
type 3 dialysis tubing was obtained from Spectrum Medicai Industries (Los An¬
geles, CA.). Radiolabeled lodoacetic acid carne from New England Nuclear (Boston,
Mass.), while dithiothreitol (DTT) was from Calbiochem Behring Corp. (La Joila,
CA). Most reagents for high performance liquid chromaography were from Pierce
Chemical Co. (Rockford, Illinois) and Chemicals and solvents for amino acid se-
quencing were from Beckman Instruments Inc. (Paio Alto, CA.), or from the sources
indicated^®'^L23 Additional Chemicals were analytical grade reagents purchased
from the following sources; paraformaldehyde, Eastman Kodak Co., (Rochester,
NY); glutaraldehyde, Electron Microscopy Sciences (Fort Washington, PA); osmi-
um tetroxide, Ernest F. Fullam, (Latham, NY); magnesium uranyl acetate, K&K
Laboratories (Plainview, NY); epoxy resin, LX-112, Ladd Res. Industries (Burling¬
ton, VT); acrylamide and other reagents for gel electrophoresis, BioRad Labora¬
tories (Richmond, CA).
Animais.
Adult albino mice (CD1 strain), approximately of 20 g body weight were used
for lethality tests. Male albino Dunkin-Flartiey guinea pigs weighing 250-350 g
were used for microscopy studies.
Source of Anti-venom.
Florse anti-venom was obtained from Butantan Institute. The anti-venom (whole
serum, undigested) was separated from the blood of horses immunized against
the standard venom of T. serrulatus.
Lethality Tests.
Lethality tests in mice were conducted as described^^. LD^q values were graphi-
cally determined from percentage of death mice versus logarithm of venom concentration.
Basically, aliquots were injected intraperitoneally into 20 g mice that were observed
for toxic effects. Among the symptoms of toxicity are: hyperexcitability, lacrimation,
apnea, partial paralysis of the rear limbs, diarrhea, respiratory arrest and death.
Gel Electrophoresis and Immunoelectrophoresis.
The gel electrophoresis system of Reisfeld et al.^^. was used for comparison
of venoms and assess purity of samples. Immunodiffusion and immunoelectropho¬
resis were carried out in 1% agarose gels'^, and precipitates were visualized af-
ter dye staining ot dhed and washed gels‘*.
Protein quantification.
Uniess otherwise stated, protein content was determined spectrophotometri-
cally, assuming that one unit at 280 nm (1 cm pathiength) is equivalent to 1 mg/ml
protein concentration.
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the Brazilian scorpion Tityus serrulatus Lutz and Mello. Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 35-52,
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Separation Procedures.
Separation of soluble venom was basically performed according to previous
publication by our group^^. Briefly, the procedure includes a size exclusion chro-
matography and two consecutive steps of weak cation exchange chromatogra-
phy through carboxymethyl-cellulose (CM-cellulose) resins. The first separation
is performed in a column (0.9 x 200 cm) of Sephadex G-50 (médium), equilibrat-
ed with 20 mM ammoniumm acetate buffer, pH 4.7, from which four main frac-
tions are obtained, Each one of the toxic fractions (II to IV) are further separated
in CM-Cellulose resins at two different pH's. The first CM-Cellulose column (0.9
X 30 cm) is developed in ammonium acetate buffer, pH 4.7. In this step toxic com-
ponents 11-11, III-8 and 111-10, and IV-5 are separated, corresponding to the main
toxic components of the venom^^.
Each one of these components is subsequentiy purified by rechromatography
of the dialyzed fractions through a second CM-Cellulose column equilibrated with
50 mM sodium phosphate buffer, pH 6.0. A linear gradient from 0 M to 0.5 M
NaCI in the same buffer is used to elute the toxic proteins in homogeneous form.
Enzymatic digestion mixtures of reduced and alkylated proteins used for ami-
no acid sequencing were chromatographically separated into their component pep-
tides by reverse-phase high performance liquid chromatography (HPLC) on
octadecylsilane columns developed with linear gradients up to 60% acetonitrile
(containing 0.1% trifluoracetic acid). Isolated fractions were evaporated to dry-
ness under vacuum in a Savant Speed-Vac Concentrator prior to amino acid anal-
ysis and sequenator appiication.
Hyaluronidase Purification.
Hyaluronidase was assayed by the method of Tolksdorf et a!?^. The enzyme
was purified from the venom of T. serrulatus by three consecutive steps: Sepha¬
dex G-50 gel filtration, ion-exchange chromatography through diethylaminoethyl-
cellulose (DE-Cellulose) resins and affinity chromatography using Sepharose-
concanavalin A. The hyaluronidase activity elutes in the first fraction of the Sepha¬
dex G-50 column (see Resuits). This fraction was loaded in a DE-Cellulose column,
after dialysis against 50 mM TRIS-HCL buffer, pH 7.6. To the unbound material
containing the hyaluronidase activity saits were added to give the final concen-
tration of 1 mM CaCI, 1 mM MnCI and 1.0 M NaCI, in the same TRIS-HCI buffer,
pH 7.6. This material was chromatographed through a Sepharose-concanavalin
A column (10 ml) equilibrated with the same buffer mentioned above. Elution was
obtained with stepwise gradients of the equilibration buffer containing 0.04 M
and 0.5 M alpha-methyl-mannoside. Most of the enzyme was eluted with the se¬
cond buffer (0.5 M mannoside).
Amino Acid Composition and Sequence Determination.
Amino acid composition was obtained with acid hydrolysates of purified pro¬
teins analyzed with a Durrum/Dionex D-502 automatic amino acid analyzer, as
described^T32 p^jor to amino acid sequence determination the toxins were either
reduced and carboxymethylated or pyridylethylated, as described^^^^s.s’, Deter¬
mination of half-cystine was obtained after performic acid oxidation^'*. Tryptophan
content was deduced from sequence data. Carboxypeptidase digestionn for the
determination of carboxyl-terminal amino acid residues was carried out in 50 mM
sodiumm acetate buffer, pH 3.5, with carboxypeptidase P (Boehringer Mannheim
Biochemicals, Indianapolis, IN). Fragmentation of reduced and alkylated toxins
by enzymatic cleavage with protease V8 from Staphylococcus aureus and/or tryp-
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the Brazilian scorpion Tityus serrulatus Lutz and Mello. Mem, Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 35-52,
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sin was obtained as described previously^^ Peptides were separated by HPLC as
mentioned above.
Primary sequence determination by automatic Edman degradation^^ was car-
ried out either on a Beckman 890M (Paio Alto, CA) microsequencer or on
polybrene-treated fiber disks in an automated gas phase sequenator (Mod. 470A,
Applied Biosystems, Foster City, CA), equipped with an online PTH-analyzer, as
described^’'^^.
Light and Electron Microscopy.
Pancreatic lobules were prepared according to the method described by Scheele
and Palade^®.
They were immersed in Karnovsky's fixative''® (1% formaldehyde-2%
glutaraldehyde in 0.1M sodium cacodylate, pH 7.4) and diced into 1.0 mm cubes,
and allowed fo fix overnight at 4°C.
Tissues were postfixed 3 hours at 4°C in 1% osmium tetroxide in 0.1M sodium
cacodylate, pH 7.4. Following en bloc stain in 0.5% magnesium uranyl acetate
overnight, tissue blocks were dehydrated and embedded in LX-112 epoxy resinai.
For light microscopy, sections 0.5 /xm in thickness were stained with 1% tolui-
dine blue in 1% sodium borate^' and photographed in a Zeiss Standard 16 micro-
scope equipped with a Zeiss MC63a photomicrographic camera.
For electron microscopy, thin sections of 800 A were stained with alkaiine lead
citrate^°, then examined and photographed in a JEOL 1200EX electron microscope.
RESULTS
The five different venom samples obtained from T. serrulatus collected in
Aparecida do Norte, Cataguases, Corrego Novo, Santa Barbara and the standard
Butantan venom (mainly a mixture of Santa Barbara and Corrego Novo) were as-
sayed for toxicity in mice and for enzymatic activities. They were analyzed by elec-
trophoresis in beta-alanine-urea-acetate gels and immunoelectrophoresis for
comparativa purposes. They were each separated under identical conditions by
gel filtration and ion-exchange chromatography. Lethal dose (LD^q determinations
performed with CD1 albino mice, by intraperitoneal injections, gave essentially the
same resuits for each of the venom samples. For example, the venom from Santa
Barbara has a LD^q of 21 ± Vg/20 g mouse weight, while the standard venom
gave 22 ± Vg/20 g mouse weight. The only enzymatic activity found in all 5
samples of venom was hyaluronidase, which was further characterized (see be-
low). The resuits of electrophoresis separation of venom from scorpions collect¬
ed in different geographical localities are presented in Fig. 1. The same amount
of protein (100 ^g) was appiied in each cylindrical tube for polyacrylamide gel
separation. At least 14 components are visible when stained with coomassie blue;
numbers 5, 10, 11, 12, 13 and 14 being the more intensely colored. The most
basic components with faster eletrophoretic mobility correspond to toxic peptides.
The venoms have very similar electrokinetic properties. A slight variation in the
realtive intensity of certain colored bands might be present. Compare for exam¬
ple, band 2 and 10 of lane c with the others. In Fig. 2 are the immunoelectrophoretic
analysis of the different venoms using horse anti-venom as the serum source. The
longitudinal slot contained the serum, while the venoms were placed inthe lateral
Wells. Two plates were run in parallel. The resuits of Fig. 2A show no appreciable
immunological differences among the venoms. Fig. 2B shows the result of T. ser-
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a b c d e
Fig.l. Gel electrophoresis of T. serrulatus venonns.
T. serrulatus venom from scorpions.collected in Corrego Novo and Santa Barbara
(a), Santa Barbara(b), Corrego Novo(c), Aparecida do Norte(d) and Cataguases(e)
was appiied to cylindrical gels of polyacrylamide (100 ug soluble venom in each la¬
ne) and run in the beta-alanine-acetate-urea electrophoresis system of Reisfeld
eíal^^. Proteins and peptides run towards the cathode. A least 14 bands are visible;
the most intensevely colored are number 5 and 10 to 14. R. designates origin of run-
ning gel, and T designates tracking dye.
ruiatus venom and a control from another species of the same genus of scorpion
Tityus discrepans). This figure (2B) shows a marked difference between T. serru¬
latus venom and T. discrepans collected in Venezuela. Fractionation of soluble
venom by gel filtration on Sephadex G50 separates the venom from T. serrulatus
into four main components (I to IV), see Fig. 3A, aiso Possani et al.^^ Very simi¬
lar resuits were observed with venoms obtained in different geographical areas
(data not shown). In Fig. 3 (B to D) are the resuits of further fractionation of the
toxic fractions II, lll and IV in CM-Cellulose columns.
Ten toxic sub-fractions were obtained; 11-9 to 11-11, 111-7 to 111-10, IV-5, IV-6 and
IV-8, all toxic for mice. As discussed further below the toxic sub-fractions (ten)
are not necessarily all different.
By this ion exchange separation method no appreciable differences were found
among venoms of T. semu/afus collected in different geographical localities (data
not shown). Final separation of pure polypeptides requires an additional chroma-
tographic step. Usually a CM-Cellulose column equilibrated and run in 50 mM
sodium-phosphate buffer, pH 6.0 is used. Dialyzed components 11-11, III-8, 111-10,
and IV-5 were purified under these conditions to homogeneity.
Separation was obtained with a sait gradient from 0 to 0.5 M NaCI (see exam-
ple in Fig. 3E).
During this chromatography small contaminants are eliminated; and the major
toxic component is the main fraction of the chromatogram. The amino acid com-
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position of the major toxins is compiled in Table I. Toxin 11-11 (aiso called gamma
toxin^^, and toxin 111-10 are identical.
Recoveries obtained during these separation procedures are indicated in the
legend of Fig. 3.
The homogeneity of toxic peptides was assessed by several criteria; shape of
ion exchange columns (symmetrical peaks), gel electrophoresis^^, amino acid
composition, profile of Sephadex G50 separation of reduced and alkylated tox-
Fig.2. Immunoelectrophoresis of venoms from T.serrulatus.
PANEL A: Venom from scorpions collected in 5 different places were appiied in aga-
rose gel in 25 mM TRIS-Glycine buffer, pH 8.3 for electrophoresis and immunodif-
fusion, according to King eí a/17 . Wells contained 100 fig (in 10 ul) of each venom:
Corrego Novo and Santa Barbara (1), Santa Barbara (2), Corrego Novo(3), Apareci¬
da do Norte (4) and Cataguases (5). In the central slots 50 ix\ of horse anti-serum
were used for immudiffusion.
PANEL B: Comparison of standard venom of T. serrulatus (6) and venom from T.
discrepans (7) appiied in the same conditions as in panei A.
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Fig.3. Chromatographic separatíon of T. serrulatus venom.
A: Sephadex G-50 gel filtration of 160 mg (in 1.4 ml) of soluble venom in 20 mM
ammonium acetate buffer pH 4,7. Column of 0.9 x 200 cm run at flow rate of 15
ml/h and collected in 2 ml volume-fraction. Horizontal bars indicated pooled frac-
tions (l-IV). T means toxic components. Final recovery was in the order of 83% as
follows: fraction I (14%), 11 (32%), III (20%), IV (14.5%) and side tubes (2,5%).
B; CM-cellulose column separation of fraction II (approx. 42 mg) from Fig. 3A in
the same buffer 20 mM ammonium acetate, pH 4.7, eluted yyith a linear gradient
(250 ml each) from O to 0.55 M NaCI. Column (0.9 x 30 cm) was run at 30 ml/h,
and tube-fractions of 2.5 ml were collected. Toxic fractions 9, 10 and 11 correspond
respectively to 3.4, 2.4 and 24.1% of total protein recovered.
C: Same as in B for fraction III (26 mg) of Fig.3A Toxic fractions 8,9 and 10 corres¬
pond respectively to 15.5., 6.3 and 16.4% of protein recovered. Fractions 6 and 7
(toxic) were pooled because they were not well separated, and correspond to 32,4%
of total material recovered.
D: Same as in B fraction IV (19 mg) of Fig.3A. Toxic fractions 5, 6 and 8 correspond
respectively to 10.5, 5.9 and 4.9% of material recovered.
E: Final purification of gamma toxin from sub-fraction 11-11 of Fig 3B (10 mg) in 50
mM phosphate buffer pH 6.0, Column, ion exchanger, flow rate, tube-fractions and
sait gradient similar to Fig. 3B. Purified toxin is approximately 84% of the material
appiied to the column.
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.
Fig.4. Light and electron micrographs of guinea pig pancreas.
Panei A: left panei (control): Light micrograph of normal guinea pig pancreas show-
ing exocrine cells (arrows) arranged in alveolar units of acini around a central lumen
(L). Densely stained zymogen granules (Z) are clustered in abundance around the
apical portions of acínar cells. These cells characteristically have large numbers of
zymogen granules prior to stimulation by cholinergic or peptidergic exocrine secreta-
gogues. Another portion of the picture shows an Islet of Langerhans (IL). Bar igual 10;x.
Panei A: right panei (venom): Light micrograph of guinea pig pancreas after a lethal
dose of the Brazilian scorpion Tityus serrulatus whole venom. The animal died two
hours postinjection. Zymogen granules are almost completely depleted due to their
discharge from stimulation by the venom secretagogues. Bar igual ^0^l.
Panei B: Upper panei (control): Electron micrograph of normal guinea pig pancreas
24 hours after a control injection of Krebs-Ringer Bicarbonato. Densely stained zymo¬
gen granules (Z) are packed at the apical portions of acinar cells prior to stimulation
by natural secretagogues. The acinar lumen (L) is contracted with numerous microvilli
and a small amount of secretory material characteristic of resting secretion. In general,
both the Golgi complexes and the endoplasmic reticuium (ER) are normal in appear-
ance. Bar igual V
Panei B: Lower panei (venom): Electron micrograph of guinea pig pancreas from an
animal injected with a lethal dose of venom from the Brazilian scorpion, Tityus ser¬
rulatus. At death, 2.8 hours post-injection, the zymogen granules had been discharged
in response to stimulation by the venom secretagogues. The acinar lumen (L) is dis-
tended with densely stained crystailine secretory material. The two cells at right of
picture have rough ER cisternae grossiy dilated with secretory proteins and may have
sustained some structural damage. Numerous apical vesicles (V) present in the cells
at bottom and upper left are evidence that exocytosis had occurred. Bar igual V
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the Brazilian scorpion Tityus serrulatus Lutz and Mello. Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2 , p. 35-52,
1992.
ins, and amino acid sequence. Table II summarizes the resuits of amino acid se-
quence determination of all the toxic components thus far analyzed. AIso includ-
ed for comparative purposes are data from the literature. It should be noted that
toxin II-9A and II-9B were originally separated after reduction and alkylation of
fraction 11-9 (ref.^°). Using a different strategy we were abie to obtain toxin II-9A
in homogeneous form to show the effect on channels ® and Valdivia, H.H.
and Possani, L.D,, unpublished. Complete amino acid sequence of toxin gamma
(11-11) was obtained after HPLC of enzymatically cleaved toxin^’. Toxin III-8 se¬
quence was aiso obtained after several cleavages of reduced and alkylated pep-
tide, including carboxypeptidase time course hydrolysis^®.
Purified toxins have been used to verify the mechanism of action in a variety
of preparations "''■le gnd reviews'°''‘''2°. As wili be discussed below two classes
of toxins were found in the venom of T. serrulatus, long Chain polypeptides (ap-
proximately 60-62 amino acids), which impair functioning of Na*' channels, and
short-chain peptides (approximately 40 amino acid residues), which modify potas-
sium channels from a variety of excitable membranes. Still another known effect
of T, serrulatus venom is the secretagogue effect on pancreas^’''2'22.25 por this
reason the resuits of morphology experiments in guinea pigs reported in Fig. 4A
(light microscope) and 4B (electron microscope) were performed. It is clearly
shown in Fig. 4A (left picture for control) that zymogen granules in pancreatic
acinar cells are abundant in the apical areas of these cells. The tissue displays
its typical cytological organization, while in Fig. 4A (right picture for animais in-
jected with venom) the zymogen granules are reduced in number or even absent
in some acinar cells. Referring of the higher magnifications of the electron micro-
graphs in Fig. 4B the acinar tissue demonstrates some of the distinctive charac¬
teristics of normal apical acinar cell organization with abundant electron-dense
zymogen granules, compact acinar lumen with distinctive microvilli, and stacks
of endoplasmic reticuium (ER) cisternae. In Fig. 4B (lower part, venom-treated
pancreas) the apical region is largely devoid of mature zymogen granules, and
a few granules of reduced size remain. The discharge of zymogen granules is evi-
dent from the abundance of crystailine and amorphous secretory content in this
lumen. Fig. 4B shows in addition to the lack of zymogen granules that the ER
cisternae are greatly distended with proteins vectorially destined for discharge.
Apical vesicles are evidence of recycling of zymogen granule membrane after ex-
ocytotic release in response to venom-secretagogue stimulation. Other micrographs
(not shown) demonstrate luminal surfaces partially effaced with loss of microvilli
on part of the acinar plasmalemma.
The only enzymatic component isolated in homogeneous form from this ve¬
nom was the hyaluronidase, which was non-toxic. For this purpose we have used
three chromatographic separation steps (see Material and Methods). The enzyme
activity is very stable in the whole venom, but during purification, especially in
the last step, the activity is lost within a few hours.
The enzyme was obtained in pure form, as judged by polyacrylamide gel elec-
trophoresis, and its molecular weight was calculated to be 42,000, with the aid
of SDS polyacrylamide gels^^ (data not shown).
DISCUSSION
T. serru/aftvs venom from the Instituto Butantan (São Paulo, Brazil) used by our
group during the last 18 years has always given very consistent biochemical and
pharmacological resuits.
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the Brazilian scorpion Tityus serrulatus Lutz and Mello. Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 35-52,
1992.
Numerous batches of venom obtained from the Butantan Institute during the peri-
od of 1973 to 1990 have been used in our laboratories, initially for purification of
several toxins^ and characterization of gamma toxin^^''^. Since 1981 the strategy
we have followed for purification and Chemical characterization of toxins is very similar
to the one presentiy described^^'^!, which we assume is the most convenient one.
At least in our hands the venom from the Butantan Institute is highly appreciated
because of its constant and reproducible biochemical and pharmacological behavior.
One of the main objectives of this communication is to compare venom obtained
from T. serru/aíusscorpion of different geographical localities of Brazil; at least from
regions not considered to be "restricted areas", as mentioned by other authors''°'34
A carefui observation of our resuits (Fig. 1 to 3) indicates that there are no signifi-
cant differences in the venom of T. serrulatuscoWecXed in topological areas greater
than 400 Km. The distance of Santa Barbara, Corrego Novo and Cataguazes from
Belo Horizonte, the capital of the State of Minas Gerais, is 100, 400 and 460 Km
respectively, while the distance of Aparecida do Norte from the capital of São Paulo
State is 200 Km. Lethality tests conducted with venom from scorpions of different
localities, using 10 different doses of venom, in 10 different groups of mice (strain
GDI, i.p.) gave essentially the same value (see Resuits), which in turn is the same
or very similar to the value initially reported by Bücherr, and by our group^^, of 25
figl20 g mouse weight. Electrophoretic separation of venoms by the system of Reis-
feld et aP^, suggested aiso that there was no appreciable difference in these ven¬
oms. It is worth mentioning that Reisfeld's method is capable of discriminating small
differences (charge groups) in scorpion toxins. If sodium dodecyl sulfate gel elec-
trophoresis is used according to the technique of Laemmli^^, most of the toxins
comigrate in a single broad band. Thus, we conclude that the beta-alanine-acetate-
urea gel system is better suitedforverification of scorpion toxin purity, and isa good
criterion for judging homogeneity of sample. Futhermore, immunoelectrophoresis
is an adequate technique for verification of heterogeneity of samples; at least, it
can discriminate mixtures of antigens or possible immunodominant antigens. This
was the case found (Fig. 2B) when comparing venom from another related species
of scorpion (Tityus discrepans) coWected in Venezuela. Finally, the chromatograph-
ic separation by Sephadex G-50 and CM-Cellulose shows that these venoms are
very similar in composition (data not shown).
The separation procedure described here for the isolation of mammalian tox¬
ins from the venom of T. serrulatus allows the identification of 10 sub-fractions
toxic to mice. However, fraction 11-11 (originally denominated toxin gamma^^ and
111-10 are identical components, as demonstrated by amino acid analysis (Table
I) and by amino acid sequence (Table II).
Fractions II and III from Sephadex G50 column (Fig. 3A) are not well separat-
ed, hence the subsequent ion exchange chromatography of both fractions in CM-
Cellulose columns at pH 4.7 (Fig. 3B and 30 provided two chromatographic peaks
corresponding to the same toxin. The major toxic components in the venom of
T. serrulatus are toxin gamma, III-8 and IV-5. They have in the order of 60-62
amino acid residues (Table I), with a calculated molecular weight of 6,500 to 7,000.
Toxic sub-fraction III-7 is aIso a major component of the venom, but it is heavily
contaminated (data not shown), and stili further purification is required. Among
the minor components are toxins 11-9, 11-10, III-9, IV-6 and IV-8. Toxin 11-10 has
an amino acid sequence identical to toxin gamma up to residue 46 (Table II), al-
ready sequenced. Similarly, component II-9B is equivalent to III-8 up to residue
30 (Table II). Chemical differences between these two pairs of components pos-
sibly are at the C-terminal region of the molecule.
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Minor components III-9 and IV-8 were not studied, and component IV-6 is iden-
tical to IV-5 up to residue number 30 (Table II). Moreover, the difference in chro-
matographic behaviour may be due to a deamination occuring at an Asn (or Gin).
Component II-9A is a minor component, initially found by direct sequence3°, with
sequence homology to Noxiustoxin, a K* channel blocking peptide isolated from
Centruroides noxius scorpion venom^. Rechromatography of component 11-9,
produced toxin 1, which blocks K" channels of squid giant axons^.
Other authors have studied venom from T. serrulatus and found similar toxins
named with different nomenclatura as the one we have proposed, The first toxin
purified was Tityustoxin by the group of Prof. Diniz''^ in Brazil. This toxin is simi¬
lar in amino acid composition to our component IV-5 (see review^°). The purifi-
cation procedure of Toledo and Neves^^ confirms the presence of more than one
toxin in the venom of T. serrulatus, but presented no amino acid sequence data.
Based on amino acid composition and N-terminal amino acid (lysine) we have
surmised that toxin TsTx-l^"^ is the toxin gamma of our work, while toxin TsTx-ll is
a new toxin in this venom^^. It does not correspond with any of the toxins we
are describing or to the ones purified by Sampaio et a!?^.
The group of Prof. Rochat in France has sequenced a toxin® almost identical
to gamma toxin®'', which they have called toxin VII. The only difference is at the
cysteine at position 61, which they report to be amidated. The publication by Sam¬
paio et aP^ reports the purification of five toxins from T. serrulatus. Considering
the amino acid sequence reported®®, toxin T1VIII is similar to toxin gamma®^, to¬
xin T2III1 is possibly the same as IV-5 of our work. Toxins T1VI and T1IV®® seem
to be toxins previousiy unreported in this venom.
