A biologia, as glândulas de veneno e a secreção cutânea da perereca da caatinga Corythomantis greeningi: um estudo integrativo

Translated title
Biology, poison glands and skin secretion of the tree frog of the caatinga Corythomantis greeningi: an integrative study.

Publication type
Master's thesis
Language
Portuguese
Access rights
Open Access
Appears in Collections:
Abstract
Corythomantis greeningi (Cg) is an endemic anuran species of the Brazilian Caatinga, which has a co-ossified head with the skull (casque-head), used as cover when the animal enters backwards in small crevices, as a defense against predators and/or desiccation, in a behavior known as fragmosis. Although the skin of this species has already been relatively well studied by our group, its morphological details and the biochemical and pharmacological characteristics of its cutaneous secretion are not yet known. Thus, this work aims to fill this gap in the knowledge of this species. Dorsal, ventral and inguinal skin fragments were processed for histology and transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopy. For biochemical studies the skin secretion was analyzed by SDS-PAGE, RP-HPLC and mass spectrometry. Crude secretion and its main fractions were tested for nociceptive and edema activities in mice, and for citotoxicity and antitumor effects in cell cultures of murine melanoma (B16F10) and murine fibroblasts (L929). The results show that the surface of the skin examined by SEM has a clear sexual dimorphism, with males presenting numerous cornified spicules in the dorsum, while the females have smoother skin in this region. The skin surface in all body regions presents epidermal micro-projections which are more prominent in the ventral and inguinal regions. These projections form a network of interconnecting channels that may facilitate the uptake of water. In both genders the skin surface of the inguinal region, has prominent hydrophilic warts associated with an extensive capillary network and the absence of calcified layer; together, these features may facilitate the uptake of the substrate water. Regarding the skin glands two types of acinar mucous glands and one type of venom syncytial gland were observed. This latter gland type is particularly abundant in the dorsal region, which is more susceptible to the attack of predators. The venom granules examined by TEM showed a complex structure comprised of several distinct compartments with different electron densities. The biochemical analyzes revealed that the secretion is plenty of protein in all molecular 17 mass bands mainly in the range 55-30 kDa. When analyzed by LC-MS it shows many low weight molecules (200 to 500 Da) with masses consistent with alkaloids and steroids. The crude secretion also showed to be positive for the presence of metallopeptidases and cysteine peptidase and negative for serine peptidases. The crude skin secretion was able to induce edema in all doses tested, most of them lasting 96 hours after injection, and was highly nociceptive in all tested doses. Tests with the isolated fractions showed that several of them have the ability to induce edema activity as either nociceptive, but with different intensity levels. In addition, we observed a greater inhibition of cell growth in the B16F10 lineage than in in L929 lineage, with the effective doses (IC50) of 4.6 mg/mL and 11.9 mg/mL, respectively. These results showed a possible antitumor activity in Cg skin secretion.
metadata.dc.description.abstractpt
Corythomantis greeningi (Cg) é uma espécie de anuro endêmica da caatinga brasileira, que possui uma cabeça co-ossificada com o crânio ("casque head"), utilizada como tampa quando o animal penetra de ré em pequenas frestas, protegendo-se contra predadores e contra a dessecação, em um comportamento denominado fragmose. Apesar de sua pele já ter sido relativamente bem estudada por nosso grupo, detalhes morfológicos e as características bioquímicas e farmacológicas de sua secreção cutânea não são ainda conhecidos. Esse trabalho objetiva, assim, preencher