Concerning the pharmacological effects of venom or purified toxins from T.
serrulatus, the reviews by Diniz'° and recentiy by Freire-Maia and Campos''^ sum-
marize the main resuits. It is clear that most of the action of the toxic peptides
is through impairment of ion channel (sodium and potassium) funcion. Among
the most significant works thus far published are the effects of gamma toxin and
Tityustoxin on neuroblastoma cells (NIE 115), rat brain synaptosome membranes,
chick heart sarcolemma and other membrane preparations (see review by Laz-
dunski et al.^°). Our group was abie to show that gamma toxin affects the peak
permeabillyty of Na+ in cardiac cells, like the beta scorpion toxins'^', while toxin
IV-5 modifies Na+ channel gating like the North African alpha scorpion toxins'®.
Squid giant axon potassium channels are blocked by toxin II-9A (toxin 1) of T.
serru/afus venom®. Experimental pancreatitis in dogs caused by T. serrulatus was
reported by Machado etai^^, and T. trinitatis induced pancreatitis in humans by
Bartholomew®. Pioneer work with purified scorpion toxin from T. serrulatus (tit¬
yustoxin) on the pancreatic secretion of the rat was published by Novaes et al.^^.
We have demonstrated the effects of whole venom from T. serrulatus and pu¬
rified peptides (III-8, 111-10, and IV-5) in rodents (mouse, rat and guinea pig) in
vitro and in v/vo'®. Morphological alterations due to secretagogue effects of who¬
le venom (Fig 4) and its peptide components are apparent by both light and elec-
tron microscopy of pancreatic acinar cells. Biochemical measurements of
pancreatic secretion were carried out by both radioisotopic pulse-chase experi-
ments as well as determinations of enzymatic activity discharged'®. These stu-
dies indicate that the venom from T. serrulatus causes extensive discharge of
secretory proteins in vivo and in vitro.
Flumans stung by scorpions of genera Tityus and Centruroides in North and
South America develop potentially lethal symptoms from action of the venom on
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peripheral nerves and vital organs'°'’'‘^'2°'25,4i ^ included in a myriad of distress factors
is the epigastric pain of acute pancreatitis^'^^'^^'^®'^®. This pain is accompanied be
elevated serum amylase associated with clinicai signs of acute pancreatitis'^'^^'^®.
There are occasions when the pancreatitis alone is severely debilitating and represents
a complication that can extend the recovery of these patients considerably. When
the individuais are nottreated promptiy with appropriateantiserum the clinicai course
is aiways aggravated and prolonged, particularly in children under age
The only non toxic protein isolated from T. serru/afus venom, in pure form, is
the enzyme hyaluronidase that we have described here. This enzyme is known
to be ubiquitous in most scorpion venoms''’2T39_ and was initially reported to be
present aiso in T. serrulatus venom^^.
The enzyme is of high molecular weight (approx. 42,000) and is likely to be
a glycoprotein, since it binds concanavalin A. We have originally described a similar
enzyme in the venom of Centruroides limpidus Hmpidus^.
CONCLUSIONS
1. Venom from the scorpion T. serru/afus collected in several distinct geographi-
cal localities of Brazil does not show detectable differences in biochemical
and pharmacological properties.
2. The venom from Butantan Institute, in our hands, has proved to provide reproducible
resuits over a period of 18 years.
3. The venom contains two classes of mammalian peptide toxins, long-chain neu-
rotoxins with 60 to 62 amino acid residues, which block sodium channel
of excitable membranes (variety of tissues and sources), and short chain
neurotoxins (approx. 40 amino acids) which block potassium permeability
(squid giant axons and rabbit skeletal muscle).
4. The diversity of toxic peptides in the venom of T. serrulatus venom confirms
similar finding with Centruroides species of the North American continent,
and Androctonus, Leiurus and Buthus species of África and Asia.
5. We confirm data of a potent secretory effect of venom from T. serrulatusin pancreas.
RESUMO; O veneno de escorpiões Tityus serrulatus coletados em qua¬
tro localidades geográficas distintas do Brasil foi estudado por eletrofo¬
rese em gel, imunoeletroforese, filtração em Sephadex G-50 e cro-
matografia de intercâmbio iônico. Também se conduziram experiên¬
cias de letalidade em camundongos. Nenhum destes métodos revelou
diferenças significativas entre as amostras de veneno. O veneno de T.
serrulatus do Instituto Butantan tem demonstrado propriedades bioquí¬
micas e farmacológicas constantes e reproduzíveis em nossos labora¬
tórios por cerca de 18 anos. O veneno possui vários polipeptídeos tóxicos
ao camundongo. Entre os componentes tóxicos que aparecem em maior
concentração no veneno estão toxina gama, III-8 e IV-5, as quais modi¬
ficam a permeabilidade de sódio em canais iônicos. O peso molecular
destas toxinas é da ordem de 7,000. Um dos componentes que apare¬
cem em menor concentração no veneno é a toxina II-9A, um pequeno
peptídeo (aproximadamente de 4,200 de peso molecular) que modifica
a permeabilidade do potássio em axons. Pelo menos outros 4 compo¬
nentes que aparecem em baixa quantidade no veneno também foram
purificados com seqüência de aminoácidos muito semelhantes aos com-
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ponentes gama, 111-8 e lV-5. O veneno de Tityus serrulatus exerce um
efeito secretagôgo importante em pâncreas de cobaias.
UNITERMOS: Toxinas de escorpião, Tityus serrulatus, pancreatite, se-
qüência de aminoácidos.
ACKNOWLEDGEMENTS
Dr. Jorge Villegas is acknowledged for providing facilities for two of us (L.D.P.
and RLE.) during collection of scorpions Tityus discrepans o\ Caracas (Venezue¬
la); and Prof. M.A. Gonzalez-Sponga for identification of the species collected.
Technical assistance of Mr. Pedro Sauceda Ramirez and Mercedes Sifuentes Valenzuela
during preparation of the art work is recognized.
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POSSANI, L.D. et al. Structural and functional characteristics of toxins purified from the venom of
the Brazilían scorpion Tityus serrulatus Lutz and Mello. Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 35-52,
1992.
TABLE 1
Amino Acid Composition of Toxins from the Venom of Tityus serrulatus'
Toxin
11-11
111-10
III-8
IV-5
Amino
Residues
Residues
Residues
Residues
Acid
per Mole
per Mole
per Mole
per Mole
ASP
3.7 (4)
3.8 (4)
4.9 (5)
9.5 (10)
THR
0.9 (1)
1.1 (1)
1.9 (2)
1.9 (2)
SER
3.8 (4)
3.9 (4)
2.8 (3)
2.8 (3)
GLU
3.1 (3)
3.3 (3)
2.2 (2)
2.0 (2)
PRO
3.0 (3)
2.8 (3)
2.8 (3)
2.8 (3)
GLY
8.0 (8)
8.0 (8)
6.0 (6)
4.0 (4)
ALA
3.0 (3)
3.0 (3)
5.6 (6)
2.9 (3)
1/2CYS
8.0 (8)
6.3 (6-8)
6.5 (6-8)
7.0 (6-8)
VAL
1.8 (2)
2.0 (2)
1.9 (2)
1.8 (2)
MET
0.9 (1)
0.9 (1)
0.9 (1)
0.0 (0)
ILE
1.9 (2)
2.0 (2)
1.8 (2)
1.8 (2)
LEU
3.0 (3)
3.1 (3)
1.3 (1)
3.0 (3)
TYR
4.5 (5)
4.7 (5)
5.3 (5)
7.7(8)
PHE
1.0 (1)
1.1 (1)
2.9 (30)
0.0 (0)
HIS
1.0 (1)
1.0 (1)
2.7 (3)
1.0 (1)
LYS
5.5 (5)
6.2 (6)
6.9 (7)
6.7 (7)
ARG
2.6 (3)
2.8 (3)
1.0 (1)
0.0 (0)
TRP
3.0 (3)
3.0 (3)
2.0 (2)
2.0 (2)
Residues
61
61
62
60
Mol. Wt.
6686
6686
6957
6918
*Taken from Possani et al.^^
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POSSANI, L.D. et al. Structural and functional characteristics of toxins purified from the venom of
the Brazilián scorpion Tityus serrulatus Lutz and Mello. Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 35-52,
1992.
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Mem. Inst. Butantan
V. 54, n. 2, p. 53-59, 1992
HERPETOFAUNA DAS DUNAS INTERIORES DO RIO SÃO
FRANCISCO: BAHIA: BRASIL V. DUAS NOVAS ESPÉCIES DE
APOSTOLEPIS (OPHIDIA, COLUBRIDAE)
Miguel Trefaut RODRIGUES
RESUMO: São descritas duas novas espécies de colubrídeos do gênero
/\posfo/ep/s obtidas na região de dunas paleoquaternárias do rio médio
São Francisco. Apostolepis arenarius é caracterizado pelo número mais
baixo de ventrais até então conhecido para o gênero. Apostolepis gaboi
é diagnosticado pelo padrão de sete faixas longitudinais, pelo número
de escamas ventrais e subcaudais e pela escutelação cefálica.
UNITERMOS: Taxonomia, Reptilia, Colubridae, Apostolepis
INTRODUÇÃO
As dunas paleoquaternárias do médio rio São Francisco encontram-se no no¬
roeste do Estado da Bahia, encravadas em uma extensa área dominada por caa¬
tingas típicas. Os trabalhos de campo conduzidos na região têm mostrado que
a fauna de répteis local é variada e distinta da das caatingas que a circundam.
Até 0 momento 29 espécies de lagartos e 6 de anfisbenídeos são conhecidas
da área, sendo 20 espécies de répteis supostamente endêmicas dali, muitas de¬
las caracterizadas por adaptações ao habitat psamófilo. As publicações anterio¬
res sobre a fauna da área trataram da descrição de novos gêneros e espécies de
lagartos (Rodrigues, 5,6,7), cobras (Rodrigues, 8) e anfisbenídeos (Vanzolini, 10,11).
Uma descrição detalhada do habitat e do contexto ecológico e evolutivo em que
o trabalho se insere pode ser encontrada em Rodrigues (5). Descrevo aqui duas
novas espécies do gênero Apostolepis obtidas na região. A primeira delas, em
função do seu modo de vida passo a tratar por
Universidade de São Paulo, Instituto de Biociências, Departamento de Zoologia, Caixa Postal 20.520, 01498-970
— São Paulo, SP.
Recebido para publicação em 03.02.92 e aceito em 06.07.92.
SciELO
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RODRIGUES, M.T. Herpetofauna das dunas interiores do Rio São Francisco: Bahia. Brasil, V, Duas
novas espécies de Apostolepis (Ophidia, Colubridae). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 53-59,
1992
Apostolepis arenaríus, sp. n
(Figuras 1 e 2)
Holótipo: MZUSP 10.027, fêmea, Brasil: Bahia: Alagoado (9° 29'S, 41° 21'
N) 5.ÍX.88, MRodrigues, número de campo 88.6819
Parátipos: MZUSP 10.028-10.030, demais dados como para o holótipo, MZUSP
10.289 Alagoado, Ba., 20 x 90.
Diagnose
Colorido de fundo vermelho tijolo com cinco faixas longitudinais estreitas
castanho-escuras. Quinta e sexta supralabiais em contato com a parietal. Ven-
trais 168-181; 24 a 31 pares de subcaudais.
Descrição
Rostral visível de cima e quase tão longa quanto larga, subtriangular, com vér¬
tice voltado para trás e separando as nasais. Nasal inteira, separada da preocular,
mais longa do que alta e mais estreita posteriormente, inserida entre a primeira
e a segunda supralabiais, a prefrontal e a rostral. Narina na metade posterior da
nasal. Loreal e internasais ausentes.
Prefrontais grandes, maiores que a frontal, quase tão longas quanto largas, em
amplo contato mediano e em contato com as supralabiais. Supraocular menor
que a frontal e sobre o olho. Uma pré e uma postocular quase quadrangulares
e um pouco maiores que o olho. Frontal mais longa do que larga, indentando a
sutura posterior das prefrontais. Parietais muito longas, cerca de duas vezes mais
longas que a frontal e em contato com as supralabiais posteriores, com uma es¬
cama ligeiramente maior que as dorsais, a postocular, a supraocular e a frontal.
Seis supralabiais, quinta e sexta maiores, a terceira sob o olho; quinta e sexta
em contato com a parietal, eventualmente a quarta. Temporais ausentes fusiona¬
das à quinta e sexta supralabiais.
Fig. 1. Apostolepis arenaríus
54
2 3
z
5 6
cm
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RODRIGUES, MJ. Herpetofauna das dunas interiores do Rio São Francisco: Bahia. Brasil. V. Duas
novas espécies de Apostolepis (Ophidia, Colubridae). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 53-59,
1992.
Sinfisal pequena, triangular, um pouco mais longa que larga. Sete a oito infra-
labiais, 0 primeiro par em contato atrás da sinfisal. Dois pares de mentais seguin¬
do o contato posterior do primeiro par de infralabiais. 0 primeiro em contato com
as quatro primeiras infralabiais, o segundo apenas com a quinta e sexta.
Dorsais lisas, dispostas em 15 fileiras longitudinais sem redução. Fossetas api¬
cais ausentes. Ventrais largas, 168 a 181; 24 a 31 pares de subcaudais. Anal di¬
vidida.
Porção dorsal da cabeça predominantemente negra. Frontal, prefrontal e es¬
cudos anteriores em sua maioria amarelòs com algumas manchas negras irregu¬
lares. Primeira supralabial manchada de amarelo. Uma faixa estreita amarela pouco
após 0 olho ocupa parte da terceira e quarta supralabiais. Porção ventral da cabe¬
ça predominantemente amarela com manchas escuras difusas e irregulares so¬
bre as infralabiais.
Fig. 2: Apostolepis arenahus
Um colar amarelo nítido logo após a cabeça ocupa a largura de cinco esca¬
mas, e é seguido por uma faixa negra transversal que ocupa apenas a região me-
diodorsal e tem 2 a 3 escamas de largura. Deste último partem três linhas negras
longitudinais. A primeira corre ao longo da fileira vertebral, as outras duas na sex¬
ta fileira de dorsais. Abaixo destas, e de cada lado do corpo na altura da 41 fileira
de dorsais está presente uma linha nepra muito mais estreita que se estende co¬
mo as demais até a ponta da cauda. Apice da cauda caracteristicamente negro,
ventre branco uniforme.
Comprimento do corpo e da cauda (mm), respectivamente: Holótipo; 295-F28;
Parátipos: 151-F17, 172-F24 e 145-F14. Diâmetro do corpo do holótipo e paráti-
pos respectivamente 5,8mm, 4,6mm, 4,4mm, 3,8mm e 5,9mm.
A segunda espécie apresenta corpo muito mais delgado e também foi encon¬
trada na areia. Ela é descrita abaixo em homenagem a Gabriel Skuk que coletou
o único exemplar e prestou valiosa ajuda no campo.
55
SciELO
RODRIGUES, MJ. Herpetotauna das dunas interiores do Rio São Francisco: Bahia. Brasil. V. Duas
novas espécies de Apostolepis (Ophidia, Colubridae). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 53-59,
1992.
Sinfisal pequena, triangular, um pouco mais longa que larga. Sete a oito infra-
labiais, 0 primeiro par em contato atrás da sinfisal. Dois pares de mentais seguin¬
do o contato posterior do primeiro par de infralabiais. 0 primeiro em contato com
as quatro primeiras infralabiais, o segundo apenas com a quinta e sexta.
Dorsais lisas, dispostas em 15 fileiras longitudinais sem redução. Fossetas api¬
cais ausentes. Ventrais largas, 168 a 181; 24 a 31 pares de subcaudais. Anal di¬
vidida.
Porção dorsal da cabeça predominantemente negra. Frontal, prefrontal e es¬
cudos anteriores em sua maioria amarelos com algumas manchas negras irregu¬
lares. Primeira supralabial manchada de amarelo. Uma faixa estreita amarela pouco
após o olho ocupa parte da terceira e quarta supralabiais. Porção ventral da cabe¬
ça predominantemente amarela com manchas escuras difusas e irregulares so¬
bre as infralabiais.
Fig. 2: Apostolepis arenarius
Um colar amarelo nítido logo após a cabeça ocupa a largura de cinco esca¬
mas, e é seguido por uma faixa negra transversal que ocupa apenas a região me-
diodorsal e tem 2 a 3 escamas de largura. Deste último partem três linhas negras
longitudinais. A primeira corre ao longo da fileira vertebral, as outras duas na sex¬
ta fileira de dorsais. Abaixo destas, e de cada lado do corpo na altura da 41 fileira
de dorsais está presente uma linha nepra muito mais estreita que se estende co¬
mo as demais até a ponta da cauda. Apice da cauda caracteristicamente negro,
ventre branco uniforme.
Comprimento do corpo e da cauda (mm), respectivamente: Flolótipo: 295-F28;
Parátipos; 1514-17, 1724-24 e 1454-14. Diâmetro do corpo do holótipo e paráti-
pos respectivamente 5,8mm, 4,6mm, 4,4mm, 3,8mm e 5,9mm.
A segunda espécie apresenta corpo muito mais delgado e também foi encon¬
trada na areia. Ela é descrita abaixo em homenagem a Gabriel Skuk que coletou
0 único exemplar e prestou valiosa ajuda no campo.
cm
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Fig. 3; Apostolepis gaboi
Descricão
Rostral bem visível de cima, quase tão longa quanto larga, com vértice voltado
para trás e separando amplamente as nasais. Nasal inteira, separada da preocu-
lar; mais longa do que alta e mais estreita posteriormente; inserida entre a pri¬
meira e a segunda supralabiais, a prefrontal e a rostral. Narina na metade da
escama. Loreal e internasais ausentes. Prefrontais grandes, mais curtas que a fron¬
tal, quase tão longas quanto largas e em amplo contato mediano, em contato
com a segunda supralabial. Frontal ligeiramente mais longa do que larga, ultra¬
passando pouco o nível da margem anterior das supra-oculares e indentando li¬
geiramente a sutura com as prefrontais. Supra-oculares menores que a frontal
com sua margem posterior retilínea. Uma pré e uma postocular, a primeira muito
pequena, a segunda maior, em contato com a supra-ocular e com o tamanho
aproximado do olho. Parietais muito longas, cerca de duas vezes mais longas que
a frontal e em contato com a quinta e sexta supralabiais, com uma escama ligei¬
ramente maior que as dorsais, com a frontal, a supra-ocular e a postocular. Seis
supralabiais, a quinta e sexta maiores; a segunda e terceira atingem a órbita sen¬
do que a última está sob o olho. Temporais ausentes, respectivamente fusiona¬
das à quinta e sexta supralabiais.
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RODRIGUES, M.T. Herpetofauna das dunas interiores do Rio São Francisco: Bahia. Brasil. V. Duas
novas espécies de Apostolepis (Ophidia, Colubridae). Mem. Inst. Butantan, v, 54, n. 2, p. 53-59,
1992.
Apostolepis gaboi, sp. n.
(Figura 3)
Flolótipo: MZUSP 10.290, fêmea. Brasil: Bahia: Queimadas (10° 23'S,
42°30W), 12/x/90, Gabriel Skuk col. MRodrigues 907198.
Diagnose
Colorido dorsal ferrugem com 7 finas linhas longitudinais ao longo do corpo.
Quinta e sexta supralabiais em contato com a parietal. Nasal separada da preo-
cular., Ventrais 229; 31 pares de subcaudais.
cm
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Fig. 3: Apostolepis gaboi
Descrição
Rostral bem visível de cima, quase tão longa quanto larga, com vértice voltado
para trás e separando amplamente as nasais. Nasal inteira, separada da preocu-
lar; mais longa do que alta e mais estreita posteriormente; inserida entre a pri¬
meira e a segunda supralabiais, a prefrontal e a rostral. Narina na metade da
escama. Loreal e internasais ausentes. Prefrontais grandes, mais curtas que a fron¬
tal, quase tão longas quanto largas e em amplo contato mediano, em contato
com a segunda supralabial. Frontal ligeiramente mais longa do que larga, ultra¬
passando pouco o nível da margem anterior das supra-oculares e indentando li¬
geiramente a sutura com as prefrontais. Supra-oculares menores que a frontal
com sua margem posterior retilínea. Uma pré e uma postocular, a primeira muito
pequena, a segunda maior, em contato com a supra-ocular e com o tamanho
aproximado do olho. Parietais muito longas, cerca de duas vezes mais longas que
a frontal e em contato com a quinta e sexta supralabiais, com uma escama ligei¬
ramente maior que as dorsais, com a frontal, a supra-ocular e a postocular. Seis
supralabiais, a quinta e sexta maiores; a segunda e terceira atingem a órbita sen¬
do que a última está sob o olho. Temporais ausentes, respectivamente fusiona¬
das à quinta e sexta supralabiais.
SciELO
RODRIGUES, M.T. Flerpetofauna das dunas interiores do Rio São Francisco: Bahia. Brasil. V. Duas
novas espécies de Apostolepis (Ophidia, Colubridae). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 53-59,
1992.
Apostolepis gaboi, sp. n.
(Figura 3)
Flolótipo: MZUSP 10.290, fêmea. Brasil: Bahia: Queimadas (10° 23'S,
42°30W), 12/X/90, Gabriel Skuk col. MRodrigues 907198.
Diagnose
Colorido dorsal ferrugem com 7 finas linhas longitudinais ao longo do corpo.
Quinta e sexta supralabiais em contato com a parietal. Nasal separada da preo-
cular. Ventrais 229; 31 pares de subcaudais.
cm
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RODRIGUES, MT. Herpetofauna das dunas interiores do Rio São Francisco: Bahia. Brasil. V. Duas
novas espécies de Apostolepis (Ophidia, Colubridae). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 53-59,
1992.
Sinfisal pequena, triangular, um pouco mais longa do que larga. Oito infrala-
biais, 0 primeiro par em contato atrás da sinfisal. Dois pares de mentais, o primei¬
ro atinge as primeiras quatro infralabiais, o segundo apenas a quarta e a quinta.
Dorsais lisas, dispostas em 15 fileiras longitudinais sem redução. Fossetas api¬
cais ausentes. Ventrais largas, dispostas em 229 fileiras; 31 pares de subcaudais.
Anal dividida.
Porção dorsal posterior da cabeça predominantemente castanho-escuro com
manchas amarelas irregulares e conspícuas sob as labiais. Porção anterior da ca¬
beça amarela. Parte ventral da cabeça amarela com manchas escuras mais con¬
centradas posteriormente.
Um colar amarelo nítido com 3 escamas de comprimento segue-se após a ca¬
beça e é delimitado posteriormente por uma faixa negra transversal com duas
escamas de largura. Desta faixa negra partem cinco estrias longitudinais dorsais
com a mesma largura que ocupam a parte central das fileiras de escamas que
ornamentam: uma mediodorsal e duas outras de cada lado do dorso respectiva¬
mente sobre a quarta e a sexta fileiras dorsais. Abaixo destas, uma linha negra
interrompida, muito mais estreita e inconspícua corre ao nível da terceira fileira
de escamas dorsais. As demais estendem-se até a ponta da cauda. Ápice da cauda
caracteristicamente negro. Ventre creme, imaculado. Comprimento do corpo;
218mm; comprimento da cauda: 20 mm. Diâmetro do corpo: 2,8 mm.
DISCUSSÃO
A sistemática de Apostolepis é complexa. 0 número de escamas ventrais e
subcaudais que são úteis na diagnose de espécies de outros gêneros é, com pou¬
cas exceções, de pouca ajuda para separar as espécies deste gênero. Isto se de¬
ve à ampla variação intra-específica e à sobreposição interespecífica verificada
nestas contagens. 0 fato adquire mais relevo quando contraposto à considerável
diversidade de espécies que o gênero abriga. A lista mais recente (Vanzolini 9)
mostra que ele está atualmente composto por 22 espécies. Esta dificuldade tem
deixado as diagnoses específicas principalmente centradas nos caracteres da es-
cutelação cefálica e no padrão de colorido, eventualmente auxiliadas pelas con¬
tagens ventrais e subcaudais (Peters 4). A falta de uma revisão geograficamente
abrangente tem dificultado muito a identificação correta das espécies. Os espé¬
cimes precisam ser sempre comparados com as descrições originais das espé¬
cies geograficamente mais próximas (Vanzolini 9). Neste contexto, é ao menos
reconfortante dizer que a descrição de Apostolepis arenarius não vem apenas adi¬
cionar mais uma espécie a um gênero já problemático.
De todos as espécies de Apostolepis conhecidas, A. arenarius é a que apre¬
senta o número mais baixo de escamas ventrais: 168-181; sempre acima de 200
nas demais espécies, o que permite sua diagnose imediata.
A situação de Apostolepis gaboi não é tão simples, mas é certo identificá-lo
quando seus caracteres são contrapostos ao das demais espécies do gênero. En¬
tre as espécies lineadas, apenas Apostolepis niceforoi e Apostolepis nigrotermi-
nata apresentam 7 linhas longitudinais. Apostolepis niceforoi é somente conhecido
da Colômbia (La Pedrera) e possui um número de ventrais mais elevado que A.
gaboi [248 contra 229) e um menor número de subcaudais (23 contra 31). Apos¬
tolepis n/ceforo/também apresenta apenas a quinta supralabial em contato com
a parietal ao passo que em A. gaboi a quinta e sexta tocam a parietal. Apostole¬
pis nigroterminata fo\ descrito de Cayaria: Loreto: Peru por Boulenger 2 e redes-
crito como A. borelli <por Peracca 3 de Urucum no Estado de Mato Grosso. Como
em niceforoi a nasal de nigroterminata toca a preocular e embora apresente a
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RODRIGUES, MJ. Herpetofauna das dunas interiores do Rio São Francisco: Bahia. Brasil. V. Duas
novas espécies de Apostolepis (Ophidia, Colubridae). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 53-59,
1992.
quinta e sexta supralabial em contato com a parietal, o número de ventrais e sub-
caudais (208 + 32) difere nitidamente do encontrado em A. gaboi. Adicional¬
mente, a nasal de nigroterminata contacta a preocular ao passo que em gaboi
a prefrontal separa as duas escamas. Finalmente, as faixas de A. nigroterminata
são muito mais largas e a faixa dorsal é distintamente mais conspícua que as de¬
mais, o que não ocorre em A. gaboi.
A espécie lineada geograficamente mais próxima de Apostolepis gaboi é lon-
gicaudata, descrita de Engenheiro Dodt no Estado do Piauí. Além de apresentar
apenas 5 faixas longitudinais, A. longicaudata tem um número de ventrais e sub-
caudais muito distinto (246 + 52) e entre os Apostolepis conhecidos é o que
atinge o número mais elevado de subcaudais.
As demais espécies do gênero apresentam menos faixas longitudinais que A.
gaboi ou um outro padrão de colorido completamente distinto. Por estes e outros
detalhes do padrão de colorido, sempre apoiados por outros caracteres elas po¬
dem ser facilmente distinguidas de A. gaboi.
Os quatro espécimes de Apostolepis arenarius foram coletados enterrados na
areia, juntamentte com grandes séries dos microteideos subterrâneos Nothoba-
chia ablephara e Calyptommatus leiolepis. O único espécime de Apostolepis ga¬
boi \o\ obtido em circunstâncias e habitat similares, cerca de 150 km ao sul no
campo de dunas de Xique Xique (vide Rodrigues 5).
AGRADECIMENTOS
O trabalho de campo na área foi realizado com o auxílio da Fundação de Am¬
paro à Pesquisa do Estado de São Paulo para o projeto "Estudos sobre a ecologia
e evolução da fauna das dunas interiores do Rio São Francisco". Participaram deste
projeto Yatiyo Yonenaga-Yassuda, do Departamento de Biologia do Instituto de
Biociências da Universidade de São Paulo e Sanae Kasahara, do Departamento
de Biologia da UNESP (campus de Rio Claro). José Manoel Martins, Pedro Luis
Bernardo da Rocha, Rosana Carvalho Moraes, Gabriel Skuk, Jean Pierre Ybert
e Alina Fierros prestaram valiosa ajuda no campo. O trabalho foi realizado duran¬
te a vigência de uma bolsa concedida pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento
Científico e Tecnológico (CNPq), Iara Lucia Laporta Ferreira e Giuseppe Puorto me
facultaram acesso à coleção herpetológica do Instituto Butantan.
ABSTRACT: Two new species of Apostolepis are described from the
palaeoquaternary sand dunes of the São Francisco river. Apostolepis
arenarius is characterized by the lowest number of ventral scales known
in Apostolepis: Apostolepis gaboi by the characteristic pattern of seven
longitudinal stripes, number of ventral and subcaudal scales and cephalic
pholidosis.
KEYWORDS: Taxonomy, Reptilia, Colubridae, Apostolepis
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novas espécies de Apostolepis (Ophidia, Colubridae). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 53-59,
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Mem. Inst. Butantan
V. 54, n. 2, p. 61-67, 1992
MALFORMAÇÕES EM NINHADAS DE CAICACA, BOTHROPS
MOOJENI (SERPENTES, VIPERIDAE)
Denis Vieira de ANDRADE
Augusto Shinya ABE
RESUMO: Evidências experimentais indicam que a incidência de mal¬
formações em serpentes na natureza é provavelmente baixa. No entan¬
to, em ninhadas de Bothrops moojeni oriundas de fêmeas grávidas,
coletadas no resgate da usina hidroelétrica de Três Irmãos, SP, a inci¬
dência de anomalias foi de 7,7%. As malformações observadas incluem
irregularidades na folidose, desvios da coluna, enovelamento da coluna
e bicefalia. As anomalias podem ter sido causadas pela exposição das
fêmeas prenhes a temperaturas inadequadas em uma fase sensível do
desenvolvimento embrionário, quando ilhadas, nas copas das árvores
e arbustos, durante a elevação da água na represa.
UNITERMOS: Teratologia, bicefalia, temperatura, desenvolvimento em¬
brionário, serpentes, represamento de rios, sudeste brasileiro.
INTRODUÇÃO
A ocorrência de bicefalia em serpentes é rara, mas tem sido bem documenta¬
da na literatura (e.g. 1 . 2 , 3 , 4 , 6 , 23 , 27 ) Belluomini^ estima em aproximadamente
1/100.000 a razão deste tipo de anomalia, com base nas serpentes recebidas pe¬
lo Instituto Butantan em pouco mais de 50 anos. Em um inventário de todo 0
material de serpentes bicéfalas depositadas nas coleções do Instituto Butantan,
Museu de Zoologia da USP e Instituto Pinheiros, Belluomini^ conseguiu reunir
apenas nove casos, entre mais de 700.000 exemplares.
Uma importante contribuição ao estudo da bicefalia e demais casos de mal¬
formações em répteis foi o trabalho de Nakamura^®, que apresenta uma chave
Departamento de Zoologia
Instituto de Biociências
UNESP — Caixa Postal 199
13506-900 — Rio Claro, SP - Brasil
Recebido para publicação em 12.03.92 e aceito em 31.07.92.
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ANDRADE, DV. de, ABE, A.S. Malformações em ninhadas de caiçaca, Bothrops moojeni (Serpentes,
Viperidae). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 61-69, 1992.
classificatória para os diversos tipos teratológicos. Posteriormente, com a descri¬
ção de novos casos de bicefalia, a chave de Nakamura^® foi ampliada por outros
autores 2, 27.
Neste estudo, descrevemos alguns casos de teratologia em embriões e neo¬
nato de Bothrops moojeni sugerindo uma provável causa do elevado índice de
ocorrência da anomalia no material examinado.
MATERIAL
Durante o enchimento da represa da Usina Hidroelétrica de Três Irmãos, nos
municípios de Araçatuba (21° 1TS; 50° 25'W.) e de Pereira Barreto (20° 38'S;
51° 06'W.), estado de São Paulo, recebemos vários exemplares de B. moojeni,
coletados entre setembro de 1990 e março de 1991. Algumas das fêmeas desse
lote de serpentes estavam grávidas e o exame dos embriões e neonatos revelou
diversos casos de teratogenia. A descrição do material teratológico baseia-se em
4 exemplares, encontrados entre 52 examinados, oriundos de 3 ninhadas, dentre
as 7 observadas.
RESULTADOS
Fêmea # 784 — comprimento rostro-anal de 875mm, revelou, por ocasião da
necrópsia em 25-11-1991, a presença de quatro embriões no estágio 36 de de¬
senvolvimento, de acordo com os critérios de Zebras, g q^q atrésico. Dois dos
embriões apresentavam as malformações descritas a seguir.
Caso 1. Exemplar macho, com hemipenis ainda evertido, bicéfalo, depositado
sob 0 número 789 na coleção do Departamento de Zoologia, UNESP, Campus
de Rio Claro (DZRC). As duas cabeças se fundem dorsalmente pela região parie¬
tal (Fig. 1). Ventralmente, a fusão mandibular situa-se na 2° infralabial da cabeça
direita e 5a. infralabial da cabeça esquerda. Há duas regiões mentonianas, que
se fundem em uma única guiar. As placas ventrais são ligeiramente mais largas
que as demais, até a sexta, a partir da qual apresentam-se irregularmente dupli¬
cadas, com 8 placas pelo lado esquerdo e 19 pelo lado direito. A cabeça direita,
com um desvio de 22° para a esquerda em relação ao eixo sagital do corpo, apre¬
senta um entumescimento na região rostral e o olho esquerdo, saltado da órbita,
não apresenta cristalino. Cabeça esquerda normal e com um desvio de 94°, tam¬
bém para o lado esquerdo. Corpo sem anomalias externas, tanto na folidose co¬
mo na coloração.
Cabeça direita com 13,6mm de comprimento e a esquerda com 11,5mm. Com¬
primento da bifurcação ao ânus 174mm, cauda 37,4mm. Placas ventrais 180 do
final da região duplicada até a placa anal; escamas subcaudais 67.
Como outros autores já ressaltaram anteriormente (e.g.^^), é evidente a neces¬
sidade de uma melhor classificação para identificar o caso descrito. Todavia, ain¬
da optamos pela chave de Nakamura'®, por sua flexibilidade. Assim, segundo os
critérios de Nakamura’®, o bicéfalo descrito pode ser classificado como terató-
dimo opódimo, ou seja, como nível de bifurcação não ultrapassando os limites
do crânio.
Caso 2. Exemplar fêmea, (DZRC n° 791), com acentuada compressão lateral
da região parietal e três irregularidades ao longo da coluna. A primeira, um acen¬
tuado desvio da coluna, localiza-se ao nível da 20° placa ventral. O segundo des¬
vio, mais acentuado que o primeiro, situa-se na altura da 65° placa ventral e o
corpo eleva-se verticalmente, com desvio para a direita. A terceira irregularidade
é a torção do tronco, que ocorre ao nível da 165° placa ventral. Neste ponto o
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Viperidae). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 61-69, 1992.
í í.
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FIG. 1. Vista dorsal do bicéfalo de 6. mooyen; mostrando a fusão das duas cabeças pela
região parietal. Note a dilatação da região rostral (seta).
corpo faz torção da esquerda para a direita, expondo lateralmente as placas ven-
trais. Comprimento rostro-anal 212mm, cauda 37mm. Coloração e folidose nor¬
mais (Supra-labiais 7/7; infra-labiais 7/8; dorsais 27; ventrais 204; sub-caudais 68).
Fêmea M 786 — Comprimento rostro-anal 1025mm, necropsiada em março
de 1991, continha 7 embriões, no estágio 35 e 36 de desenvolvimento, e 7 ovos
atrésicos. Um dos embriões apresentava malformações, relatadas a seguir.
Caso 3. Exemplar fêmea, (DZRC n° 790), sem o cristalino do olho esquerdo
e com fusão das placas ventrais, entre as de número 66 e a 96, além de dois
pequenos desvios da coluna no terço posterior do corpo. Comprimento rostro-
-anal 109mm, cauda 13mm. Acentuadamente menor que os demais embriões
e no estágio 35, ao passo que os demais, normais, estão no estágio 36. 0 menor
tamanho não é devido a fusão das placas ventrais. Comprimento médio dos de¬
mais embriões: rostro-anal u 172,3 ± 7,1mm, cauda 33,6 ± 1,2. Coloração nor¬
mal e folidose apresenta redução no número de placas ventrais (supra-labiais 7/7;
infra-labiais 9/10, dorsais 25; ventrais 179; sub-caudais 65).
Em 9 de março de 1991, uma fêmea ainda mantida em cativeiro (comprimen¬
to rostro-anal aproximado de 1150mm) pariu 10 filhotes, um natimorto e 5 ovos
atrésicos. Um dos neonatos apresentava as graves deformações abaixo descritas
e morreu algumas horas após o nascimento.
Caso 4. Serpente de sexo não determinado (DZRC n° 788), com cabeça nor¬
mal (supra-labiais 9/9; infra-labiais 10/10). O corpo é normal até a 18^ placa ven-
tral, a partir da qual se apresenta reduzido e enovelado, com a porção terminal
e cauda enrondilhadas como nos estágios embrionários. Além da acentuada re¬
dução do corpo, o neonato apresenta a massa visceral evertida, onde podem ser
reconhecidos a vesícula biliar, parte do tubo digestivo e massa de vitelo (Fig. 2).
A região correspondente ao pulmão é extremamente reduzida, o que pode ter
contribuído para a morte do animal. O volume da cabeça corresponde a aproxima-
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Viperidael. Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 61-69, 1992,
damente 1/4 do total da serpente, que é muito menor que os demais exemplares
da ninhada. A coloração é normal.
FIG. 2. Vista ventral de B. moojeni, caso 4 (DZRC n° 788), mostrando a porção terminal
do corpo e cauda enrodilhadas e a massa visceral evertida (V). Note o volume des¬
proporcional da cabeça em relação ao total do corpo.
DISCUSSÃO
A ocorrência de anomalias em répteis pode estar relaciomada às condições
que os embriões experimentam em determinados estágios do desenvolvimento.
Nos répteis ovíparos, o baixo teor de umidade ou a temperatura inadequada du¬
rante a incubação causam a morte ou deformidade do embrião. Lynn & Ullrich'^
demonstraram, experimentalmente, que a exposição esporádica de ovos de que-
lônios a condições de pouca umidade pode provocar anomalias de variados graus
nos neonatos, tanto na escutelação como na forma da carapaça e do plastrão.
A exposição a condições de pouca umidade pode ser letal durante os primeiros
estágios de desenvolvimento, mas os sobreviventes se apresentam normais
No entanto, quando o estresse de água ocorreu em estágios mais avançados do
desenvolvimento embrionário, surgiram anomalias''^. Estes dados indicam que há
estágios críticos do desenvolvimento embrionário, em que o estresse de água pode
produzir malformações’"*.
A temperatura tem grande influência no desenvolvimento embrionário dos rép¬
teis, podendo inviabilizar a ninhada, determinar o sexo (veja’^ para revisão) ou
causar teratologias de várias ordens. A incubação dos ovos em temperaturas sub-
letais, tanto baixas como elevadas, pode causar anomalias na escutelação, no
colorido ou deformidades diversas^'^^'^®. Também nas serpentes vivíparas, a tem¬
peratura de manutenção das fêmeas prenhes influi na velocidade do desenvolvi¬
mento embrionário e pode causar anomalias®'^48
As malformações em répteis na natureza, aparentemente causadas por efei¬
tos ambientais, parecem ocorrer com uma certa freqüência. Lynn & UIrich’* re-
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Viperidae). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 61-69, 1992.
latam anomalias na escutelação da carapaça de quelônios iguais àquelas provo¬
cadas experimentalmente. King’' relata a ampla ocorrência da duplicação de vér¬
tebras em serpentes, anomalia que pode ser causada pelo efeito da
temperatura'®. Embora Beiluomini' tenha estimado em 1/100.000 a freqüência
de bicéfalos, não há dados para outras anomalias na natureza.
A elevada incidência de exemplares teratológicos, na ordem de 7,7%, no ma¬
terial de B. moo/en/examinado é intrigante. As anomalias descritas certamente
não permitiriam a sobrevivência dos espécimes malformados. O fato de não se
observar nenhuma anormalidade de menor grau, como coluna vertebral tortuosa
ou cauda torcida (e.g.-^®), entre centenas de exemplares examinados durante o
resgate, indica a sua raridade.
Osgood'® submeteu fêmeas grávidas de Natrix fasciata, espécie vivípara, a di¬
ferentes tratamentos, em temperaturas variáveis ou fixas, comparando as ninha¬
das delas resultantes com animais controle, procedentes da natureza. A incidência
de anomalias consideradas graves foi de 1,3% em ninhadas procedentes da na¬
tureza. Em serpentes submetidas a temperaturas constantes, baixas e altas, as
anomalias foram de 3,8 e 6,4%, respectivamente. As ninhadas de serpentes man¬
tidas em condições de grande amplitude de variação da temperatura, entre 18,3
e 26,7°C, durante a noite e o dia, respectivamente, apresentaram 7,5% de
anomalias'®.
Com o enchimento da represa de Três Irmãos, a várzea do rio Tietê e de seus
tributários foi alagada, deslocando as serpentes de seus ambientes e refúgios ha¬
bituais. Os exemplares de B. moojeni coletados durante o resgate ficavam fre-
qüentemente ilhados, nas copas das árvores e arbustos, ou restos de vegetação
flutuante. Nestes locais as serpentes ficavam sujeitas a variações da temperatu¬
ra, que devem ter sido distintas daquelas que buscam durante as atividades
habituais'®. Baseando-se no tempo de gestação em B. moojeni'''^ e na época de
resgate das serpentes, é razoável supor que as fêmeas prenhes ficaram expostas
a temperaturas críticas e inadequadas, enquanto ilhadas. Ademais, a incidência
de malformações, em porcentagens próximas aos valores relatados por
Osgood'®, reforça a possibilidade de que a temperatura possa ter sido a causa
das anomalias.
Federsoni^ relata, em três ninhadas de 6. atrox, consangüíneas, nascidas em
cativeiro, a elevada incidência de anomalias, variando de 3,4 a 26,6%. Os terato-
gênicos de B. atrox apresentam variados graus de anomalia, uma das quais com
a parte posterior do corpo enovelada, semelhante ao caso 4, aqui descrito para
B. moojeni. A anomalia observada em B. atrox foi denominada teratelessomatu-
ro, ou seja, a teratogenia na porção distai do corpo e cauda^. Esta classificação
não seria aplicável ao caso 4 de B. moojeni, pois a teratologia atinge também
a porção anterior do corpo. A classificação desta teratogenia, porém, seria irrele¬
vante, pois pouco ilustra o aspecto da anomalia.
Federsoni'' sugere que a causa das teratogenias observadas nas ninhadas de
6 . atrox pode ter sido a consagüinidade, pois as ninhadas dos exemplares paren¬
tais, procedentes da natureza e mantidos sob as mesmas condições, não apre¬
sentaram anomalias. As serpentes prenhes descritas por Federsoni^, foram
mantidas a 19 — 23°C durante o inverno e 24 — 29°C no verão. Considerando-
-se as datas em que as serpentes pariram e as informações sobre o tempo de
gestação em Bothrops (e.g.'®''®'®°), não fica afastada a hipótese de que os em¬
briões de B. atrox tenham experimentado temperaturas excessivamente baixas
ao fim do inverno. Exposições a temperaturas na ordem de 18 — 22°C produzem
elevada porcentagem de anomalias, mesmo em serpentes vivíparas de regiões
temperadas, como Natrix fasciata''^. Todavia, a elevada incidência de anomalias
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ANDRADE, D.V. de, ABE, A.S. Malformações em ninhadas de caiçaca, Bothrops moojeni (Serpentes,
Viperidae). Mem, Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 61-69, 1992.
registradas por Federsoni^, de até 26,6%, sugere que outras variáveis, além da
temperatura, podem estar envolvidas.
Em répteis a viviparidade permite o desenvolvimento dos embriões sob condi¬
ções menos variáveis de temperatura, graças ao comportamento termorregula-
tório da fêmea grávida^', A viviparidade ou a capacidade de manutenção de
uma temperatura adequada ao desenvolvimento dos embriões pode ampliar a dis¬
tribuição geográfica das serpentes''°, Porém, as limitações à capacidade
de manutenção da temperatura ideal, por termorregulação, podem restringir o
estabelecimento de uma espécie a um dado ambiente. Esse estabelecimento po¬
de ainda ser agravado pelo surgimento de anomalias, decorrentes das tempera¬
turas inadequadas durante o desenvolvimento embrionário.
ABSTRACT: Experimental evidences has shown that malformations and
gross anomalies in nature probably occur in low frequency. In clutches
of gravid females of Bothrops moojeni coWecteü during animal rescuing
activity at the Três Irmãos hydroelectric reservoir, in the State of São Paulo,
however, the incidence of anomalies was 7,7%. Malformations includ-
ed meristic anomalies, kinks and curling of vertebral column, and bicepha-
ly. Anomalies might be due to the effect of inadequate temperatures
during the development of the embryos. The gravid females sought
shelter on the top of trees and bushes during the filling of the reservoir,
being often exposed to wide temperature variations.
KEYWORDS: Teratology, bicephaly, temperature, embryo development,
snakes, river damming, southeastern Brazil.
AGRADECIMENTOS
Desejamos consignar nossos agradecimentos à CESP, Companhia Hidroelétri¬
ca do Estado de São Paulo, pelo apoio logístico durante a excursão para a UHE
de Três Irmãos e pela doação de serpentes coletadas durante o resgate. Agrade¬
cemos a O. C. P. Segura e Dr. C. B. F. Haddad, pela leitura crítica do manuscrito.
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COLETÂNEA DE RESUMOS DE TRABALHOS
PUBLICADOS PELOS PESQUISADORES DO
INSTITUTO BUTANTAN (1991)
SciELO
10 11 12 13 14 15
COMISSÃO EDITORIAL. Coletânea de resumos de trabalhos publicados pelos pesquisadores do Insti¬
tuto Butantan (1991). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 69-81, 1992.
1. ALVES, R.C.B., GUSMÃO, V. de A., FEIJÓ, I.C., HISS, H., SOUZA, M.DC., CARLOS, S.Z.F.
\/acina BCG líquida: influência do tempo de congelamento a 20° C sobre a viabilidade.
Arq. Biol. Tecnol., v. 34, n. 3/4, p. 555-559, 1991.
Abstract: The authors sludied the influence of the storage time at — 20°C on the oxygen uptake rates of the
liquid BCG vaccine. It was concluded that 15 days represents a suitable period of storage.
Resumo: Os autores estudaram a influência do tempo de estocagem à — 20?C através da taxa de consumo
de oxigênio da vacina BCG liquida. Concluiu-se que 15 dias representam um período aceitável de estocagem.
2. BELLUOMINI, H E., BIASI, P. DE, PUORTO, G., FERNANDES, W., DOMINGUES, A.L
Amostras de populaçSo de Bolhrops atrox (Linnaeus 17581 apreciadas nas quantidades de veneno obtidas e
dados ecológicos (Serpentes: Viperidae: Crotalinae)
Boi. Mus. Paran. Emilio Goeidi, Sér. Zool., v7, n.1, p. 53-69, 1991.
Abstract: The authors present and analyze data from a population of Bothrops atrox (Linnaeus 17581, represented
by 294 speoimens, and discuss the relationship between the snakes length and sex; the amount of venom (dry
weightl obtaihned by the shakes size and sex; and size distribution and maximum minimum values by sex. Eco-
logical data are given for the collection locality at Curral Grande, Monte Alegre, Pará State, northern Brazil. Male
speoimens were more common. 94.5% of the specimens were between 60 and 105cm in length. Small lizards
were the dominant food item of the snakes. Snakes of up to 60cm in length produced as much as 20mg of
dry venom. 94.9% of the specimens produced venom in quantities that reached as high as lOOmg dry weight.
The authors caution that published observations on 6. atrox may actually refer to Bothrops moojeni Hoge 1966,
if published before the recognition of these two species.
Resumo: Amostras de uma população da serpente Bothrops atrox (Linaeus 1758), num total de 294 exempla¬
res, sâo apresentadas e discutidas segundo o sexo das serpentes, as quantidades de veneno seco obtidas pelo
comprimento das serpentes e sexo: quantidades de veneno seco em seus valores máximo e mínimo nas dife¬
rentes amostras; resumo para machos e fêmeas dos valores extremos de comprimento e peso. Sâo apresenta¬
dos dados ecológicos das serpentes na localidade de coleta. Curral Grande, Monte Alegre, Pará, Brasil.
Conclui-se pela predominância de exemplares machos nas amostras; 94,5% das serpentes têm entre 60 e 105cm
de comprimento; pequenos lagartos sâo o alimento predominante, serpentes com até 60cm de comprimento
produziram até 20mg de veneno seco. Quantidades de até lOOmg de veneno foram obtidas de 94,9% dos
exemplares. Dostaca-so que dados da leitura para B. atrox podem pertencer a Bothrops moojem Hoge 1966,
antes do desdobramento das espécies.
3. BRAUNWALD, J., NONNENMACHER, H., PEREIRA, C.A., KIRN, A.
Increased susceptibility to mouse hepatitis virus type 3 IMHV3I infection induced by a hypercholesterolaemic
diet with increased adsorption of MHV 3 to primary hepatocyte cultures.
Res. Viro!., v.142, p. 5-15, 1991,
Abstract: The administration of a hypercholesterolaemic (HCI diet rendered genetlcally resistam A/J mice sus-
ceptible lo mouse hepatitis virus 3 (MHV3) infection. The animais died of acute hepatitis with high virai titres
in the liver accompanied by many necrotic foci and high serum transaminase leveis. Resistance to virus was
re-established by releeding HC mice with a normal diet for 2 weeks. This modification of pathogenesis was
accompanied by an increase in the susceptibility of hepatocyte cultures from HC mice to MHV3 and could be
explained by an enhancement in virus adsorption. We hypothesize that the incorporation of cholesterol into
the plasma membranes of hepatocyles of HC mice, theieby decreasing the membrane fluidity, may lead to an
mcrease in the avalilability of virus receptors.
Resumo: A administração de uma dieta hipercolesterolemica (HCI torna camundongos A/J geneticamente re¬
sistentes, susceptíveis à infecção pelo virus da hepatite murina 3 (MHV3). Os animais morreram de hepatite
aguda com altos títulos virais no fígado acompanhados de muitos focos necróticos e altos níveis de transami-
nase no soro. A resistência ao virus foi restabelecida por realimentaçâo dos camundongos HC com a dieta nor¬
mal por 2 semanas. Esta modificação da patogenicidade foi acompanhada de uma susceptibilidade aumentada
de culturas de hepatocitos de camundongos HC ao MHV3 e pode ser explicada por um aumento de adsorção
do virus. Nós sugerimos que a incorporação de colesterol na membrana plasmática de hepatocitos de camun¬
dongos HC, introduzindo diminuição de fluidez de membrana, pode levar a um aumento na disponibilidade de
receptores para o virus.
4. BRUNNER JR., A., RIZZO, E, DE, SPADACCI MORENA, DD.
Hemoglobin biosynthesis enhancement following mitochondrial membrane growth and differentiation.
Comp. Biochem. Physiol., V.98B, n. 2/3, p. 227-232, 1991.
Abstract. A quantitativa increase of organelles in early reticulocytes has been observed compared to that found
in late erythroblasts of the peripheral rabbit embryo blood. The increase is due to the formation of hemosomes,
organelles taken as sites for final hemoglobin IHb) biosyntesis or were the assembly of heme and globin poly-
peptides could occur, These organelles derive indirectly from mitochondria whose internai membrane grows
concomitantiy to its differentiation, originating lamellated bodies that modify, successiveiy, to prehemosomal
vesicles, prohemosomes and hemosomes. The occurrence of membrane synthesis for the formation of lamel¬
lated bodies could explain the increase of organelles per cell and, thereby, lhe enhancement of the Hb biosyntesis
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tuto Butantan (1991). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 69-81, 1992.
rate in peripheral embryo biood in relation to this biosynthesis rate in the liver, as had been biochemically ascer-
tained by other authors.
Hesumo: Um aumento quantitativo de organelos foi observado em reticulócitos recém-constituído, em compa¬
ração aos eriiroblastos ortocromálicos, no sangue periférico de embriões de coelho. O aumento é devido à
formação de hernossomos, organelos nos quais ocorreria a biossíntese final da hemoglobina (Hb), ou seja, a
integração do hemo aos polipeptídeos globfnicos e a agregação dessas subunidades. Esses organelos derivam
indiretamente das mitocôndrias, cuja membrana interna cresce concomitantemente a uma diferenciação, dan¬
do origem a corpos lamelados que se modificam, sucessivamenie. em vesículas prehemossômicas, prohemos-
somos e hernossomos. A ocorrência de síntese de membrana para formação de corpos lamelados poderia explicar
o aumento de organelos por célula g. conseqüeniemenle. o incremento da biossíntese de Hb no sangue perifé¬
rico do embrião em relação a esta biossíntese no fígado, como tinha sido verificado bioquimicamente por ou¬
tros autores.
5. CARNEIRO, S.M., PINTO, V.R., JARED, C., LULA, L.A.B.M., FARIA, F.R, SESSO, A.
Morphometric studies on venom secrelory cells from Bothrops jararacussu (Jararacuçu) before and after ven-
orn extraction.
Tpxicon, V. 29, n. 6, p. 569-580, 1991.
Abstract: A comparative morphometrical analysis was carried out on secretory cells from Bothrops jararacussu
venom glands, before manual extraction of the venom (milking) and 4 and 8 days after milking. Al the 8th day
after milking, lhe cyloplasmic volume increased by 160%. The rough endoplasmic reticulum (RER) volume den-
sily increase, up to the 8th day after milking. is mainly due to widening of the intra-scisiernal space. The total
volume and membrane surface of the RER, Golgi apparatus and subcomponents. secretory vesicles and mitochon-
dria, increased during the experimental period whtie lhe volume and surface densities of these organelles, with
the exception of the RER, did not vary. The numerical density of Golgi associaied microvesicles per Golgi volume
unit aiso increased, The greatesi relaiive increments in these parameters occurred wíthin the first 4 days. These
resuits are compatible wíih an increased rate of membrane synthesis and transport in the milked glands and
suggesl that the membrane biogenesis, degradation and circulation that takes place in the first week after milk¬
ing is achieved through coordinaled cellular mechanisms that maintain the rate between total membrane sur¬
face and total cyloplasmic volume unaltered.
Resurrw: Foi feita análise morfométrica comparativa entre células secretoras da glândula de veneno de Both¬
rops jararacussu, antes da extração manual do veneno e após 4 e 8 dias da extração. No 8° dia, o volume
citoplasmático aumentou em 160%. O aumento da densidade de volume do retículo endoplasmático granular
(REG) até 0 8 ? dia após a extração é devida principalmente à dilatação do espaço intracisternal. O volume total
e a superfície de membranas do REG, aparelho de Golgi e seus subcomponenies, vesículas secretoras e mito-
côndrias, aumentaram durante o período experimenta! enquanto as densidades de volume e de superfície des¬
sas organelas, com exceção do REG, não variaram. A densidade numérica de microvesículas associadas ao
Golgi, por unidade de volume do Golgi também aumentou. Os mais elevados aumentos relativos desses parâ¬
metros ocorreram dentro dos 4 primeiros dias após a extração do veneno, Estes resultados são compatíveis
com aumento da velocidade de síntese e de transporte de membranas na glândula após extração e sugerem
que a biogênense, a degradação e á circulação de membranas durante a 1 ® semana após extração do veneno
é feita através de mecanismos celulares coordenados que mantêm inalterada a relação entre superfície total
de membranas e o volume citoplasmático.
6. COSTA ROSA, L.F.B.P., CURY, Y., CURY, R.
Hormonal conlrol of macrophage function and glutamine metabolism,
Biochem. Cell Biol.. v. 69. p. 309-312, 1991.
Abstract: Murine macrophages have been reporied to utilize glutamine at high rates. However, the role of gluta¬
mine in macrophage function is still unknown. In lhe present study, the maxirnum glulaminase aclivity of mac¬
rophages was investigated under severa! endocrine dysfunctions that are known to cause allerations in
macrophage function. The resuits obtained suggest that glutamine might play an important role in the onset
of phagocytosis in inflammaiory macrophages. Moreover, the studies show that insulin, glucocoriicoids, and
thyroid hormones may be responsible for the regulation of glutamine metabolism and, consequentiy, of macro¬
phage function.
Hesumo: Dados recentes têm demonstrado que macrófagos de ratos utilizam quantidades elevadas de glutami-
na. Contudo, o papel deste arninoácído para a funcionalidade destas células não é ainda conhecido. No presen¬
te trabalho, a atividade máxima da enzima glutaminase foi investigada em macrófagos, na vigência de diversas
disfunções hormonais, responsáveis por alterações na funcionalidade destas células. Os resultados obtidos in¬
dicam que a glutamma tem papel importante para o processo de fagocitose em macrófagos inflamatórios. Além
disso, estes estudos sugerem que a insulina, os glicocorticóides e os hormônios tiroidianos são capazes de
regular o metabolismo da glutamina e, conseqüentemente, a função de macrófagos.
7. DIAZ, A.M., ALBAS, A., VALENTINl, E.J.G., PERDOMO, G.
Evaluación de la calidad de los reactivos que se utilizan en la técnica de contrainmunoelectroforesis para la
determinación de anticuerpos antirrábicos.
Hev. Inst. Med. trop. São Paulo. v. 33. n.1, p. 44-49, 1991.
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tuto Butantan (1991). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 69-81, 1992.
Abstracl: En este estúdio se comprobó que el Instituto Butantan produce antigenos y sueros indicadores que
se pueden utilizar con êxito en la prueba de contrainmunoelectroforesis para titular anticuerpos antirrábicos
en personas inmunizadas. No se pudieron demostrar diferencias estadisticamente significativas entre los resul¬
tados de las pruebas de estandarización realizadas en el Instituto Butantan y las pruebas de control de referen¬
cia llevadas a cabo en el Centro Panamericano de Zoonosis. Se propone que el Instituto Butantan produzca
y distribuya a nivel nacional los reactivos para que los laboratorios de diagnóstico apliquen la técnica de con-
trainmunoelectroforesis para la determinación de anticuerpos antirrábicos.
Resumo: Neste estudo comprovou-se que o Instituto Butantan produz antígenos e soros indicadores que po¬
dem ser usados, corn êxito, na prova de contraimunoeletroforese para titular anticorpos anti-rábicos em pes¬
soas imunizadas. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre os resultados das provas
de estandartização realizadas no Instituto Butantan e das provas de controle de referência realizadas no Centro
Panamericano de Zoonosis (CEPANZO). Propõe-se que o Instituto Butantan produza e distribua, a nível Nacio¬
nal, os reativos para que os laboratórios de diagnóstico utilizem a técnica de contraimunoforese para a determi¬
nação de anticorpos anti-rábicos.
FERNANDES, I,, TAKEHARA, H.A.. MOTA, I.
Isolation of horse IgG with protein A.
Branhan J. Med. Biol. Res., v.2A, p. 1129-1131,
1991.
Abstracl: Horse immunoglobulins were obtained from normal serum defatted with dextran sulfate and precipi-
taled with ammonium sulfate. Eight mg of this preparation was submitted to affinity ohromatography with pro¬
tein A-Sepharose CL-4B. Low temperature (4'CI and a starting buffer at pH 8.0 were conditions required for
all IgG subclasses to bind to protein A, even those with low affinity. The IgGs bound to protein A were eluted
with glycine buffer at pH 2.8. The yield was about 90%. It is suggested that isolated IgG, instead of whole
Igs, be used in serum therapy, reducing the amount of Igs and diminishing serum-related reactions.
Resumo: As imunoglobulinas de cavalo foram obtidas de soro normal deslipidado com sulfato de dextran e
precipitado com sulfato de amónio. Oito miligramas desta preparação foram submetidos a cromalografia de
afinidade com proteina A — Sepharose 48. Uma temperatura baixa I4“C) e um tampão inicial de pH 8.0 são
condições necessárias para que toda a IgG ligue-se à proteína A, mesmo aquelas de baixa afinidade. As imuno¬
globulinas foram eluidas com tampão glicina pH 2.8. O rendimento foi de ceroa de 90%. Sugere-se o uso de
IgG isolada em vez de soro total na imunoterapia do envenenamento, o que reduziria a quantidade de proteína
injetada e reações adversas.
9. FERNANDES, I., TAKEHARA, H.A„ MOTA, I.
Isolation of IgGj from hyperimmune horse anti-snake venom serum: its protective ability.
Toxicon, V.29, n.11, p. 1373-1379, 1991.
Abstracl: Hyperimmune horse anti-bothropic serum, used in serum therapy, was analyzed for its IgGy content
and protective ability. IgGj was isolated through a combination of salt-mediated hydrophobic chromatography
and protein A affinity chromatography The chromatographic fractions obtained were analyzed with regard to
their isotype content and protective ability The resuits suggest that the protective ability of hyperimmune an-
tivenom serum is located mainly in the IgG^ subclass.
Resumo: Analisou-se o teor de IgG^ e a capacidade protetora de soro hiperimune anti-botrópico produzido em
cavalos. A IgGj foi obtida por uma combinação de cromatografia hidrofóbica mediada por sais e cromatogra-
fia e afinidade por proteina A. As trações cromatográficas obtidas foram analisadas quanto ao seu conteúdo
em isótipos e capacidade protetora. Os resultados sugerem que a capacidade protetora do soro antiveneno
botrópico está localizada principalmente na subclasse IgG^.
10. lOSHIMOTO, L. M., FLOETER-WINTER, L. M., WINTER, C. E., BEÇAK, W., AFFONSO, M.H.T.
Genetic characterization of lactose fermentation and antibiotic resistance in plasmid-harboring enteric bactéria
isolated from Amazon amphibians.
Reu. Brasil. Genet., v14, n. 4, p 859-871, 1991.
Abstracl: Aerobio gram-negative bactéria were isolated from the feces of 20 wild amphibians. The animais were
collected from regions flooded by the waters of the Tocantins river during the building of the Tucuruí-PA hydroe-
lectric plant. Of the 420 isolates lested for the presenoe of plasmids, 123 129%) showed at least one plasmid
DNA band Among the 123 plasmid containing isolates, 89% were lactose fermenting, 41% showed resistance
to ampicillin, 6.5% to streptomycin and 6.5% to lelracycline, at leveis 2 10 ;ig/ml, The most prevalent genera
identified among the 123 bacterial isolates were the Citrobacler {67%), followed by fnterobacler (16%), Kleb-
siella I6%l, Providencia 13%), Escherichia (3%), Proteus 12%), Aeromonas (2%) and Salmonelta (1%). As most
of the detected plasmids were large enough to carry genes for oonjugal transfer, the relationship between the
presence of plasmids and characteristics such as lactose fermentation and drug resistance was analyzed by
mating to E. coli. The presence of these genes was aiso examined by DNA-DNA hybridization, using specific
probes.
Resumo: Bactérias aeróbicas gram-negativas foram isoladas de fezes de 20 anfíbios. Os animais foram captura¬
dos na região que seria inundada para a formação da represa da Usina Hidrelétrica de Tucuruí-PA. Entre as
420 colônias bacterianas analisadas, 123 129%) eram portadoras de plasmídios, sendo: 89% capazes de fer-
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tuto Butantan (1991), Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 69-81, 1992.
mentar a lactose, 41% resistentes à ampicilina, 6,5% à estreptomicina e 6,5% à tetraciclina, em níveis 2 : 10
/ig/ml. O gênero predominante entre as 123 amostras foi o C/írobacíer (67%), seguido de Enlerobacler {KVo),
Klebsiella 16%), Providencia (3%), Proteus 12%), Aeromonnas 12%) e Salmonella 11%). Como grande parte
dos plasmidios detectados tinha pesos moleculares suficientes para conter genes capazes de promover sua
auto-transferência, a correlação entre a presença dos mesmos e algumas características observadas foi investi¬
gada por conjugação. A presença destes genes foi também analisada por segregação natural e induzida, e por
hibridização DNA-DNA, através de sondas radioativas. Os resultados não demonstraram a presença de plasmí-
dios B. Illy, ou Lac nestas amostras, mas foram encontradas evidências de que os caracteres de fermentação
do lactose e produção de hemolisinas são mediados por genes presentes nos cromossomos destas bactérias.
11. JANCAR, S., TEIXEIRA, C.F.R, LIMA, W.T. de, FUJIMURA, A.Y.H., SIROIS, P.
Inhibitory effect of econazole on the release of Ihromboxanes.
Agents Actions, v. 34, n 3/4, p. 387-392, 1991.
Abstract: The effect of econazole on the release of thromboxanes was investigated. It was found that econazole
inhibited concentration-dependently the aggregation of guinea pig platelets stimulated with arachidonic acid.
The compound aiso redduced significantiy the LTR^ — induced contraction of guinea pig lung parenchyma strips
and lhe contraction of mbbit aorta to the effluent of LTD 4 — stimulated guinea pig lungs, both effects mediat-
ed mostiy by thromboxane generatíon. The concentration of TXBj in the effluents from LTD 4 stimulated lungs,
assayed by EIA, was significantiy reduced following pretreatment of the lungs with 10'^ M and 10 ^ M of econa¬
zole, whereas the leveis of PGE 2 were increased. These resuits demonstrate that econazole is a selective inhi-
bitor of thromboxane synthesis.
Resumo: Foi investigado 0 efeito do econazol sobre a liberação de tromboxanas. Verificou-se que 0 econazol
inibe a agregação de plaquetas de cobaia estimuladas por ácido araquidônico de maneira dependente de sua
concentração. O composto também reduz significativamente a contração de tiras de parênquima pulmonar in¬
duzidas por LTB4 e a contração da aorta de coelho causada pelo efluente do pulmão de cobaias estimulado
por LT04, efeitos esses mediados principalmente pela geração de tromboxana. A concentração de TXB2 nos
efluentes de pulmão estimulado por LTD4, determinada por EIA, foi significativamente reduzida após tratamen¬
to dos pulmfies com econazol 10' “M e 10'^M, enquanto os níveis de PGEj foram aumentados. Esses resulta¬
dos demonstram que 0 econazol é um inibidor seletivo da síntese de tromboxana.
12. KAMIGUTI, A.S„ CARDOSO, J.L.C,, THEAKSTON, R.D.G., SANO-MARTINS, I.S., HUTTON, R.A., RUGMAN, F.P.,
WARREL, D.A., HAY, C.R.M.
Coagulopathy and haemorrhage in human viclims of Bothrops jararaca envenoming in Brazil.
Toxicon, V.29, n. 8 , p. 961-972, 1991,
Abstract: Thirty-four patients envenomed by Bothrops jararaca in Brazil were studied. Of these, 20 (59%) had
incoagulable blood associated with local and or systemic bleeding and 10 of the 20 were thrombocytopenic.
Among 14 patients with coagulable blood, 6 (43%) had bleeding symptoms and 3 (21%) were thrombocyto¬
penic. High leveis of von Willebrand factori^^^p,, plasminogen activator inhibitor type 1 (PAI-II and tissue type
plasminogen activator (t-PAI antigens were aiso recorded in some patients with systemic bleeding with or without
incoagulable blood. These substances may have been released from endothelial cells. Admission serum venom
antigen leveis were similar in both groups. The study indicated that systemic haemorrhage may occur in pa¬
tients with coagulable blood and thrombocytopenia and that coagulopathy is not therefore the primary cause
of haemorrhage.
Resumo: Foram estudados 34 pacientes que sofreram envenenamento acidental humano no Brasil. Desses,
20 159%! apresentaram sangue incoagulável associado com sangramento local e/ou sistêmico e 10 dos 20
tiveram trombocitopenia. Entre os 14 pacientes com sangue Incoagulável 6 143%) apresentaram sangramen-
tos e 3 (21%), trombocitopenia. Em alguns pacientes com sangramento sistêmico, com ou sem sangue incoa¬
gulável, foram observados níveis elevados de fator de von Willebrand (vWF), inibidor do ativador de plasminogênio
tipo 1 IPAI-1) e antígeno do ativador do plasminogênio tissular (t-PAI. Essas substâncias devem ter sido libera¬
das das células endoteliais. Na admissão, os níveis de veneno no soro eram semelhantes em ambos os grupos.
O presente estudo evidenciou que a hemorragia sistêmica pode ocorrer em pacientes com sangue coagulável
e com trombocitopenia e que a coagulopatia não é a causa primária da hemorragia.
13. LAPORTA-FEBREIRA, I.L., SALOMÃO, M, da G.
Morphologv, physiology and toxicology of the oral glands of a tropical Cochieophagous snake, Sibynomorphus
neuwiedi (Colubridae-Dipsadmae).
Zoot. Am.„ V.227, n.3/4, p. 198-208, 1991.
Abstract: The present study examines some aspects of the oral glands of the dipsadine snake Sibynomorphus
neuwiedi. Examination of the oral glands at both the light and electron microscopic leveis reveais the presence
of numerous secretory granules probably related to the production of venom. Experimental resuits on toxicity
of extract from different glands are aiso presented. Histological analysis of the oral glands, the presence of serosal,
mucosal and sero-mucosal cells are described. The electron microscopic analysis indicated the occurrence of
a well developed rough endoplasmic reticuium and various types of electron dense granules in these cells. Myo-
epithelial cells were aiso seen but special attention is given to the Duvernoy's gland, Toxicity of the extracts
of oral glands was demonstrated through inoculation in mice and snails. Injection of lhe fluid into the visceral
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tuto Butantan (1991). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 69-81, 1992.
mass of snails resulted in paralysis and death some 4 to 24 hours later, while in mice it resulted only in paralysis
during the first four hours and gradual recovery thereafter.
Resumo: O presente estudo examina alguns aspectos das glândulas orais da serpente dipsadínea Sibynomor-
phus neuwiedi. O exarne das glândulas orais tanto ao microscópio óptico quanto eletrônico revela a presença
de numerosos grânulos provavelmente relacionados à produção de veneno. Resultados experimentais sobre
a toxicidade do extrato das diferentes glândulas s3o também apresentados. Análises histológicas das glândulas
orais, a presença de células serosas, mucosas e seromucosas sâo descritas. As análises ao microscópio eletrô¬
nico indicaram a ocorrência de um retículo endoplasmático granular bem desenvolvido, e vários tipos de grânu¬
los eletrodensos nestas células. Células mio-epiieliais foram também observadas, mas atenção especial foi dada
à Glândula de Duvernoy A toxicidade dos extratos das glândulas orais foi demonstrada através da inoculação
em camundongos e caramujos. Injeções do fluido na massa visceral de caramujos resultou em paralisia e morte
cerca de 4 a 24 horas depois, enquanto em camundongos resultou somente em paralisia durante as primeiras
24 horas, seguindo-se a recuperação gradual.
14. LUCCHIARI. M.A., MARTIN, J.P., MODOLELL, M., PEREIRA, C.A,
Acquired immunity of A/J mice to mouse hepatitis virus 3 infection; dependence on interferon -7 synthesis and
macrophage sensilivity to tnterferon- 7 .
J. Gen. ViroL, v. 72, p. 1317-1322, 1991,
Abstract: Coronavirus-free A/J mice (A/J-), in contrast to those naturally infected with coronavirus {AIJ + ). were
shown 10 be susceptible lo experimental infection with our strain of mouse hepatitis vírus 3 {MHV3). A/J-mice
experimentally hyperimmunized with inactivated MHV3 (A/Ji) became resistant to challenge with this vírus. BALB/c
mice free of <BALB/c-) or naturally infected with {BALB/c-i-) coronavirus. or hyperimmunized with inactivated
MHV3 (BALB/ci), were aiways fully susceptible. All susceptible mice developed an acute hepatitis with a high
vírus titre In lhe lissues. Resistance mice developed a mitd disease in which the low vírus litres detected in
the lissues were cleared. After infection, interferon (IFNI —7 synthesis in A/J-mice was lowere lhan ihat in A/J-i- and
A/Ji mice, IFN —7 synthesis was very high in BALB/c- 1 - and BALB/ci mice, bul low in BALB/c- mice. Studies of
the anii-MHVS elfect induced in macrophages in v/tro showed that only IFN -7 activated A/J mouse macro-
phages were abie lo restrict partially lhe growlh of MHV3, regardiess of whether lhe animais had been im-
munized. The effect occurred only when the cells were aclivaled with IFN ~7 before virus infection. The results
indicate that the resistance of A/J mice to our stram of MFIVS is not natural but is acquired after immunization,
and that the mechanism involved is dependent on T cell activity. IFN —7 production and lhe sensilivity of mac¬
rophages to IFN— 7 .
Resumo: Camundongos A/J livres de Coronavirus ÍA/J-), em contraste com aqueles naturalmente infectados
com Coronavirus (A/J + , mostraram-se susceptíveis à infecção experimental com a nossa cepa de virus da he¬
patite murina 3 (MFIV3). Camundongos A/J- experimentalmente hiperimunizados com MFIV3 inativado (A/Ji)
tornaram-se resistentes ao desafio com este virus. Camundongos BALB/c livres (BALB/c—) ou naturalmente
infectados (BALB/c+ ) com Coronavirus, ou hiperimunizados com MHV3 inativados (BALB/ci). foram sempre
lolalmenie susceptíveis. Todos os camundongos susceptíveis, desenvolveram uma hepatite aguda com altos
títulos de virus nos tecidos Camundongos resistentes desenvolveram uma doença leve e mostraram baixos
títulos virais nos tecidos, que foram neutralizados. Após a infecção, a síntese de inierferon (IFN) gama nos ca¬
mundongos A/J- foi menor do que aquela em camundongos A/J-f e A/Ji, a síntese de IFN gama foi bastante
alta em camundongos BALB/C+ e BALB/ci. mas baixa em camundongos BALB/c-. Estudos do efeito anti-MHV3
induzido em macrófagos "in viiro" mostrou que somente macrofagos de camundongos A/J ativados com IFN
gama foram capazes de restringir parcialmenie 0 crescimento dos MFIV3, independentemente se os animais
tinham sido imunizados ou não. O efeito ocorreu somente quando as células foram ativadas com IFN gama
antes da infecção virai, Os resultados indicam que a resistência de camundongos A/J à nossa cepa do MHV3
não é natural, mas adquirida após imunização, e que o mecanismo envolvido é dependente de atividade de
células T, produção de IFN gama e da sensibilidade de macrófagos ao IFN gama.
15. MANCINI, D.A.P., GERALDES, E.A., PINTO, J.R.
Título de anticorpos em cavalos imunizados com vacina contra influenza equina.
Braz. J vet. Res. anim. Sei., São Paulo, v.28. n.2. p. 171-7, 1991.
Abstract: The immunogenicily of the bivalent equine influenza vaccines (types A/Eq, and A/Eqj) plain, or ad-
juvanied with aluminum hydroxide, produced at the Instituto Butantan, São Paulo. Brazil, was evaluated on horses
sera taken before and after immunization by haemagglutination-inhibion (Fll) and single radial haomolysis (SRH)
tests, Seroconversion curves were eslalished through weekly evaluations demonstrating good immunogenicity
of bolh vaccines. Better humoral antibody titers were obtained with adjuvanted vaccine compared with the plain
one, as showed by bolh rnethods used.
fíesumo.’Vacinas contra influenza equina bivalenies (A/Eq, e A/Eq 2 ) inativadas, sem e/ou com adjuvante de
hidróxido de alumínio, produzidas no Instituto Butantan, foram comparadas quanto a sua capacidade de induzir
a produção de anticorpos específicos, através dos testes de inibição da hemaglutinação (IH) e de hemólise
radial simples (F(RS), em dois lotes de potros. Pela análise de títulos de anticorpos no soro, a partir de avaliações
semanais, verificou-se que ambos os tipos de vacina apresentam imunogenicidade. Ao prazo de um mês da
vacinação observou-se que a imunização com vacina adicionada de adjuvante, comparada à imunização com
vacina simples, resultou em respostas de anticorpos com títulos mais elevados tanto para IFÍ como HRS. avalia¬
das frente às duas cepas virais.
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tuto Butantan (1991). Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 69-81, 1992.
16. MOURA-DA-SILVA, A.M., CARDOSO, D.F., TANIZAKI, M.M,. MOTA, I,
Neutralizaiion of myoloxic aciivity of Bothrops venoms by antisera to purified myotoxins and to crude venoms.
Toxicon. V.29, n.l2, p. 1471-1480, 1991.
Abstraci: A phospholipase myotoxin (MOO-1) and a non*phospholipase myotoxin (JSU-5) were sludied for their
aniigenic cross-reactivity and neutralizaiion by difíerent antisera. Antisera agaínsi JSU-S and MOO-1 reactede-
qually with both myotoxins in ELISA assays. The specificity of lhese antisera was aiso similar, recognizing the
same 14,000*18,000 mol, wt componenis in lhe venoms of Bothrops jararacussu, Bothrops moojeni, Bothrops
neuwiedi ar\á Bothrops pradoi. Using creatine kinase assays, JSU-5. myoloxicity was completely neutralized
by B. jararacussu aniivenom or anti-JSU-5 antibodies and partially neutralized by B. mooyen/aniivenom oranti-
MOO-1 antibodies- MOO-1 myoloxicity was completely neutralized by antisera against J$U-5 and MOO-1 and
B. yararacussu antivenon, and oniy partially neutralized by B. mooyen/antivenom. S./araracussu venom induced
high litres of antibodies against purified myotoxins. This antiserum completely inhibited lhe myoloxicity of the
homologous venom and significantiy reduced the myoloxicity of the remaining myoloxin-containing venoms.
It is suggested lhat B. jararacussu venom is a good immunogen to induce antibodies against myotoxins present
in lhe venoms of lhe different species of Bothrops.
Resumo: Uma miotoxina fosfolipásica (M00'1I e uma miotoxina nâo fosfolipásica (JSU-5) foram investigadas
quanto à reaiividade anligénica cruzada e neutralização por diferentes antissoros. Aniissoros contra JSU-5 e
MOO-1 reagiram iguatmente com ambas mioloxinas por ELISA. A especificidade destes antissoros foi também
similar, ambos reconhecendo os mesmos componentes de 14000-18000 de peso molecular nos venenos de
B. jararacussu, B. moojeni. B. neuwiedi e B. pradoi. Usando-se análises com creatino-quinase, a mioioxicidade
da JSU-5 foi loialmente neutralizada pelo aniíveneno de B jararacussu ou por anticorpos anti JSU-5 e parcial¬
mente neutralizada pelo arttiveneno de B. moojeni. O veneno de B. jararacussu induziu elevados níveis de anti¬
corpos contra as mioloxinas purificadas. Este antissoro inibiu completamenle a miotoxicidade do veneno
homólogo e reduziu significantemenie a mioioxicidade dos outros venenos que continham miotoxina. Sugere-
-seque o veneno de B. jararacussu é um bom imunógeno para produzir anticorpos contra as mioloxinas presen¬
tes nas diferentes espécies de Bothrops.
17. MOURA-DA-SILVA, A.M., DESMOND, H,, LAING, G., THEAKSTON, R.D.G.
Isolation and comparison of myotoxins isolated from venoms of different species of Bothrops snakes.
Toxicon, v.29, n. 6, p. 713-723, 1991.
Abstract: Venoms of nine different snake species of lhe genus Bothrops were íractionated using fast protein
liquid chromaiography (FPLC). Basic proteins with phospholipase A 2 and/or myotoxic activiiies were isolated
from venoms of B. jararacussu. B. moojeni, B. neuwiedi and B. pradoi. B. jararaca venom possessed very low
concentraiions of lhese proteins. which were undelectable in venoms of B. atrox, B. alternatus, B. cotiara and
B. erythromelas. Basic proteins from B. moojeni and B. pradoi venoms were isolated in pure form. All active
fractions possessed a common band of 15.000 mol. wi which caused a rise in serum creatine phosphokinase
leveis and histopalhologicat changes in muscle cells followmg 1 m. injection into mice. Leveis of phospholipase
A 2 oclivity were variable. The implications of the possession of varying leveis of myotoxins and phospholipase
Aj in lhese venoms are discussed.
Resumo: Os venenos de nove diferentes serpentes do gênero Bothrops foram fracionados por FPLC. Proteinas
básicas com atividade de fosfolipase A 2 e/ou atividade miotóxica foram isoladas dos venenos de B. jararacus¬
su, B. moojeni, B. neuwiedi e B. pradoi, O veneno de B. jararaca possui concentrações muito baixas dessas
proteínas que foram indetectáveís nos venenos de B. atrox, B. alternatus. B. cotiara e B. erythromelas. As protei¬
nas básicas da B. moojenie B. prado/foram isoladas e purificadas. Todas as frações ativas possuíam uma banda
comum de 15000 de peso molecular capaz de provocar um aumento da creatino-fosfoquinase do soro e lesões
histológicas das células musculares quando injetadas intramuscularmente em camundongos. As implicações
da existência de níveis variáveis de miotoxina e de fosfolipase A 2 nestes venenos são discutidas.
18. PEREIRA, C.A,, LUCCHIARI, M.A.
BCG redescoberlo,
Nature, v.351, p.456, 1991.
Abstract: Due to its characleristics of a vaccine and specially to its properties of immunostimulation, the BCG
is a strong candidate of a suilable agent for recombinant vaccines.
Resumo: Por suas características vacinais e sobretudo imunoestimuladoras, 0 BCG apresenta-se como forte
candidato a constituir um agente completo para 0 preparo de vacinas recombinantes.
19. PREZOTO, B.C., HIRAICHI, E-, ABDALLA, F.M.F., PICARELLI, Z.P.
Activation of the Kallikrein-Kinin System in plasma of some Brazilian snakes.
Comp. Biochem. Physioi, v. 99C, n.1/2, p.135-139, 1991.
Abstract: 1. Possible kallikrein-kinin system activation by ellagic acid, kaolin and glass beads was studied in plas¬
ma from five Brazilian snake species. 2. No generation of kinin-like substance(s) by these procedures was ob-
served in assays carried oul on snake isolated uterus. 3. However activity on synthetic chromogenic substrate
for kallikrein was observed in Waglerophis merremn and Crotalus durissus but not in Bothrops jararaca. Oxy-
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rophus trigeminus and Bothrops moojeni plasma. 4. This aciivity, presented by Waglerophis merremii and Crotalus
durissus plasma, is pH, temperatura and time dependent and possibly due to Hageman factor and prekallikrein
since it is inhibited by hexadimethnne and trasytol.
Resumo: 1. A possível ativação do sistema calicreina-cininas por ácido elágico, caolin e pérolas de vidro foi
estudada no plasma de cinco espécies de serpentes brasileiras. 2, Não se observou formação de substância(s)
semelhante(s) a cininas. ensaidaís) em útero isolado de serpentes, por nenhum desses processos. 3. Todavia,
foi observada atividade sobre o substrato cromogênico para calicreina nos plasmas de Waglerophis merremii
e de Crotalus durissus. mas não nos de Brothrops jararaca, Oxyrophus trigeminus e Bothrops moojeni. 4. Essa
atividade presente nos plasmas de Waglerophis merremii e Crotalus durissus é dependente de pH, temperatura
e tempo e provavelmente relacionada ao fator de Hageman e à precalicreina, uma vez que é inibida por hexadi-
metrine e Irasylol.
20. SANCHEZ, E.F., MAGALHÃES, A., MANDELBAUM, F.R., DINIZ, C.R.
Purification and characterization of the hemorrhagic factor II from the venom of the Bushmaster snake Lachesis
muta mula.
Biochim. Biophys. Acta, v. 1074, p, 347-356, 1991.
Absiract: Hemorrhagic factor IIILHF-II) was isolated Lachesis muta muta (Bushmaster snake) venom usíng column
chromatographies on Sephadex G-lOO, CM-Sepharose CL- 6 B and two cycles on Sephadex G-50. This prepara-
tion was devoid of phospholipase Aj as well as of the enzymes active on arginine synthetio substrates (TAME
and BAPNA) which are present in the crude venom. LHF-II was homogeneous by SDS-polyacrylamide gel elec-
trophoresis, immunodiffusion and immunoelectrophoresis. AIso, a single symmetrical boundary with a value
of 2.59 S was obtained by ultracentrifugation. LHF-II contains 180 amino acid residues, has a molecular weight
of 22300, and an isoelectric point of 6 6 . It contains one gatom zinc and two gatoms calcium per mol protein.
The hemorrhagic factor possesses proteolytic activity toward various substrates such as, casein, dimethylcasein,
hide powder azure, fibrinogen and fibrin. It hydrolyzes selectively the A or-chain of fibrinogen, leaving the B (3
and 7 -chains unaffected. LHF-II is activated by Ca’^ and inhibited by Zn^*. The hemorrghagic as well as the
proteinase activity is inhibited by cysteine and by metal chelators such as EDTA, EGTA and 1,10-phenanthroline.
Inhibitors of serine protemases such as phenylmethanesulfonyl fluoride (PMSFI and soybean trypsin inhibitor
(SBTII have no effect on the hemorrhagic factor.
Resumo: O fator henorrágico II (LHF-II) foi isolado do veneno de Lachesis muta muta (serpente Bushmaster)
por cromatografias em colunas de Sphadex G-lOO, CM-Sepharose CL- 6 B e duas etapas de Sephadex G-50.
Esta preparaçSo apresentou-se livre de atividade fosfolipásica Aj e de enzimas ativas sobre substratos sintéti¬
cos da arginina (TAME e BAPNA), presentes no veneno bruto. LHF-II mostrou ser homogêneo por eletroforese
em SDS-gel de poliacrilamida, imunodifusâo e imunoeletroforese. Por ultracentrifugaçâo, apresentou um único
pico simétrico de coeficiente de sedimentação de 2,59 S, LHF-II contém 180 resíduos de aminoácidos, seu
peso molecular é 22.300 e seu ponto isoelétrico 6 , 6 . A enzima contém um gátomo de zinco e dois de cálcio
por mol de proteína. O fator hemorrágico possui atividade proteoKtica sobre diversos substratos como caseína,
dimetilcaseína, hidepower azure, fibrinogênio e fibrina. Hidrolisa seletivamente a cadeia Aa do fibrinogênio en¬
quanto que as cadeias B/3 e 7 permanecem intactas. LHF-II é ativada por Ca^'* e inibida por Zn^'. A atividade
hemorrágica e proteolítica sSo inibidas por cisteína e por metalocomplexantes como EDTA, EGTA e 1,10 fenan-
trolina. Inibidores de serino proteinases como PMSF e de tripsina (SBTI) nâo afetam 0 fator hemorrágico.
21. SANTANNA, O.A., BOUTHILLIER, Y., MEVEL, J.C., DE-FRANCO, M , MOUTON, D.
Isotypic distribution of antibody responses in lines of mice selected for high or low immunoresponsiveness.
Branilian J. Med. Biol. Res-, v. 24, p. 407-416, 1991.
Abstract: 1. The isotype distribution of antibody (Ab) responses to salmonella antigens (Ag) was investigated
in high IH) and low (L), Ab responder lines o) mice from Selections III and IV carried out for responsiveness
to flagellar (f) and somatic (s) Ag, respectively. 2. Primary immunization resulted in higher Ab titers of all iso-
types in response to both Ag in H mice from both selections and was confirmed after booster injections. The
interline difference (H-L) in response to the distinct isotypes ranged from 3,0 to 7.0 log^ to Ag f in Selection
III and from 2.0 to 5.1 logj to Ag s in Selection IV. 3. Comparison of isotype production to 3 Ag in Selections
I, II, III and IV demonstrated that: 1) the highest responses in all mice are those against the selection Ag, 2)
the isotypic pattern depends on both the Ag injected and the hosfs genetic constitution, and 3) the presence
or lack of a multispecific effect is not due to isotype-restricted regulation.
Resumo: A distribuição isotípica da resposta de anticorpos contra antígenos (Ag) de Salmonella foi investigada
em linhagens de camundongos bons IH) e maus (L) produtores das Seleções III e IV, selecionadas, respectiva¬
mente, de acordo com a resposta a antígenos flagelares If) e somáticos Is). A imunização primária induziu títu¬
los mais elevados de anticorpos de todos os ísótipos em resposta a ambos os antígenos nas linhagens H, fato
confirmado após as injeções de reforço. A diferença interlinhagens (H-L) entre os títulos do anticorpos dos vá¬
rios Ísótipos variou de 3.0 a 7.0 log^ para 0 antígeno f na Seleção III e de 2.0 a 5.1 logj para o antígeno s
na Seleção IV. A comparação das distribuições de Ísótipos na resposta contra 3 antígenos nas Seleções I, II,
III e IV demonstrou que as maiores respostas em todos os camundongos são aquelas contra 0 antígeno de
seleção; o padrão isotípico depende do antígeno e da constituição genética do hospedeiro e que a presença
ou ausência do efeito multiespecíftco não é devida à regulação restrita por isotipia.
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22. SPADACCI-MORENA, D.D.. MATUSHIMA, E.R., MORENA, R, CIANCIARULLO. A.M., BRUNNER JR., A.
Ultrasiructure of maluring fish [Oreochromis niloticus) and snake (Waglerophis merremii) erythroid cells wiih
regard to hemoglobin biosynthesis.
Comp. Biochem. Physiol., WOA, n, 4, p. 949-955, 1991.
Abstract: Fish and snake imnnaiure eryihrocyies were submitied lo a comparative ultrastructural study, analys-
ing changes in organelles involved in hemoglobin (Hb) biosynthesis. Iron upiake occurs probably via iransferrin.
and (erruginous compouns .may accumulate as siderosomes, laken as iron sources for heme biosynthesis. later
on caughi by a double lamella. Miiochondrial membrane ot the inner camera differentiaies to lamellaied bodies
that, sucessively, give nse to expansions for ferruginous material and globin chains captalion, constiluting pre-
hemosomai vesicles. which become condensed vesicles, followed by prohemosomes. Through an internai mem¬
brane rearrangemeni. prohemosomes change to hemosomes wherein, hypothetically. heme and the globin chains
assembly may occur. In both fish and snake erythroid cells. all stages for hemosomegenesis are similar to lhe
stages found in erythroid cells of other vertebrate species. including humans, except that fish cells often present
single organelles of stili unknown function, vold of internai membrane. Through electrophoresis of the respec-
tive supernatants obtained after osmotical lysis of the organellar fracOons. il was shown that fish hemosomes
contain three Hb patterns, while snake hemosomes present iwo patterns.
Resumo: Eritrócitos imaturos de peixe e serpente foram submetidos a um estudo uHra-estrutural comparativo
analisando modificações em organelos envolvidos na biossíntese de hemoglobina (Hb). A incorporação de fer¬
ro ocorre provavelmente via transferrina, podendo os compostos ferruginosos granulares constituir siderosso-
mos, considerados fonte de ferro para a biossíntese de hemo; em seguida esse material é captado por uma
lamela dupla. A membrana mitocondhal da câmara interna diferencia-se em corpo lamelado. Os corpos lamela¬
dos dão origem, sucessivamente, a expansões para a captação do material ferruginoso e das cadeias globíni-
cas, formando vesículas prehemossômicas que se modificam em vesículas condensadas, seguidas dos
prohemossomos. Através de um rearranjo da membrana interna, os prohemossomos se transformam em he-
mossomos, nos quais, hipoteticamente, poderia ocorrer a combinação do hemo com as cadeias globínicas.
Nas células eriiróides tanto do peixe como da serpente, todas as fases para a hemossomogênese são seme¬
lhantes às fases encontradas nas células eritróides, de espécies de outros vertebrados, incluindo o homem,
exceto que as células do peixe apresentam com frequência organelos simples, de função ainda desconhecida,
desprovidos de membrana interna, Através da eletroforese dos respectivos sobrenadantes obtidos da lise os-
mótica das frações organelares, foi evidenciado que os hemossomos do peixe contêm três formas de Hb, en¬
quanto os hemossomos da serpente apresentam duas formas.
23. STOCCO DOS SANTOS, R.C.. BARRETTO, O.C.O., NONOYAMA, K., CASTRO, N.H.C., FERRAZ, O.P, WALTER-
-MOURA, J.. VESCIO, C.C.S., BEÇAK, W.
X-Linked Syndrome; mental retardation. hip luxation, and G6PD variant [Gd(4-) Butantan].
Am. J. Med. Genel, v 39. p. 133-136, 1991.
Abstract: An apparentiy new X-linked syndrome is presented. It occurred in four male first cousins, The main
manifestations of this syndrome are severe mental retardation, bilateral congenital hip luxation, and short sta-
ture. Three ot the aftecled males showed a new glucose-6-phosphate dehydrogenase variant.
Resumo: O presente estudo descreve uma nova síndrome genética ligada ao cromossomo X, encontrada em
genealogia com quatro afetados, primos em 1 ° grau. As principais manifestações são retardo mental, luxação
bilateral de quadril e baixa estatura. Em três dos afetados encontrou-se variante não descrita previamente de
G6PD, possível marcador síndrômico.
24. SOARES, M.F.M,, MOTA, I.. MACEDO, M.S.
Suppression of the IgE antibody response by Ascaris suum components; effect of X-iradiation.
Brazilian J. Med. Biol. Res.. v.24. p, 587-590, 1991.
Abstract. Jhe effect of X-irradiaiion on the suppression of IgE antibody responses induced by some of the As-
caris suum (ASO components was analyzed in mice (7-weeck old A/Sn females). Treatment with 300 R 24
h before immunization with 50^g OVA and 200 ng ASC suppressive components abolished the damping effect
on anti-OVA IgE antibody leveis. The same effect was observed on the anti-ASC IgE antibody response obtained
in mice injected with 200 ASC immunogenic plus 200 fig ASC suppressive components. Moreover, the failure
of suppressive components to induce an IgE anti-ASC antibody response on their own was aiso abolished by
X-irradiation. These results indicate that the suppressive components are abie to elicit an IgE antibody response,
but simultaneousiy activaie a regulalory mechanism which suppresses both the homologous (anti-ASC) and
heterologous (anti-OVA) antibody formation.
Resumo: Estudou-se o efeito da radiação X sobre a supressão dos anticorpos IgE mediada por alguns compo¬
nentes do Ascans suum em camundongos. A aplicação de 300 R 24 h antes da imunização com ovalbumina
e 200 fxg do fator supressor do Ascaris aboliu o efeito supressor. Além disso, a falha do fator supressor em
induzir a produção de anticorpors IgE contra ele mesmo, foi também abolida. Estes resultados indicam que
os componentes supressores são capazes de induzir a produção de IgE e simultaneamente de ativar o mecanis¬
mo supressor que inibe a formação de anticorpos homólogos (anti-Ascaris) e heterólogos (anti-ovalbumina).
25. TANIZAKI. M M., KAWASAKI, H., SUZUKI, K.. MANDELBAUM, F.R.
Purification of a proteinase inhibitor from the plasma of Bothrops jararaca (jararaca)
Toxicon, V.29. n. 6, p. 673-681. 1991.
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tuto Butantan (19911. Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 69-81, 1992.
Abstract: A proteinase inhibitor was isoiated from the plasma of Bothrops jararaca by ihree chromatographic
steps; DEAE-Sephacel, Phenyl Sepharose and Bio Gel P- 2 oo- mhibiled caseinolytic and hemorrhagic activity
of the whole venom of B. jararaca. Proteolytic activity of bolhropasin and J protease, both metalloproteinases
of the venom, were neutratized by lhe inhibitor. The J protease-inhibitor complex was isoiated by gel filtration
chromatography lin HPLC and lhe electrophoresis pattern of this complex showed that the interaction between
enzyme and inhibitor is not covalent.
Resumo: Um inibidor de proteinase foi isolado do plasma de B. Jararaca por três etapas cromatográficas: DEAE-
-Sephacel, Phenyl Sepharose e Bio Gel P- 2 oo- atividades caseionolítica e hemorrágica do veneno
total de B. jararaca. A atividade proteolítica da bothropasina e J protease, meialoproteinases deste veneno, é
neutralizada pelo inibidor. O complexo J protease-inibidor foi isolado por gel filtração no HPLC e o perfil eletrofo-
rético deste complexo mostrou que a interação enzima-inibidor não é covalente.
26. TRONCONÊ. L.R.P., TUFIK, S.
Effects of selective adrenoceplor agonisls and antagonists on aggressive behavior elicited by apomorphine, DL-
DOPA and Fusaric Acid in REM-Sleep-Deprived rats.
Physiol. Behav., v.50, p. 173-178, 1991.
Abstract: REM sleep deprivation (REMSD) resuits in behavioral changes such as the appearance of affective
aggression induced by apomorphine (APO) and other dopaminergic agenis. REMSD modifies dopamine-mediated
behavior as wel! as the adrenergic receptor sensilivity. This paper evaluates lhe interaction between these two
neurotransmission sysiems ihrough changes in APO—, DL-DOPA — and fusaric acid (FAl-induced aggressive
behavior in REMSD rats prelrealed wilh phGnlolarnine, propranolol, metaraminol, prazosin, clonidine, yohim-
bine, isoproterenol, butoxamine and maprotiline. Only isoproterenol reduced FA-induced aggressiveness. No specif-
ic changes in aggressiveness were noticed wilh other treatments and not even inhibitors of norepinephrine
iransmission induced aggressive behavior. Ii is concluded that norepinephrine had a slight inhibitory action on
aggressiveness elicited by dopaminomimetic agents in REMSD rats. Beta-adrenoceptors could be responsible
for this effect since only beta-selective drugs reduced aggression. As REMSD reduces beta-adrenoceptor sensi-
livity, only minor changes in aggressiveness could be observed. Ii was noted that the three drugs used to induce
aggressive behavior elicited differeni paiterns of aggression.
Resumo: Privação de sono REM (REMSD) causa mudanças de comportamento semelhantes àquelas que apa¬
recem na agressividade induzida por apomormofina (APO) e outros agentes dopaminérgicos. (REMSD) modifi¬
ca 0 comportamento mediado por dopamina como também a sensibilidade do receptor adrenérgico, Este trabalho
avalia a interação entre esses dois sistemas neurotransmissores através da análise do comportamento agressi¬
vo induzido por APO-, DL-DOPA- e ácido fusárico (FA) em ralos REMSD pré-tratados com fentolamina. propa-
nolol, metaraminot, prazosin, clonidina, yoimbina, isoproterenol, butoxamina e maprotilina. Somente o
isoproterenol reduziu a agressividade induzida por FA. Não foram observadas modificações específicas na agres¬
sividade com os outros tratamentos e nem os inibidores da transmissão noradrenérgica Induziram comporta¬
mento agressivo. Concluiu-se que a noradrenalina tem uma fraca ação inibidora sobre a agressividade causada
por agentes dopaminomiméticos nos ratos REMSD. Adrenoreceptores beta poderiam ser responsáveis por esse
efeito, uma vez que somente drogas seletivas para receptores beta reduzem a agressividade. Como REMSD
reduz a sensibilidade de adrenoceptores beta, somente alterações mínimas na agressividade poderiam ser ob¬
servadas, Observou-se que as três drogas usadas para induzir comportamento agressivo causaram padrões
diferentes de agressividade.
27. VALENTINl, E.J.G., ALBAS, A.. MENDES AUGUSTO. V.L, ITO, F.H.
Imunofiuorescência realizada em cérebros de camundongos infectados com vírus rábico-cepa CVS, em diferen¬
tes estágios de decomposição.
Rev. Ir}sl. Med. trop. São Paulo, v.33, n.3, p.181-186, 1991.
Abstract: The eíficiency of lhe fluorescent antibody (FA) test in detecting rabies virus antigen in decomposed
spencimens was evaluated in simulated conditions of the safeiy test recommended for the assessment of residual
virus in inactivated rabies vaccines. The CVS-infecled mice were submitted to different treatments, combining
time and temperature in order to cause different stages of carcass decomposition and, the FA test was carried
out sequentially at pre-determined time intervals. For the materiais stored at 25®C, greater difficulties for prompt
recognition of lhe inclusion bodies were found after 12 - 18h whilst the specimens maintained at 4°C, lhe inclu-
sions were easily visualized for up to 48h, Brain smears of carcasses kepl at-20®C were suitable for adequate
Identification after 720h of storage. In carcasses that had been maintained at 2&®C for lOh wilh additional storage
at 4 or-20®C. rabies antigenicity could not be detected, respectively alter 10 and 24 h, due lo tissue decompo-
silion. The authors recommend that the FA test, when appiied as an additional tool for the control of the safety
test of inactivated rabies vaccine using mice, care must be taken in order to avoid the use of decomposrad materiais.
Resumo: O teste de imunofiuorescência (IF) foi avaliado na detecção de vírus rábico presente em cérebros de
carcaças de camundongos infectados com vírus da cepa CVS, os quais foram conseguidos através de uma
combinação de tratamentos, em que se variaram as temperaturas (4,25 e -20‘’C) e o tempo de armazenamento.
No teste de IF realizado com impressões cerebrais de carcaças que haviam sido submetidas à temperatura de
25°C por 12-18 h, houve maior dificuldade de visualização imediata dos corpúsclos de inclusão, enquanto que
nos materiais conservados a 4®C por até 48 h, as inclusões foram facilmente reconhecidas. Carcaças mantidas
a -20®C mantiveram-se viáveis à identificação pela IF mesmo após terem sido armazenadas por 720 h quando
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COMISSÃO EDITORIAL. Coletânea de resumos de trabalhos publicados pelos pesquisadores do Insti¬
tuto Butantan (19911. Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, p. 69-81, 1992.
foram feitas as últimas observações. Em carcaças mantidas as 25°C por 10 h, com tratamento posterior a 4
e -20°C, 0 antigeno rábico não pode ser identificado através da IF, em consequência da decomposição das
carcaças que ocorrem, respectivamente, após 10 e 24 h. Recomenda-se, portanto, empregar o teste de IF, em
caráter de rotina, no controle de qualidade da vacina contra a Raiva, no que diz respeito à prova de vírus resi¬
dual (teste de verificação da inativação virai), de vez que ele permite esclarecer mortes assintomáticas ocorri¬
das em animais inoculados com a vacina, durante o período de observação da prova (21 dias), bem como evitar
a sua repetição quando essas mortes ocorrem, o que representa considerável economia de tempo.
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ÍNDICE DE AUTOR/AUTHOR INDEX
ABDALLA, F.M.F.
AFFONSO, M.H.T ....
ALBAS, A.
ALVES, R.C.B.
BARRETO, O.C.O.
BEÇAK, W. .
BELLUOMINI, H.E. . . .
BIASI, P. DE .
BOUTHILLIER, Y.
BRAUNWALD, J.
BRUNNER JR., A. . . .
CARDOSO, DF .
CARDOSO, J.LC.
CARLOS, S.Z.F. .
CARNEIRO, S.M.
CASTRO, N.H.C .
CIANCIARULLO, A.M.
COSTA ROSA, L.F.B.R
CURY, R.
CURY, Y. .
DE-FRANCO, M.
DESMOND, H.
DIAZ, A.M.
DINIZ, C.R.
DOMINGUES, A.L.
FARIA, FR.
FEIJÓ, I.C.
FERNANDES, I.
FERNANDES, W. .
FERRAZ, O.R.
FLOETER-WINTER, L.M.
FUJIMURA, A.Y.H.
GERALDES, E.A.
GUSMÃO, V. de A. . . .
HAY, C.R.M.
HIRAICHI, E.
HISS, H.
HUTTON, R.A.
lOSHIMOTO, LM.
ITO, FH.
JANCAR, S.
JARED, C.
KAMIGUTI, A.S.
KAWASAKI, H.
KIRN, A.
LAING, G.
LAPORTA-FERREIRA, I.L.
LIMA, W.T. de .
LUCCHIARI, M.A.
LULA, LA.B.M.
MACEDO, M.S.
MAGALHÃES, Ã.
MANCINI, D.Ã.P. .
75
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76
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MANDELBAUM FR .
. 76, 77
MARTIN JP .
. 74
MATUSHIMA ER .
77
MENDES AUGUSTO, V.L.
MFVFI JC .
78
. 76
MODOI ELL M .
. 74
MORENA P .
. 77
MOTA, 1.
MOURA-DA-SILVA, A.M.
MOUTON D .
. 72, 75, 77
. 75
. 76
NONNENMACHER H .
. 70
NONOYAMA K .
. 77
PERDOMO, G.
ppppiDA r A .
. 71
. 70, 74, 75
PICARELLI, Z.P. .
PINTO J R .
. 75
. 74
PINTO VR .
. 71
PREZOTO BC .
. 75
PUORTO G .
. 70
RI770 E de .
. 70
RUGMAN FP .
. 73
SAI OMÃO M da G .
. 73
SANOHEZ E F .
. 76
SANO-MARTINS, I.S.
SANT'ANNA OA .
. 73
. 76
SESSO, A.
SIROIS P .
. 71
. 73
SOARES M FM .
. 77
SOUZA M DC .
. 70
SPADACCI-MORENA, D.D.
STOOrO DOS SANTOS R C ...
. 70, 77
.... 77
SUZUKI K .
. 77
TAKFHARA HA .
. 72
TANI7AKI MM .
. 75, 77
TEIXEIRA CEP .
.... 73
THFAKSTON R DG .
. 73, 75
TRONOONE L R P .
. 78
tufik s .
. 78
VAI FNTINI EJG .
. 71, 78
VFSnO CCS .
. 77
WAITFR-MOURA J .
. 77
WARREL DA .
. 73
\A/iMTPR r F .
. 72
BOLETIM DE
BIOTECNOLOGIA
VOLUME 3 - 1992
ISSN 0103-6548
Secretaria de Estado da Saúde
Coordenação dos Institutos de Pesquisa
Instituto Butantan
COMISSÃO EDITORIAL
Rosalvo Guidolin
Wilmar Dias da Silva
Isaias Raw
Henrique Moisés Canter
Luiz Sebastião Prigenzi
Renata Lara Paes de Barros
SUMARIO
Purificação industrial do toxóide tetânico por gel filtração.
Industrial purification of tetanus toxoids by gel filtration.
S.M.A. PRADO, M.D.C. VANCETTO, F. FRATELLI, M.M. PRAL, J.M. OLIVEIRA, H.G.
HIGASHI . 11
Produção de plasma antitetânico hiperimune, de origem eqüína.
Production of antitetanus hyperimune equine plasma.
R. GUIDOLIN, C.R CARICATI, S.M.A. PRADO, M.D.C. VANCETTO, F FRATELLI, A.K.
NISHIKAWA, H.G. HIGASHI . 17
Boi. BiotecnoL, v. 3, p. 11-23, 1992.
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Boi. Biotecnol.
V. 3, p. 11-16, 1992
PURIFICAÇÃO INDUSTRIAL DO TOXÓIDE TETÂNICO
POR GEL FILTRAÇÃO
Sally Muller Affonso PRADO**
Mary Dalva Caparroz VANCETTO**
Fernando FRATELLI**
Michel Marie PRAL**
José Marcos de OLIVEIRA**
Hisako Gondo HIGASHI*
RESUMO: Com o fracionamento pelo sulfato de amónio ou com a pre¬
cipitação alcoólica, são obtidos toxóides tetânicos com pureza ao redor
de 500 Lf/mg N.R incompatíveis com as exigências da OMS, de 1000
a 1200 Lf/mg N.R Foram descritas técnicas eficazes com a utilização
da gel filtração em Sephadex G200, GlOO e G75 que, no entanto, pela
longa duração do processo, dificultam a produção em escala industrial.
Introduzimos, assim, uma metodologia baseada na combinação da pré-
-precipitação pelo sulfato de amónio com a gel filtração em Sephadex
G50 com a qual obtivemos toxóides tetânicos com grau médio repro¬
dutivo de pureza ao redor de 2,312, 75 Lf/mg N.R. e resposta imunogê-
nica satisfatória.
UNITERMOS: Purificação, toxina, toxóide tetânico, ultrafiltração, gel fil¬
tração, Sephadex
INTRODUÇÃO
De acordo com as Normas da Organização Mundial da Saúde (OMS)^ as Ana-
toxinas Tetânicas (ATT), destinadas à produção de vacinas para uso humano, de¬
vem apresentar um grau de pureza igual ou maior do que 1000 Lf/mg N.R . Os
métodos de purificação geralmente utilizados pela maioria dos laboratórios pro¬
dutores e que atendem às Normas da OMS, baseiam-se na possibilidade de fra¬
cionamento da ATT proporcionada pelo seu tratamento com o sulfato de amónio
* Divisão de Desenvolvimento Tecnológico e Produção do Instituto Butantan
•* Seção de Vacinas Anaeróbicas do Instituto Butantan
Recebido para publicação em 31.01.92 e aceito em 24.06.92.
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PRADO, S.M.A., VANCETTO, M.D.C., FRATELLI, R, PRAL, M.M., OLIVEIRA, J.M., HIGASHI, H.G. Purifi¬
cação industrial do toxóide tetânico por gel filtração. Boi. Biotecnol., v. 3, p. 11-16 , 1992.
(SA)®, seguido de diálise e concentração do produto por ultrafiltração molecu¬
lar. A precipitação alcoólica da ATT foi também descrita® mas, além de não atin¬
gir o grau de pureza recomendado pela OMS necessita de equipamentos de custos
elevados para a manutenção de temperatura a —5°C durante a maior parte do
processamento.
Em países em desenvolvimento, como o Brasil, para o atendimento em bases
econômicas aceitáveis quanto à quantidade requerida de vacina contra o tétano,
a técnica de fracionamento da ATT pelo sulfato de amónio parece ser, ainda, a
melhor opção. Ocorreram, todavia, com o tratamento da ATT pelo sulfato de amó¬
nio seguido de ultrafiltração, de acordo com a metodologia empregada no Insti¬
tuto Butantan (IB), os seguintes problemas: médias baixas de valores de pureza
situando-se em 428,40 Lf/mg de N —protéico; dispêndio elevado de tempo na
fase de ultrafiltração e produto final de coloração fortemente acastanhada e per¬
sistente revelando comprometimento da sua pureza.
Através de técnicas cromatográficas Latham e cols.'*, empregando o gel de
Sephadex conseguiram separar as proteínas específicas daquelas impurezas res¬
ponsáveis pela coloração acastanhada do produto. Este mesmo grupo, posterior¬
mente, descreve o método combinado de fracionamento da ATT pelo sulfato de
amónio e purificação por cromatografia em géis de Sephadex G100 e G200®.
Com esta técnica é possível obter ATT com 1000 ou mais Lf/mg N protéico.
Em que pese a obtenção de ATT de elevado grau de pureza pela técnica acima
mencionada, a sua aplicabilidade em escala industrial era limitada pelo custo ele¬
vado das colunas de Sephadex, além de lentidão no processamento.
Em seqüência às observações de Latham e cols.®, os autores, estabeleceram
os objetivos deste trabalho que consistiram, essenciaimente, na obtenção de ATT
com grau de pureza compatível com as Normas da OMS, num período de tempo
de prooessamento cromatográfico menor e a custo relativamente mais baixo.
Para atingir os objetivos propostos foi aplicado o método de fracionamento pelo
S.A. em anatoxina bruta, previamente concentrada e, em seguida a diálise, o pro¬
duto foi submetido ao processamento cromatográfico em coluna de Sephadex G50.
MATERIAIS E MÉTODOS
Toxina Tetânica (TT):
Lotes de 360 litros obtidos por processo fermentativo^A utilizando a cepa de Cl
tetani Harvard-Caracas, desenvolvida em meio de Müeller modificado por Latham®.
Anatoxina Tetânica (ATT):
Obtidas pela atividade destoxificante de 6%o V/V de formalina, durante 30 dias
a 37°C, sobre as TT previamente concentradas 6 a 10 vezes por ultrafiltração
e esterilizadas por filtração através de cartuchos de 0,22u.
Testes realizados®:
L-r (Limite Morte)
MTV (Máximo Valor de Toxina)
TT — DMM (Dose Mínima Mortal — Camundongos)
Teor de Nitrogênio protéico
Limite floculante
Toxicidade específica
Atividade antigênica
ATT — Teor de Nitrogênio protéico
Limite floculante
Formaldeído residual
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PRADO, S.M.A., VANCETTO, M.D.C, FRATELLI, F., PRAL, M.M., OLIVEIRA, J.M., HIGASHI, H.G. Purifi¬
cação industrial do toxóide tetânico por gel filtração. Boi. Biotecnol., v. 3, p. 11-16 , 1992.
Parâmetros mínimos aceitáveis para as TT e ATT
TT — Estar estéril e ter título "in vitro” de pelo menos 25Lf/ml.
ATT — Ser atóxica e ter no mínimo 15Lf/ml.
Purificação das ATT
Fase 1 — Concentração por equipamento de Ultrafiltração (Millipore 10.000 D)
até redução de 6 — 10 vezes em relação ao volume inicial.
Fase 2 — Precipitação por 33% p/v de sulfato de amónio P.A., pFI de 5,0 a 6,0
à temperatura ambiente com agitação limite a 100 rpm. O produto é
mantido sob agitação até a dissolução total do sulfato e a seguir distri¬
buído nos frascos para centrifugar.
Fase 3 — Centrifugações
a) para recolhimento do precipitado de ATT: a 5.000 rpm, 20 minutos
a 0°C em centrífuga Beckman J2-21. O precipitado foi ressuspenso
em água destilada em quantidade suficiente para dissolução da preci¬
pitação:
b) para eliminação de impurezas insolúveis: após dissolução do preci¬
pitado o material foi novamente centrifugado no mesmo equipamen¬
to, a 8.000 rpm, 90 minutos a 0°C.
Fase 4 — Diálise e Concentração — dialisado em ultrafiltro (Millipore, membra¬
na 10.000 D) até a eliminação do sulfato de amónio, (teste com solu¬
ção de cloreto de bário). No mesmo equipamento a ATT é concentrada
6 a 10 vezes.
Fase 5 — Processamento cromatográfico — Uma coluna de vidro de 58 cm de
comprimento x 7,5 cm de diâmetro interno foi empacotada com Se-
phadex G50 tipo médio e equilibrada a pFI 6,8 com solução salina tam-
ponada (NaCI: 0,68g; Na 2 HP 04 : 0,105g; KH 2 PO 4 : 0,081g; H 2 O dest.
qsp lOOmI), como segue: 2.700ml de gel foram colocados gradual¬
mente na coluna para que as partículas do Sephadex sedimentassem-
-se por gravidade. Volume de 900ml de ATT foi aplicado, controlando-se
a separação de todas as frações por precipitação com ácido tricloroa-
cético a 20%. De cada fração obtida determinou-se 0 Lf e aquelas que
apresentaram Lf igual ou maior do que 50Lf/ml foram reunidas, acres¬
centando 0,02% P/V de timerosal como preservativo e o pH corrigido
entre 6,0 a 7,0.
Fase 6 — Esterilização, armazenamento e testes da ATT purificada e concentra¬
da — a esterilização foi efetuada por filtração em membrana inerte de
0,22u (Millipore) e o produto armazenado em frascos de vidro a 4°C.
De cada lote de produto purificado foram extraídas amostras para as
provas Físico-Químicas, Biológicas e Imunoquímicas segundo recomen¬
dações da OMS®.
Reutilização da coluna — o gel de Sephadex foi lavado com 10.000 ml de água
destilada e ressuspenso em 6.000 ml de água destilada adicionada de 0 , 02 %
P/V de azida sódica e a coluna armazenada a 4°C.
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PRADO, S.M A,, VANCETTO, M D.C, FRATELLI, F., PRAL, M M., OLIVEIRA, J.M., HIGASHI, H.G. Purifi¬
cação industrial do toxóide tetânico por gel filtração. Bol. Biotecnol., v. 3, p. 11-16 , 1992.
PURIFICAÇÃO DE ANATOXINA TETÂNICA
RESULTADOS
TRATAMENTOS
^BRUTO I_ ]PREC. COM SUL FATO l— JsEPHADEX 0-50
Gráf, 1 Comparação da purificação de Anatoxina purificada com a Anatoxina bruta e pre¬
cipitado com sulfato de amónio.
TABELA 1
Média de pureza antes e após o tratannento cromatográfico e de rendimento.
N° de lotes de ATT
Purificados
Pureza-Lf/mg NP*
Cromatografia
Rendimento
%
Antes
Após
21
881,58
2.312,75
82,63
* NP — Nitrogênio protéico
Os graus de pureza mínimo e máximo observados foram 1.148,15 Lf/mg NP
e 5.800 Lf/mg NP, respectivamente.
A atividade imunogênica dos produtos finais diluídos para conter 15Lf/ml foi
entre 3UI a 4UI/ml.
Com os equipamentos descritos a purificação de um lote de 45 litros de ATT,
compreendendo desde a Fase 1 até a Fase 5, pode ser obtida em 4 dias, empre¬
gando como mão-de-obra 2 funcionários.
DISCUSSÃO
Na produção de Toxóide Tetânico ou para o seu uso nas vacinas combinadas
este componente deve ser purificado — bem como os outros da vacina combina¬
da — para minimizar os riscos de efeitos colaterais. Os toxóides considerados
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PRADO, S.M.A., VANCETTO, M.D.C., FRATELLI, R, PRAL, M.M., OLIVEIRA, J.M., HIGASHI, H.G. Purifi¬
cação industrial do toxóide tetânico por gel filtração. Boi. Biotecnol., v. 3, p. 11-16 , 1992.
de 1 ^ geração eram grosseiramente purificados e, geralmente, por precipitações
pelo sulfato de amónio®. Os produtos assim obtidos continuavam demonstran¬
do propriedades alergênicas devido à presença de antígenos dispensáveis. Estes
antígenos acessórios também sobrecarregam desnecessariamente o sistema imu¬
nitário do receptor. Para a obtenção de toxóides de 2^ geração vêm sendo apli¬
cadas técnicas cromatográficas de purificação às TT ou ATT, segundo preferência
dos diferentes produtores. Com estes toxóides a atividade alergizante é diminuta
e os mesmos apresentam atividade imunogênica elevada que permite, inclusive,
a redução de volume de anatoxina a ser aplicada para a profilaxia.
As técnicas cromatográficas propostas por Latham e cols.'*’®, que utilizam o
Sephadex G200, G100 e G75, foram experimentadas pelos autores no Instituto
Butantan, com as quais obtiveram resultados amplamente satisfatórios quanto
ao grau de pureza. No entanto, em nossas condições de trabalho, essas técnicas
não puderam ser conciliadas com os volumes relativamente grandes de ATT a
serem tratados. Com colunas do tipo simples, cujo fluxo de passagem do mate¬
rial ocorre por gravidade, o tempo dispendido para a coleta das frações foi dema¬
siadamente longo. Constatada esta limitação, os autores resolveram introduzir o
sistema de filtração em gel de Sephadex G50, conforme a técnica descrita, atra¬
vés da qual prepararam 2.654.933 doses de Vacina Antitetânica, com um rendi¬
mento médio de recuperação de anatoxina igual a 82,63%. O grau médio de
pureza obtido foi de 2.312,75Lf/mg NP, praticamente duas vezes superior ao mí¬
nimo preconizado pela OMS®. As provas de potência realizadas nos lotes purifi¬
cados demonstraram resultados iguais ou superiores de 3UI/ml no soro de cobaias
inoculadas com 1/3 da dose total humana, de acordo com os requisitos^ descri¬
tos para o produto. O período de tempo consumido para a purificação cromato-
gráfica foi 3 vezes inferior àquele gasto pela técnica de Latham. A reprodutibilidade
dos resultados aliada ao custo operacional mais baixo do que o da técnica de
Latham e cols., nos autoriza sugerir o método descrito para a purificação do To-
xóide Tetânico.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao Dr. Darío Pinto de Miranda pelas sugestões e assessoria na
parte técnica, ao Dr. Rosalvo Guidolin pelas sugestões e revisão do trabalho e
à Dra. Ivone K. Yamaguchi pelo auxílio técnico prestado durante a execução do
trabalho relativo às reações imunoquímicas.
ABSTRACT: In using the process of fractionation by ammonium sulfate
or by alcohol pre-precipitation, it is possible to obtain tetanic toxoids that
contain a purity levei of approximately 500Lf/mg N.R, incompatible to
the requirements of OMS of 1,000 to 1,200Lf/mg N.R Descriptions of
efficient techniques which utilize gel filtration-in Sephadex G200, G100
and G75 — have been made; however, due to the prolonged duration
of this process, its use for industrial production is unadvisable. There-
fore, we have introduced a methodology based on the combination of
pre-precipitation with ammonium sulfate and gel filtration in Sephadex
G50 from which we have obtained tetanic toxoids containing an aver-
age levei of purity reproduction of about 2,312.75Lf/mg N.R. and present-
ing satisfactory immunologic response.
KEYWORDS: Rurification, toxins, tetanus toxoids, ultrafiltration, gel filtra¬
tion, Sephadex.
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PRADO, S.M.A., VANCETTO, M.D.C., FRATELLI, F., PRAL, M.M., OLIVEIRA, J.M., HIGASHI, H.G. Purifi¬
cação industrial do toxóide tetânico por gel filtração. Boi. Biotecnol., v. 3, p. 11-16 , 1992.
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9. WORLD FIEALTFI ORGANIZATION. Manual for the production and control of
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PRODUÇÃO DE PLASMA ANTITETÂNICO HIPERIMUNE,
DE ORIGEM EQÜINA
Rosalvo GUIDOLIN’
Celso Pereira CARICATl"* *
Sally Muller Affonso PRADO*"
Mary Dalva Caparroz VANCETTO”'
Fernando FRATELLI*"
Amélia Keiko NISHIKAWA*"*
Hisako Gondo HIGASHI*
RESUMO: Com 10 cavalos doados pela PoIfcia Militar do Estado de São
Paulo, previamente vacinados contra o tétano, demonstra-se aplicabili¬
dade de um teste para seleção de animais produtores de plasma antite-
tânico de títulos elevados. É discutida, também, a vantagem do uso de
animais previamente vacinados contra o tétano, quanto ao aspecto eco¬
nômico na produção do soro antitetânico, uma vez que podem alcan¬
çar, na imunização básica e na primeira reimunização, títulos antitóxicos
superiores, em média, a 10 vezes em relação aos animais não previa¬
mente vacinados.
UNITERMOS: Plasma antitetânico, hiperimunização, seleção de cavalos.
INTRODUÇÃO
0 soro antitetânico hiperimune, usado na profilaxia e no tratamento do tétano
humano e animal, é geralmente obtido de equino hiperimunizado, cujo plasma
é tratado com pepsina e purificado por desnaturação pelo calor e precipitação
por sulfato de amônlo^'^'^
O alto custo, tanto do cavalo como o da sua manutenção, estimula à pesquisa
de esquemas de hiperimunização que visam títulos elevados de anticorpos espe-
■ Divisão de Desenvolvimento Tecnológico e ProduçSo do Instituto Butantan
■' Seção de Obtenção de Plasmas Hiperimunes
■ ■ ■ Seção de Vacinas Anaeróbícas
• * * ■ Seção de Processamento de Plasmas Hiperimunes
Recebido para publicação em 22.5.92 e aceito em 05.11.92.
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GUIDOLIN, R., CARICATI, CR, PRADO, S.M.A., VANCETTO, M.D.C, FRATELLI, F., NISHIKAWA, A.K.,
HIGASFII, FIG. Produção de plasma antitetânico hiperimune, de origem equina. Boi. Biotecnol.,
V, 3, p. 17-23, 1992,
cíficos nesses animais a partir da imunização básica (primeira hipermunização),
Para atingir esta condição, não basta apenas a aplicação de determinado tipo de
esquema, pois verifica-se, sempre, que em qualquer esquema aplicado, ao redor
de 40% dos animais submetidos, não respondem com títulos satisfatórios, Faz-
-se, assim, necessário o uso de outra medida como seja; a seleção de bons ani¬
mais produtores, de preferência entre aqueles previamente vacinados contra o
tétano.
No presente trabalho será relatado um sistema de seleção capaz de propor¬
cionar, a curto prazo, plantei de animais relativamente homogêneo quanto aos
títulos de anticorpos tetânicos, com dados obtidos entre 10 cavalos testados.
MATERIAIS E MÉTODOS
Animais — cavalos doados pela Polícia Militar (PM) do Estado de São Paulo, com
peso e idade médias de 370 quilos e 14 anos, respectivamente. To¬
dos os animais foram vacinados contra o tétano quando prestavam
serviços na Polícia Militar. Os animais foram marcados no Instituto
Butantan como segue: 906, 910, 918, 936, 958, 961, 973, 991, 998
e 999.
Imunização seletiva: todos os animais receberam, por via intramuscular (IM), uma
dose de 20 ml de anatoxina tetânica purificada®, contendo
100Lf/ml e adsorvida ao fosfato de alumínio (Img de Al. por
ml de anatoxina).
No 11 ° dia após a aplicação da vacina foram extraídos 40ml de sangue da
veia jugular de cada cavalo e, após coagulação do sangue e separação do soro
a 4°C, os soros foram individualmente testados quanto à concentração de anti¬
corpos tetânicos.
Adjuvante; foi utilizado o adjuvante oleoso, emulsão múltipla, preparado se¬
gundo Flerbert'*.
Hiperimunização básica ou primeira imunização: desenvolvida por aplicação
das doses por via IM segundo o esquema abaixo:
Fase 1
Antígeno = Anatoxina purificada titulando 20Lf/ml
Dia
Volume Antígeno (ml)
Total de Lf
Adjuvante (ml)
Testes
1
5
100
5
_
2
10
200
4
15
300
6
20
400
Sangria
de prova
Lf (limite floculante) — é a quantidade de toxina que exibe floculação inicial
com 1 U.l. de antitoxina.
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GUIDOLIN, R., CARICATI, C.P., PRADO, S.M.A., VANCETTO, M.D.C., FRATELLI, R, NISHIKAWA, A.K.,
HIGASHI, H.G. Produção de plasma antitetânico hiperimune, de origem equina. Boi. Biotecnol.,
V. 3, p. 17-23, 1992.
Fase 2
Antígeno = Anatoxina purificada titulando 40Lf/ml
Dia
Volume Antígeno (ml)
Total de Lf
Adjuvante (ml)
Testes
8
20
800
10
30
1200
Fase 3
Antígeno = Anatoxina purificada titulando 100Lf/ml
Dia
Volume Antígeno (ml)
Total de Lf
Adjuvante (ml)
Testes
1 2
16
1600
15
Fase 4
Antígeno = Toxina purificada titulando 100Lf/ml
Dia
Volume Antígeno (ml)
Total de Lf
Adjuvante (ml)
Testes
14
24
2400
Fase 5
Antígeno = Toxina purificada titulando 200Lf/ml
Dia
Volume Antígeno (ml)
Total de Lf
Adjuvante (ml)
Testes
17
16
3200
20
20
4000
24
25
5000
Sangria
de prova
Sangrias para produção — Foram extraídos por punção da jugular, 6 litros de
sangue de cada animal por sangria e aplicado o sistema de plasmaferese, segun¬
do o quadro abaixo:
19
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SciELO
10 11 12 13 14 15
GUIDOLIN, R., CARICATI, CP, PRADO, S.M.A., VANCETTO, M.D.C., FRATELLI, R, NISHIKAWA, A.K.,
HIGASHI, H.G. Produção de plasma antitetânico hiperimune, de origem eqüina. Boi. Biotecnol.,
V. 3, p, 17-23, 1992,
Dia
Sangria n°
Plasmaferese
31
1
33
2
Aplicada
35
3
Aplicada
Recebimento do sangue, separação do plasma e plasmaferese — 0 sangue
foi colhido em bolsas plásticas duplas e interligadas, com capacidade para 6 li¬
tros, das quais a 1 ® bolsa continha 400ml de solução anticoagulante (1,47% de
dextrose, 4,8% de citrato de sódio e 1,47% de ácido cítrico). As bolsas foram
esterilizadas pelo fabricante* por radiação gama de cobalto. Imediatamente após
a coleta, as bolsas foram armazenadas em câmara a 4°C e o plasma foi transferi¬
do, 24 horas após, para a segunda bolsa. As hemácias que permaneceram na
bolsa n° 1 foram ressuspensas com lOOOmI de solução salina a 0,85% NaCI es-
terelizada a 121 °C/30 minutos e a suspensão foi reinoculada pela veia julgular,
no mesmo animal doador. A reinfusão das hemácias foi completada em aproxi¬
madamente 20 minutos.
Reimunização dos cavalos — Após um período de recuperação de 30 dias,
contados a partir da última sangria, os animais foram reimunizados por via IM,
como segue:
Antígeno = Anatoxina purificada titulando 200Lf/ml
Dia
Volume Antígeno (ml)
Total de Lf
Adjuvante (ml)
Testes
1
5
1000
5
7
5
1000
10
15
3000
Sangria
de prova
Os volumes de sangue, separação do plasma e plasmaferese foram conduzi¬
dos como descritos para a hiperimunização básica.
Testes — A atividade antitóxica foi ensaiada segundo o método estabelecido
pelo US National Institutes of Health^.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na tabela 1, encontram-se os resultados das atividades neutralizantes do soro
de cada cavalo testado, segundo o esquema de hiperimunização descrito, após
as fases de: imunização seletiva; Fase 1, Fase 5 e reimunização.
JR Indústria e Comércio de Produtos Hospitalares — Campinas — S.P.
20
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SciELO
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GUIDOLIN, R., CARICATI, CR, PRADO, S.M.A., VANCETTO, M.D.C., FRATELLI, F., NISHIKAWA, A.K.,
HIGASHI, H.G. Produção de plasma antitetânico hiperimune, de origem eqüina. Boi. Biotecnol.,
V. 3, p. 17-23, 1992.
Tabela 1
Atividade neutralizante individual, expressa em unidades internacionais (U.l.
por ml, determinadas após o término das fases seletivas 1, 5
e de reimunização.
CAVALO N°
IMUNIZAÇÃO
SELETIVA
FASE 1
FASE 5
REIMUNIZAÇÃO
906
> 9,0
55,0
200
200
910
< 1,0
< 27,0
NT
60
918
> 9,0
84
> 500
-F
936
> 9,0
84
> 500
2.100
958
> 9,0
84
180
1.250
961
> 9,0
55
> 500
-F
973
> 9,0
180
> 550
2.000
991
> 9,0
84
450
1.180
998
> 9,0
84
530
600
999
< 9,0
84
NT
200
NT — Não testado
+ — Morreu
Verifica-se, claramente, que — nas condições da experiência — atingiram títu¬
los elevados os cavalos que apresentaram atividade soro-neutralizante da toxina
tetânica, na fase de imunização seletiva, superior a 9,0 U.l./ml. A finalidade bási¬
ca do teste seletivo é a de selecionar precocemente os animais para atingir rendi¬
mentos satisfatórios em número de unidades circulantes no plasma a partir da
hiperimunização básica e primeira reimunização. Um grupo de 40 cavalos não
previamente vacinados contra o tétano, destinado à produção normal de soro an¬
titetânico, submetido ao mesmo esquema de hiperimunização e testado na mes¬
ma fase (1 ^ reimunização) dos experimentais, apresentou título antitóxico médio
igual a 600 U.l./ml de soro.
Ressalta-se que o custo de manutenção dos cavalos é relativamente alto, esti¬
mado atualmente ao redor de Cr$ 25.000,00 por dia e o tempo decorrido desde
o início da hiperimunização básica até o final da primeira reimunização é de apro¬
ximadamente 100 dias. Nesse período, segundo a nossa experiência (Tab. 1), pe¬
lo menos três entre 10 animais não apresentaram títulos antitóxicos recomendáveis
para que fossem sangrados e, conseqüentemente, os seus soros não seriam apro¬
veitados.
As nossas observações (não publicadas), acumuladas em 40 anos de vivência
sobre o assunto, relativas a muitas centenas de animais hiperimunizados, nos au¬
torizam a informar que cavalos com títulos relativamente baixos, 300 ou 400
21
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GUIDOLIN, R., CARICATI, CP, PRADO, S.M.A., VANCETTO, M.D.C., FRATELLI, F., NISHIKAWA, A.K.,
HIGASFII, F1G. Produção, de plasma antitetânico hiperimune, de origem eqüina. Boi. Biotecnol.,
V. 3, p. 17-23, 1992.
U.l./ml, após a primeira reimunização, têm probabilidades de atingir títulos ao re¬
dor de 1.000 a 1.200 U.l./ml na 3^ ou 4® reimunização. Isto representa aproxi¬
madamente mais 90 dias de trabalho que, acrescidos aos 100 dias mencionados,
atinge a meio ano deficitário para 30 ou 40% dos animais.
As anatoxinas tetânicas muito potentes, aplicadas de acordo com a dose re¬
comendada para a imunização seletiva, em cavalos não previamente vacinados
contra o tétano, podem induzir, em alguns animais, títulos iguais ou superiores
às nove unidades internacionais requeridas para a seleção ÍDr. Petenella — Scla-
vo — Comunicação Pessoal — 1981). Ocorre, todavia, que antígenos assim qua¬
lificados, não encontram-se facilmente disponíveis nos laboratórios produtores
brasileiros.
Nestas condições, a alternativa possível é a de estimular junto aos fornecedo¬
res de cavalos a vacinação contra o tétano de animais jovens (seis a 12 meses
de idade) os quais, ao redor dos quatro anos de idade, poderão ser selecionados
para a produção de plasma antitetânico hiperimune. Neste particular, no decorrer
da década de 1930, diversos autores demonstraram a vantagem da utiliza¬
ção de cavalos previamente vacinados contra o tétano, há, pelo menos, seis me¬
ses antes do início da hiperimunização antitetânica, no que diz respeito aos títulos
antitóxicos alcançados. Relatam esses autores que, títulos de até 100 vezes maio¬
res, podem ser obtidos em relação aos animais não previamente vacinados.
Recentemente em nosso laboratório, verificamos que a inoculação de 20ml
de anatoxina purificada, com 100Lf/ml, em 48 cavalos com em média, 400 qui¬
los de peso e quatro anos de idade, não previamente vacinados contra o tétano,
não induziu a títulos superiores a uma U.l./ml no 11 ° dia após à aplicação, (imuni¬
zação seletiva) em 10 animais apanhados ao acaso (dados não publicados). As¬
sim, o teste de seleção, nestas condições, é inconclusivo.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao Major PM Rui Cesar Melo, Comandante Interino do Regimento
"9 de Julho" pela doação dos cavalos.
ABSTRACTS: In 10 horses granted by Military Police of São Paulo State,
previousiy vaccinated against tetanus, the appiication of a test in order
to have selectioned animais of high tetanus antibodies titre in the plas¬
ma production is demonstrated. Aiso the advantage to use previousiy
antitetanus vaccinated animais is discussed regard to the economical
aspect in antitetanus production because these animais are abie in the
basic immunization ad first reimunization to reach an antitoxic titres 10
times (average) higher than the non previousiy vaccinated animais.
KEYWORDS: Antitetanus plasma, hiperimmunization, horse selection.
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124, p. 895-898, 1937.
23
cm
SciELO
10 11 12 13 14 15
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cm
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Mem. Inst.
Butantan, v. 54, n. 2, 1992.
MINI-SIMPÓSIO
SISTEMA COMPLEMENTO: pesquisas de interface.
Data: 05 de novembro de 1992
Local: Auditório da Biblioteca — Instituto Butantan
14:00 h.
— "Role of complement in Tr/panosoma cruz/ bloodstream trypomas-
tigotes clearance”.
Lilia F. Umekita
Laboratório de Imunopatologia — Instituto Butantan.
14:30 h.
— "Manipulation of the complement system by microorganisms and
man”.
Michael Kirschfink
Institut füer Immunologie — Universitaet Heideiberg — Germany.
15:00 h.
— "Primary complement deficiencies”,
Anete Sevciovic Grumach
Unidade de Imunopatologia, Departamento de Pediatria, Faculdade
de Medicina — USR
15:30 h.
— "Manipulation of the complement system by animal venoms".
Denise Vilarinho Tambourgi e Ana Cláudia Mello Rocha Campos.
Departamento de Imunologia — Instituto de Ciências Biomédicas
Laboratório de Imunoquímica, Instituto Butantan.
16:00 h.
— "The role of complement in the pathogenesis of HIV infection".
Michel D. Kazatchkine
Unité d'lmmunopathologie — Hôpital Broussais-Paris, França.
16:10 h.
— General discussion.
2
SciELO
10 11 12 13 14 15
cm
Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, 1992.
OPENING REMARKS
The organization of this small meeting on "The Complement (C) System; the
interface research" was made possible by the fortunate concurrence of several
happenings: a) the joining in São Paulo, at the same time, of two internationally
recognized complementologists, Dr. Michel D. Kazatchkine, Unité d'lmmunobi-
ologie, Hôpital Broussais, Paris, France, and Dr. Michael Kirschfink, Institut füer
Immunologie, Universitàt Fleideiberg, Germany. The first, presentiy is performing
exciting work on the role of C in enhancing infection of target cells with human
FIIV, while the second is deeply involved in the manipulation of C system by microor-
ganisms and man; b) the simultaneous emergence in laboratories of the "Institu¬
to de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo" and "Instituto Butantan",
of interesting resuits related respectively, with the clearance of the trypomastigote
forms from the blood of mice infected with Trypanosoma cruzi and the expres-
sion of some C activities after treatment of human normal serum with snake or
spider venoms; c) the recent establishment at the "Faculdade de Medicina, Univer¬
sidade de São Paulo", of a laboratory specifically devoted to analyze the partici-
pation of individual components of C system in human diseases; and, d) maybe
the most important, the enthusiastic acceptance by all invited speakers to attend,
at the last hour, our invitation to participate of this meeting. Neediess-to-say, the
meeting was enjoyable and profitable, since it provided an opportunity to bring
up-to-date informations concerned with the topics developed by the speakers.
The organizer warmiy thanks the Editors of "Memórias do Instituto Butantan"
for publishing the conferences, the Instituto Butantan employees directiy or in-
directly involved in the meeting organization and the "Laboratório Sandoz do
Brasil" for the generous support.
3
cm
2 3
L
5 6
10 11 12 13 14 15
Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, 1992.
ROLE OF COMPLEMENT IN Trypanosoma cruzi
BLOODSTREAM TRYPOMASTIGOTES CLEARANCE
Lilia Fujimura Umekita
Laboratório de Imunopatologia — Instituto Butantan — São Paulo
Participation of antibodies in resistance against Trypanosoma cruzi has been
clearly demonstrated by protection after passive transfer of immune serum or its
IgG fraction.
Evidence was aiso provided that these antibodies are necessary for the clear-
ance of parasites from the blood.
In this communication we report resuits of experiments trying to explain the
mechanism of clearance of bloodstream trypomastigotes of I cruz/(Btrys) in mice.
Passive transfer of immune serum or its IgG fraction (obtained from mice chron-
ically infected with T. cruzi) to mice containing circulating Btrys, induced a very
fast clearance of the parasites that was similar in normocomplementemic and Cg
deficient mice.
IgG fraction obtained from immune serum was very efficient in inducing comple-
ment mediated lysis and immune clearance of Btrys whereas its F(ab')2 fragments
although abie to induce lysis were unableto induce clearance. These resuits prompt
us to suggest that the immune clearance of Btrys is dependent on the antibody Fc region.
Experiments with mice depleted of C3 by treatment with CVF, showed that the
immune clearance of Btrys induced by anti-I cruz/antibodies was completely
abolished in the absence of C3 suggesting that this component is required for the
removal of Btrys from circulation.
In vitro experiments with whole blood or its fractions showed that the platelets
were abIe to induce lysis of Btrys in presence of antibody and complement. A
significant diminution in the number of circulating platelets was observed during
the clearance of Btrys. Furthermore, removal of platelets from the peripheral blood
by treatment with anti-platelet IgG antibodies resulted in a significant diminution
in the Btrys clearance. However, the interpretation of this result is complicated
by a simultaneous reduction in the complement system due to formation of Ag-
Ab complexes (platelet-anti platelet).
Anyway, these resuits suggest that complement and platelets may be involved
in the removal of the Btrys from circulation and may have an important role in
the physiopathology of T. cruzi infection.
4
cm
2 3
z
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Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, 1992.
MANIPULATION OF THE COMPLEMENT SYSTEM BY
MICROORGANISMS AND MAN
Michael Kirschfink*
Complement is considered an important mediator of inflammation which oc-
curs as a natural response of the host tissue to any injury (1, 2).
By the activation of the two major pathways, phiogistic peptides like the
anaphylatoxins C3a and C5a as well as the membrane attack complex C5b-9 are
generated. The effector functions, arising from an activated complement system
are potentially harmfui — beneficiai for the host as an important part of this defense
System against microorganisms, but of disadvantage if the destructive potential
is directed against his own tissue.
Both targets — microorganisms and man — have developed strategies to evade
the deleterious attack of an activated complement system.
Manipulation of Complement by Microorganisms
Microorganisms have evolved a variety of mechanisms to interfere with com¬
plement activation or to deviate the cascade reaction to outer membrane sites
which prevents access of C3b and/or the lytic C5-9 complex to the vulnerable
cytoplasmic membrane (3-5) (table 1).
On certain pathogens, molecules have been identified which share structural
or genetic homology with complement proteins. Glycoproteins on Vaccinia virus,
Herpes simplex virus and Trypanosoma cruzi resemble complement regulators
like C4bp, CRI and DAF, thereby preventing the C3 convertases'assembly. Furher-
more, a number of microorganisms is abie to take advantage of complement fixa-
tion on their surface to again entry into the host cell via complement receptors.
Some of them, like Epstein-Barr virus or Leishmania donovani express surface
molecules with complement-like motifs which enable the pathogens to directiy
bind to the receptor (table 1).
Manipulation of Complement by Man
Genetic deficiency of complement or complement depletion has been effec-
tive in reducing injury in a number of complement-dependent inflammatory models
(6). It is therefore believed that the successfui inhibition of complement is likely
to arrest the disease process.
A variety of synthetic compounds have been tested for their impact on the com¬
plement system. Many of the known synthetic complement inhibitors are toxic,
not complement specific or require unrealistically high concentrations to inhibit
complement in vivo (7).
Due to the high specificity and the absence of toxic side effects, the introduc-
tion of endogenous complement inhibitors like CRI, DAF or C1-lnhibitor (C1-lnh)
appears to be a logical approach to block the complement system in vivo (table 2).
• Institui füer Immunologie, Universitaet Heideiberg, Germanv
' ■ Correspondence; Michael Kirschfink, DMV, PhD, Institute of Immunology, University of Heideiberg, Im Neuen-
heimer, Germany, 6900 Heideiberg, Germany, Fax: 0049-6221-564030
5
SciELO
10 11 12 13
Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, 1992
Based on the hypothesis, that in sepsis a relative deficiency of C1-lnh might
contribute to the development of fatal complication, substitution with this regula-
tory protein appears to be of advantage for the clinicai outcome (8).
Soluble recombinant CRI (srCRI) inhibits both the alternative and classical path-
way activation in whole serum in a nanomolar concentration range. Serving as
a cofactor for the serum protease factor I, srCRI, further acts to promote the degra-
dation of C3b and C4b to inactive forms which no longer bind to srCRI, releasing
the regulator to recycle in the inactivation process (9).
In different animal models, the appiication of srCRI significantiy reduced
complement-mediated tissue damage, as shown for myocardial (9) as well as in
intestinal (10) ischemia/reperfusion injury, hyperacute graft rejection (11), reverse
passive Arthus reaction (12) and adult respiratory distress syndrome (ARDS, 13),
While the adrninistration of srCRI leads to an entire suppression of the Cas¬
cade reaction, antibodies directed against the anaphylatoxin C5a target the pep-
tide, which is thought to be responsible for most of the effects seen in
complement-mediated tissue damage. In two models of septic shock, by the
prophylactic adrninistration of anti-C5a antibodies, the mortality rate was reduced
to zero and the animais showed significant improvement of their hemodynamic
condition (14, 15).
The problem of a rapid clearance of therapeutic reagents from the blood may
be solved by creating chimeric proteins of the inhibitory molecules to other pro-
teins, having longer half-lives, such as immunoglobulins (16).
Although some of the therapeutical strategies seem to be promising, drug
designer have to take into consideration that the effective inhibition of comple-
ment wili deprive the patient of one of his important immunological defense
Systems.
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TABLE 1: COMPLEMENT EVASION STRATEGIES OF MICROORGANISMS
MECHANISM
MICROORGANISMS
shedding of C3b/C5b-9 or
binding of complement
proteins to harmies sites
Salmonella spp., E. coli, Neisserla spp. Trypanoso-
ma cruzi, Schistosoma mansoni
destruction of complement
proteins by proteases
Streptococcus spp.
binding of complement
regulators
Streptococcus spp.
mimicry of complement
regulators (C4bp, CRI,
DAF)
Vaccinia virus, Herpes simplex virus, Epstein-Barr
virus. Candida albicans, Trypanosoma cruzi, Plas-
modium falciparum
cell infection via comple¬
ment receptor, (CR2,
CR3, CR4)
Epstein-Barr virus, West Nile virus HIV, Mycobac-
terium leprae/tuberculosis Lsishmania major/donovani
Histoplasma capsulatum,
Babesia rodhaini
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TABLE 2: STRATEGIES OF COMPLEMENT INHIBITION
APPLIED MOLECULE
ANIMAL MODELS
REFERENCES
CVF
ARDS
13
igG
Forssman shock
17
srCRI
hyperacute graft rejection
11
ischemia/reperfusion injury
9,10
reverse passive Arthus reaction
12
ARDS
13
srDAF
reverse passive Arthus reaction
18
C1-lnhibitor
septic shock (man)
8
anti-C5a
septic shock
13, 14, 19
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MANIPULATION OF THE COMPLEMENT SYSTEM
BY ANIMAL VENOMS
Denise V. Tambourgi( 1), Ana Claudia M. R. Campos(2), Maria Cristina W. de
Freitas(2), Fábio Carlos Magnoli(2), W. Dias da Silva(2), Vera Regina Dessimoni
von Eickstedt(4), Maria Cristina dos Santos! 1), Maria de Fátima D. FurtadoO)
and Thereza L. Kipnis(l). — Departamento de Imunologia, ICB, USP(I);
Laboratório de lmunoquímica(2) Laboratório de FlerpetologiaO) and Laboratório
de Artrópodos Peçonhentos(4), Instituto Butantan.
ínteraction of Snake Venoms With Complement IC) Components. — Poisonous
snakes belong to four families: ELAPIDAE, CROTALIDAE, VIPERIDAE, and
FIYDROPHYDAE, and their venoms contain a vast number of substances with
different biochemical and pharmacological activities. The venom from some mem-
bers of the ELAPIDAE family contains a 144 KDa glycoprotein, designated cobra
venom factor (COF) (FI.J. Müller-Eberhard and K.E. Fajèllstrom, J. Immunol. 107:
1666-1672, 1971). This protein interacts with factor B in the presence of Mg + +,
the resulting COF-B being transformed into the enzymatically active complex COF-
Bb upon cleavage of bound B by factor D (N.R. Cooper, J. Exp. Med. 137:
451-460, 1973). COF-Bb cleaves C3 in C3a and C3b fragments. C3a is released
into the fluid phase (W. Dias da Silva and LFI. Lepow, J. Exp. Med., 125: 921-946,
1 967), while C3b binds to the complex, the resulting COF-BbC3b enzyme being
abie to form the C5b-C9 cytolytic complex. (Pickering et al., Proc. Nat. Acad.
Sei. USA 62: 521, 1969; Miyamaetal., Biken's J. 18: 193, 1975). Related COF
protein has not been found in venoms from Brazilian crotalids but their sera con¬
tain a serum protein immunochemically related with human C3 (W. Dias da Silva
et al., Acta Pathol. Microbiol. Scand, Sect. C: Supll. 284: 97, 1984).
In this communication we are showing that normal human serum (NHS) loses,
its hemolytic activity upon incubation with Micrurus (M. ibiboboca and M. spix-
ii), Bothrops (B. jararaca, B. moojeni and B. cotiara) and Naja (N. melanoleuca
and N. nigricoilis) but not with Crotalus (C. durissus terrificus) venoms, as evalu-
ated by the capacity of the serum samples pretreated with the venoms to lyse
sheep red blood cells (Es) optimally sensitized with rabbit serum (A) anti-Es (EsA).
Venom from N. naja, cleaves C3 in NFIS in presence of 5/iM Mg+ ^ even in ab-
sence of Ca * * ions by adding 10 /jM EGTA. In contrast, venoms from M.
ibiboboca, N. nigricoilis, and M. spixii, only cleave C3 in NFIS in the presence
of Ca** ions. C consumption and C3 cleavage induced by venom from N.
melanoleuca apparentiy was due to a mechanism similar to that described for
N. naja, since a COF-like molecule was detected in that venom by Western-blot
analyses, using as probe monospecific antisera against COF or human C3. Equiva-
lent molecules were not detected in the venoms from the other snakes analysed.
These observations indicate that, as venom from N. naja, venom from N.
melanoleuca aiso activates C and cleaves C3 through activation of the alterna-
tive C pathway (AP).
C3 cleavage in NHS by the venoms from N. nigricoilis, M. ibiboboca and
Bothrops could be due to the presence of proteases, since it was observed that
these venoms induce cleavage of purified human C3. Proteolytic enzymes, abIe
to cleave casein, were detected in Bothrops and, with lesser intensity, in venom
from C. durissus terrificus. When gelatin was included in a 10% polyacrylamide
gel, several very large and 3-4 faint bands with proteolytic activity were detected
in Bothrops and in C. durissus terrificus venoms, respectively, after the elec-
trophoretic separation. Venoms from genera Micrurus and Naja were unable to
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cleave both, casein and gelatin. Venoms from M. spixii and N. nigricoilis had some
thrombin-like activity.
In summary: C consumption induced by snake venoms in NHS are due to; a)
COF, a glycoprotein detected earlier in venom from N. naja and in the present
studies in the venom from N. melanoleuca, that interacts with factor B in the
presence of Mg^ ions to generate the complex COF-B potentialy abie to be
transformed into the C3 convertase COF-Bb, upon cleavage of B in Bb and Ba
by factor D, the enzyme responsible for the C3 conversion into C3a and C3b;
b) proteolytic enzymes capable of cleaving directiy C3 and maybe other C
components are present in the venoms from Bothrops, M. ibiboboca and N.
nigricoilis; c) thrombin-like factors described in the venoms from M. spixii and
M. nigricoilis may interact with C3 leading the formation of the C5b-C9 complex,
as early studies have suggested to occur with human thrombin (M.J. Polley, J.
Exp. Med,, 150: 633-645 (1979).
Interaction of Spider Venom with C Components: — spiders of the genera
Loxosceles, Phoneutria, Lactrodectus and Grammostola are largely distributed
in South, Central, and North America as well as in the Mediterranean area and
Europe. These genera include many species throughout the world, some of them
being medically relevant due to the frequency with which the casualty may occur
and to the complications which may follow. Phoneutria's bite is very painfui;
loxoscelic poison has proteolytic and hemolytic activities causing large tissues
necrosis and hemolysis; Lactrodectus causes muscular contracturas, violent
abdominal colic pain and aiso intense generalized pain (J.H. Corrêa Rodrigues
etal.. Revista HCPA, 6: 91-96, 1986). Loxosce/esvenom appears to becomposed
of at least eight different proteins, mostiy enzymes (B. Elpert et al., Fed. Proc.
223, 1973, Abstract; J. Finke et al., Annual Meeting of The Am. Soc. Mic. p.
97, 1073). The direct lytic action of this venom on red blood cells has been
attributed to the sphingomielinase D (L.J. Forrester et al., Arch. Biochem. Biophys.
187: 355-365 (1978) and its dermonecrotic activity to a 35-33 KDa protein (K.
Barbaro et al., Toxicon, 30: 331-338, (1992). "In vitro" venom acts directiy on
cell Wall of human strain cells to disrupt its organization causing immediate cell
death; "in vivo", venom causes a rapid intravascular coagulation and occiusin
of small cappilaries followed by necrosis of skin. As the coagulation cascade
proceedes, other inflammation mediators are formed, the vascular permeability
is increased and platelets are trapped over the endothelial cells (P.C. Anderson
et al.. Mo. Med. 74: 549-552 (1977). Animais injected in the skin with L. reclusa
venom showed an immediate and local edema, hemorrhage and necrosis. Based
on the analogy of these events with those observed in the classical Arthus
phenomenon, it was suggested that the C system could play a role in the induction
of the lesions in spiders bite (C.W. Smith et al, Lab. Invest., 22: 90-93, 1 970).
In this report we present evidence that venoms from L. gaúcho and Phoneutria
consume, aIso in a dose — related fashion, human C by activating both the
classical (CP) and AP pathways. Evidences for that were the pronounced loss
of the capacity of the human serum samples, pretreated with various amounts
of venom for 1 h at 37° C, to lyse EsA or rabitt blood cells (Er). The biochemical
and functional characterization of the molecule(s) involved in this events are in
process.
The data presented in this communication together with those described in
early studies, should be taken into consideration in the interpretation of the
mechanisms involved in the pathogenesis of tissue lesions produced by animal
venoms.
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THE ROLE OF COMPLEMENT IN THE PATHOGENESIS
OF HIV INFECTION
M. D. Kazatchkine*
CD4 serves as the primary receptor for HIV on T lymphocytes and may be impor-
tant for virai entry into CD4+ monocyte/macrophages and dendritic cells. Infec-
tion of CD4-I- cells in vitro has been shown to be facilitated by anti-HIV antibodies
through Fc receptor-mediated enhancement and by serum from HlV-infected sub-
jects through mechanisms involving both Fc and complement receptors. Recent
studies have aiso shown that a number of CD4- cells are susceptible to HIV infec-
tion in vivo and in vitro, indicating that alternativa pathways to CD4 exist for virai
penetration and that the host cell range of HIV is broader than originally described,
Complement Activation By HIV.
Intact HIV, recombinant gp 160 of HIV and HlV-infected cells have been shown
to activate complement in human serum resulting in the cleavage of C3 and sub-
sequent deposition of C3 fragments on the virai surface or on the surface of in-
fected cells. Complement activation by HIV occurs through the classical pathway
following the binding of Clq to conserved peptidic sequences of gp41 and direct
activation of the Cl complex. Although activation of Cl by gp41 and by gp160
may occur in the absence of antibodies, it is significantiy enhanced by anti-HIV
envelope IgG. Under optimal experimental conditions, classical activation path¬
way by mammalian-derived recombinant gp 160 results in the deposition of one
molecule of C3b/IC3b per molecule of gp160, Deposition of C3 fragments on the
envelope glycoprotein complex provides the basis for antibody-dependent and in-
dependent complement-mediated enhancement of infection of C3 receptor-bearing
cells.
Complement-mediated Enhancement of Infection of T Lymphocytes.
Recent studies have indentified the presence of CRI and CR2 on subsets of hu¬
man peripheral blood T lymphocytes and of CR2 on thymocytes. CRI is expressed
on approximately 15% of peripheral blood CD4-t- and CD84- T cells. CRI -k T
lymphocytes aIso express Fc gamma receptors as assessed by their ability to bind
fluoresceinated aggregated IgG. Most CRI -l- T cells aiso express CR2 is expressed
on 50% of both CD4-t- and CD8-f peripheral blood T lymphocytes at an approxi¬
mately 10 fold lower density than on B cells. On the human T cell line HPB-ALL,
CR2 and CRI are co-internalized when cross-linked with anti-receptor antibod¬
ies: CR2 is capable of signal transduction.
The first evidence for the role of complement is enhancing HIV infection of T
cells carne from the observation by Robinson that sera from more than 80% of
HIV antibody-positive individuais increased infections virus release from cells of
• Unité d'lmmunopathologie — Hôpital Broussais — Paris — França
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the MT2 T cell line upon infection with HIV-1 in vitro. Enhancement of CD4 +
CR2+ infection by seropositive serunn required complement, anti-HIV antibodies
and the CD4 molecule. We have subsequentiy found that complement alone (i.e.
in the absence of anti-HIV antibodies) was capable of enhancing infection of MT2
cells with suboptimal amounts of HIV-1; productive virai infection of MT2 cells
with low inputs of HIV that had been pre-opsonized with normal human HIV-
seronegative serum occurred through the interaction of opsonized virus with CR2,
since infection was blocked by cross-linked mAb against CR2 but not by a mAb
against the gp120 binding site of CD4. Complement alone was aiso shown to en-
hance infection of normal peripheral blood T lymphocytes as assessed by its abil-
ity to enhance infection of PHA-stimulated seronegative peripheral blood leucocytes
cocultured with leucocytes from HlV-infected individuais.
Preliminary evidence indicates that blocking of CHI partially decreases
CD4-dependent infection of the CD4-f CD8-t- Cri-)- CR2-I- HPB-ALL cell line with
complement-opsonized HIV. CRI on T cells could either function as a receptor
mediating virai entry into the cells or as a cofactor for the cleavage of C3b into
iC3b and C3dg to allow the interation of opsonized virus with CR2.
Complement-Mediated Enhancement of Infection of Monocyte/Macrophages.
Monocyte/macrophages represent a major reservoir of virus in HlV-infected in¬
dividuais. The cells express CD4 at low density on the membrane. Depending on
their State of maturation, cells of the monocytic lineage aIso express various
amounts of Fc gamma RI (CD64), Fc gamma RH (CD32) and Fc gamma Rlll (CD16)
receptors, LFA-1 (CD11a/CD18), CRI (CD35) and CR3 (CD11b/CD18). Complement
enhances in vitro infection of monocyte/macrophages with HIV in the presence
and in the absence of antibodies. We have recentiy demonstrated that comple¬
ment enhances the productive infections of cultured normal peripheral blood mono¬
cytic of the promonocytic cell line THP-1, and of the cell line MonoMac 6 with
HIV-1 and HIV-2. The cells and cell lines express CRI and CR3. Cultured mono-
cytes and THP-1 cells express low amounts of CD4 whereas MonoMac 6 cells
do not express CD4 antigen nor Cd4 transcript. Thus, the enhancing effect of
complement on infection of cells of the monocytic lineage may occur indepen-
dently of CD4, indicating that the interaction of opsonized virus with complement
receptors may be sufficient to mediate penetration of HIV into monocytes. Prein-
cubation of target monocytic cells with F(ab)2 fragments of anti-CRI antibodies
or of monoclonal antibodies directed against the alpha chain of CR3 (but not
against the alpha chain of LFA-1) suppressed infection of the cells with comple¬
ment opsonized HIV.
Complement-Mediated Enhancement of Infection of B Lymphocytes.
EBV-transformed human B cell lines, EBV-cell lines and EBV-bearing normal hu¬
man B lymphocytes are susceptible to HlV-infection in vitro. B lymphocytes are
activated in HIV infected-individuals. There is no evidence, however, that normal
B lymphocytes may be infected with HIV in vitro or in vivo. Lymphoblastoid B cell
lines expressing CR2 and, for some of the lines aiso express CRI. The expression
of CR2 is upregulated by EBV in EBV-transformed B cell lines. AH normal mature
B lymphocytes express CRI and CR2.
Early studies have shown that EBV-transformed human B cell lines are suscept¬
ible to HIV infection in vitro. Depending on the cell line and on the strain of HIV,
infection EBV+B cell has resulted in cell lysis or in persistent non-productive or
productive infection. HIV has aiso been shown to infect EBV-Burkitt lymphoma
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B cells lines, indicating that susceptibility to HIV infection is not strictiy depen-
dent on the presence of the EBV genome. We have recentiy demonstrated that
CR2 maybe mediated on its own the productive infection of cells of the Raji B
lynnphoblastoid cell line with complement-opsonized HIV. Infection of the cells
occurred independentiy of antibodies and of CD4 molecule since HlV-seronegative
serum was used for infection and since the cells lack the expression of CD4 sur-
face antigen and of CD4 transcript.
Enhancement of HlV-infection by complement may contribute to extend the
range of target cells for the virus and to increase the rate of infection in patients
with a low virai load. Complement-dependent enhancement aiso allows infection
of cells independentiy of the monocytotropic or lymphocytotropic characteristics
of the infective strain. The role of complement in facilitating HlV-infection should
be taken into consideration in the design of vaccines and of therapeutic trials.
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Mim. tn»r suMfsetn, v M, m 2,'19811
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(Çãb índ fliff ioiefâbon òt opsoiíístod ^iru« üvsííi (^. ■[
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COMPLEMENT DEFICIENCIES
Anete Sevciovic Grumach*
The evaluation of Complement deficiencies (CD) in man has lead to increased
knowledge about the biological activity of this System that would not have ocurred
by means of "in vitro" observations.
Complement Deficiencies were first described in healthy animais and humans,
during decade of 1960 and the protective function of the complement system
was not considered important (1),
In the beginning of 1970, inherited and acquired CD were associated with se-
vere bacterial infections and auto-immune diseases. The defense function was
established after the description of a C3 deficient patient presenting with severe
bacterial infections, similar to hypogammaglobulinemic patients (2). The frequen-
cies for complement components deficiencies are listed in Table I according to
several authors. National surveys for Immunedeficiencies detected less than 1%
of primary ID patients with CD in Japan and Sweden (3, 4), while in our experience
this number approximates 5% (Figure 1) (5).
Complement
\ 5%
Humoral
64%
Phagocytes
19%
Cellular/Combined
12 %
FIG. 1 Primary immunodeficiencies in Dept. of Pediatrics, Faculty of Medicine, University
of São Paulo (n = 140)
Chromosomal location of most complement component genes have been de-
termined, C4A and C4B genes are located near MHC and this association is related
to a higher susceptibility to auto-immune diseases. (1) (TABLE II)
* Dept. of Pediatrics. Faculty of Medicine, Universidade de SSo Paulo, S3o Paulo, Brasil
15
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2 3
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5 6
10 11 12 13 14 15
Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, 1992.
TABLE I
PREVALENCE OF COMPLEMENT DEFICIENCIES
Component
Prevalence
C2
1:10.000 /1:30.000
(caucasians)
C4
complete: râre
incomplete: 1:250
C6
1:60.000
(caucasians)
C7
1:25.000
(japanese)
C9
1:1.000
(japanese)
C1-INH
1:150.000
References: Sjõholm AG 1990 (1); SC. ROSS & P. DENSEN, 1984 (8) CD WEST 1989 (13)
TABLE II
CHROMOSOMAL LOCATION OF COMPLEMENT COMPONENTS
Components Chromosome
Clq, C8, C4bp, Factor H, CRI, CR2, DAF
Cir, Cis
C3
Factor I
C1-INH
C4A, C4B, C2, B (MHC)
Reference: AG SJOHOLM, 1990 (1); AS GRUMACH, FFM CASTRO & M KIRSCHFINK, 1992 (6)
Deficiencies of the first components of the classical component pathway are
mainly associated with auto-immune diseases. Inherited Clq deficiency was
described in 40 patients with 60% of them presenting with failure in Clq synthe-
sis (B Chain) and 40% with disfunctional molecule (7), Only 10 patients were
described with Cir and Cls deficiency, most of them having both components
affected, probably due to genetic relation between Cir and Cls. Clr is absent and
serum concentration of Cls is reduced to about 20-40% (6).
C4 is codified by two polymorphic genes, inside MHC, which originate from
two isotipic, C4A and C4B. Complete deficiency of C4 requires inheritance with
allele nuils in both C4 loci. Only 16 cases have been described to date (7,8).
Nevertheless, single nuli alleles are common in both loci, frequentiy resulting in
heterozygotic deficient persons. About 60% of the human population have four
active genes, so, partial C4 deficiency is one of the most common human im-
munodeficiencies (1). Partial C4 deficiency \s associated with HLA-DR3 and greater
susceptibility to Systemic Lupus Erythematosus (SLE). (9)
Severe and early Systemic Lupus Erythematosus was described in C4A defi¬
cient patients and bacterial meningitis caused by H. influenzae in children was
related to C4B deficiency. C4A is envolved with the manipulation of immunecom-
16
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plexes and C4B is linked to the polyssacharides present in bacterial surfaces (9).
C2 deficiency is aiso associated with Systemic Lupus Erythematosus Lupus as
are Cl and C4, but 25% of C4 deficients are healthy.
C3 deficiency was described in only 16 patients. One patient, a boy, was fol-
lowed in our Department of Pediatrics (São Paulo, Brazil). The diagnosis was con-
firmed with the collaboration of Prof. Wilmar Dias da Silva. The clinicai manifesta-
tions were present early in his life in the form of recurrent infections: pneumonia,
otitis, meningitis and pioarthritis. The inheritance was autossomic codominant,
with C3 intermediate leveis in other relatives (Figure 2) without symptoms (10).
This complement component, as C4, presents a electrophoretic polymorphism
with slow and fast patterns as shown in Figure 3.
150
120
90
• •
E
JIL
60
• •
• •
30
0
C3
FIG. 2. C3 leveis in relatives of homozygous C3 deficient patieni, described by GRUMACFI
et al. (1988).
17
cm
2 3
z
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Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, 1992.
Association of C3 with lgG2 deficiency, resulting in severe infections was
described recentiy. Some other patients had SLE and nephropathy associated with
this condition (10).
Terminal componente of complement System (C5-C8) are associated with recur-
rent infections due to Neisseriae meningiditidis and gonorrhae. These infections
are caused by uncommon serogroups, frequentiy associated with septicemia in
children over 10 years of age. Other diseases mediated by immune — complexes
aiso can be associated. No clinicai manifestation were described in C9 deficient
States (8,11).
Absence of Factor D recentiy was found in a male patient with recurrent infec¬
tions by Neisseriae (1).
Different types of properdin deficiency were reported in Scandinavia, the Nether-
lands and Israel (n = 53):0.5% of normal properdin leveis, about 10% of normal
values and disfunctional protein. These deficiencies were described in healthy peo-
ple, in patients with late meningoccocal infections (45%), with Systemic Lupus
Erythematosus and with recurrent pneumococcal infections. The immunization
of these patients against Meningococcus prevents meningitis by stimulating op-
sonization resulting in bacterial death (12).
Deficiency of regulatory proteins of the Complement System such as C1-INH
may result in edema of respiratory and gastrointestinal tracts. This condition is
called hereditary angioedema with the most common forms being either low
C1-INH leveis or dysfuctional C1-INH. The skin, mucosal membranes, extremities,
face, airways and digestíve tract may be envolved. Trauma, stress, fatigue, infec¬
tions or no cause at all are associated with its onset. Classical urticaria is not seen,
but some skin problems may be seen in 25% of these cases (i.e. erythema mar-
ginatum or multiform). Therapy is directed at both prevention and treatment of
the disease. Sometimes narcotics are necessary for severe abdominal pain. Treat¬
ment with fresh plasma is not advised for low C1-INH concentrations and the
presence of its substrate (Cl). Tracheostomy may be necessary for glottis edema.
Androgens, as danazol, have been recommended in preventive treatment, with
unknown mechanism of action. Epsilon aminocaproic accid as plasmin inhibitor
ABCDEFGHIJKLMNOP
FIG. 3 Electrophoretic demonstration of C3 polymorphism in the family of the
C3-deficient proband. Electrophoresis was carried out in agarose. The slow-
pattern precipitation line (SS) is closest to the negative pole, whereas the
fast pattern (SF) is above. A, Maternal grandmother: S-, B, maternal uncle:
SS, C, maternal uncle: SF, D, maternal aunt: S-, E, maternal aunt: SF, F,
father: S-, G, brother: S-, Fl, brother: SS, I, proband:-, J, paternal grand¬
mother: S-, K, paternal grandfather: SS, L, paternal aunt: S-, M, paternal
uncle: S-, N, mother: S-, O, mother: S-, P, father: S-. The precipitation lines
shown in the lower part of the picture dose to the negative pole present
the slow pattern. One cm above is the fast pattern.
18
cm
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L
5 6
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Mem. Inst. Butantan, v. 54, n. 2, 1992.
has been prescribed, with some adverse effects in muscles and by causing throm-
bosis (6,13).
Complement receptor deficiencies have been described for CRI, CR3 and CR4.
CRI and CR3 deficiencies were verified in SLE patients. CR3 and CR4 belong to
a family of adhesion molecules, the integrins. The lack of beta 2 subunit of the
dimeric molecule is associated with severe bacterial infections, due to impaired
adherence of inflammatory cells to the endothelium and to impaired phagocyto-
sis. This disease was named leukocyte adhesion deficiency. The clinicai manifesta-
tions are late umbilical cord fali, bad cicatrization, severe bacterial infections,
leukocytosis and injured leukocyte function (9), (6, 14).
In general, the treatment of complement deficiencies is restricted to environ-
mental care, vaccination, fresh plasma and gammaglobulin when IgG subclasses
are aiso deficient (6), Although few therapeutic resources are available, the pa¬
tients have satisfactory evolution and no death was observed in our experience
(even in the C3 deficient patient).
REFERENCES: 1) SJOHÕLM AG Inherited complement deficiency States: im-
plications for immunity and immunological disease APMIS 98:861-874, 1990.
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Sweden: cases among children, 1974-1979. Journal of Clinicai Immunology,
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MM Complement: a brief review J Allergy Clin Immunol 84(4), Part 1; 411-420,
1988. 10) GRUMACH AS, VILELA MMS, GONZALEZ CH, STAROBINAS N,
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Medicine — Complement Inflamm 6:49-64, 1989. (14) MORGAN BP & WAL-
PORT MJ Complement deficiency and disease Immunol Today 12(91:301-306,
1991
19
cm
SciELO
10 11 12 13 14 15
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■5
■SdiELO
10' 11 12 13 14 15,
10 11 12 13 14 15
ÍNDICE DE AUTOR/AUTHOR INDEX
VOL. 54
ABDALLA, F.M.F. . 75
ABE, A.S. 61
AFFONSO, M.H.T. 72
ALAGON, A.C. 35
ALBAS, A. 71, 78
ALVES, R.C.B. 70
ANDRADE, D.V. de . 61
BARRETO, O.C.0. 77
BECAK, W. . 72, 77
BELLUOMINI, H.E. 70
BIASI, P. DE . 70
BOUTHILLIER, Y. 76
BRAUNWALD, J. 70
BRUNNER JR, A. 70, 77
CARDOSO, D.F . 75
CARDOSO, J.LC. 73
CARICATI, C.R . 17
CARLOS, S.Z.F . 70
CARNEIRO, S.M. 71
CASTRO, N.H.C. 77
CIANCIARULLO, A.M. 77
CORONAS, FV. 35
COSTA ROSA, LF.B.R . 71
CURY, R. 71
CURY, Y. 71
DALMORA, S.L. 21
DE-FRANCO, M. 76
DESMOND, H. 75
DIAZ, A.M. 71
DINIZ, C.R. 76
DOMINGUES, A.L. 70
FARIA, FR . 71
FEIJÓ, I.C. 70
FERNANDES, 1. 72
FERNANDES, W. . 70
FERRAZ, O.R . 77
FERREIRA, LA.F . 5
FLETCHER, M. 35
FLETCHER JR., RL. 35
FLOETER-WINTER, L.M. 72
FRATELLI, F. . 11, 17
FUJIMURA, A.Y.H. 73
GERALDES, E.A. 74
GREENE, LJ. 5
GUIDOLIN, R. 17
GUSMÃO, V. de A. 70
HAY, C.R.M. 73
HENRIQUES, O.B. 5
HIGASHI, H.G. 11, 17
HIRAICHI, E. 75
HISS, H. 70
HUTTON, R.A. 73
1 SciELO
cm
10 11 12 13 14 15
lOSHIMOTO, L.M. 72
ITO, F.H. 78
JANCAR, S. 73
JARED, C. 71
KAMIGUTI, A.S. 73
KAWASAKI, H. 77
KIRN, A. 70
LAING, G. 75
LAPORTA-FERREIRA, I.L. 73
LIMA, W.T. de . 73
LUCAS, S. 35
LUCCHIARI, M.A. 74, 75
LULA, L.A.B.M. 71
MACEDO, M.S. 77
MAGALHÃES, A. 76
MANCINI, D.A.P. . 74
MANDELBAUM, FR . 76, 77
MARASSÁ, A.M. 11
MARTIN, B.M. 35
MARTIN, J.R . 74
MATUSHIMA, E.R. 77
MENDES AUGUSTO, V.L. 78
MEVEL, JO. 76
MOCHCA-MORALES, J. 35
MODOLELL, M. 74
MORENA, P . 77
MOTA, 1. 72, 75, 77
MOURA-DA-SILVA, A.M. 3, 75
MOUTON, D. 76
NISHIKAWA, A.K. 17
NONNENMACHER, H. 70
NONOYAMA, K. 77
OLIVEIRA, J.M. 11
PERDOMO, G. 71
PEREIRA, C.A. 70, 74, 75
PEREIRA, J.E. da S. 21
PICARELLI, Z.R . 75
PINTO, J.R. 74
PINTO, V.R. 71
POSSANI, LD. 35
PRADO, S.M.A. 11, 17
PRAL, M.M. 11
PREZOTO, B.C. 75
PUORTO, G. 70
RIZZO, E. de . 70
RODE, G.S. 35
RODRIGUES, M.T. 53
RUGMAN, FR . 73
SALOMÃO, M. da G. 73
SAMPEDRO, A.M. 21
SANCHEZ, E.F . 76
SANO-MARTINS, I.S. 73
SANT'ANNA, O.A. 76
SESSO, A. 71
SIROIS, P. . 73
SciELO
10 11 12 13
SOARES, M.F.M. 77
SOUZA, M.D.C. 70
SPADACCI-MORENA, D.D. 70, 77
STOCCO DOS SANTOS, R.C. 77
SUZUKI, K. 77
TAKEHARA, H.A. 72
TANIZAKI, M.M. 75, 77
TEIXEIRA, C.F.P.. 73
THEAKSTON, R.D.G. 73, 75
TRONCONE, LR.R. 78
TUFIK, S.-. 78
VACCARI, S.F. 21
VALENTINI, EJ.G. 71, 78
VANCETTO, M.D.C. 1l' 17
VESCIO, C.C.S. 77
WALTER-MOURA, J. 77
WARREL, D.A. 73
WINTER, C.E. 72
SciELO
10 11 12 13
COLETÂNEA DE RESUMOS DE TRABALHOS PUBLICADOS PELOS
PESQUISADORES DO INSTITUTO BUTANTAN (1991).
69
BOLETIM DE BIOTECNOLOGIA
Purificação industrial do toxóide tetânico por gel filtração.
Industrial purification of tetanus toxoids by gel filtration.
S.M.A. PRADO, M.D.C. VANCETTO, F, FRATELLI, M.M. PRAL, J.M. OLI¬
VEIRA, H.G. HIGASHI.
Produção de plasma antitetânico hiperimune, de origem eqüina.
Production of antitetanus hyperimune eqüine plasma.
R. GUIDOLIN, CR CARICATI, S.M.A. PRADO, M.D.C. VANCETTO, F. FRA-
TELLI, A.K. NISHIKAWA, H.G. HIGASHI.
ÍNDICE DO V. 54
MINI-SIMPÓSIO: SISTEMA COMPLEMENTO:
Pesquisas de Interface .
11
17
impressão
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C.G.C. (M F.) N.“ 48.068.047/0001.84
cm
SciELO
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INSTRUÇÕES AOS AUTORES
1. Somente serão aceitos trabalhos inéditos e que se destinem exclusivamente à revista. É proibida
a reprodução com fins lucrativos. Os artigos de revisão serão publicados a convite da Comissão
Editorial.
2. Os trabalhos deverão ser redigidos em português, inglês ou francês, datilografados preferencial¬
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to: título do artigo, nome(s) dois) autoríes) e filiação científica. Texto: introdução, material e mé¬
todos, resultados, discussão, conclusões, agradecimentos e referência bibliográfica. Material de
referência: resumos (em português e inglês); unitermos: palavras ou expressões que identificam
o conteúdo do artigo; devem ser incluídas até um limite máximo de três, em português e inglês.
4. As referências bibliográficas deverão ser ordenadas alfabeticamente e numeradas.
Exemplos:
Para livros: autor, título, edição, local de publicação, editor, ano, páginas.
7. BIER,0. Microbiologia e imunologia. 24. ed. São Paulo: Melhoramentos, 1985.1234p.
Para artigos: autor, título do artigo, título do periódico, volume, página inicial e final, ano.
8. MACHADO, J.C., SILVEIRA F°, J.F. Obtenção experimental da pancreatite hemorrágica aguda
no cão por veneno escorpiônico. Mem. Inst. Butantan, v.40/41, p. 1-9, 1976/77.
As citações no texto devem ser por números-índices correspondentes às respectivas referências
bibliográficas
Exemplos:
...método derivado de simplificação de armadilha de Disney'
...segundo vários autores^'^''*
5. As ilustrações (fotos, tabelas, gráficos etc.) deverão ser originais e acompanhadas de legendas
explicativas. As legendas serão numeradas e reunidas em folha à parte. Os desenhos deverão ser
a nanquim e as fotografias bem nítidas, trazendo no verso o nome do autor e a indicação numéri¬
ca da ordem a ser obedecida no texto. As ilustrações deverão ser organizadas de modo a permitir
sua reprodução dentro da mancha da revista (22 x 12,5cm).
6. Os artigos deverão conter no máximo 6 (seis) ilustrações (branco e preto). De cada trabalho serão
impressas 30 (trinta) separatas, sendo 10 para a Biblioteca do Instituto e 20 para os autores.
7. Os textos originais não serão devolvidos e os originais das ilustrações estarão à disposição dos
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Examples:
Books:
7. BIER, O. Microbiologia e imunologia. 24.ed. São Paulo: Melhoramentos, 1985. 1234p.
Articles:
8. MACHADO,J.C., SILVEIRA F", J.F. Obtenção experimental da pancreatite hemorrágica aguda
no cão por veneno escorpiônico. Mem.lnst. Butantan, v.40/41, p. 1-9, 1976/77.
Citations in the text should be identified by the reference number.
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...método derivado de simplificação de armadilha de Disney'
...segundo vários autores'^-^'^
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SciELO
10 11 12 13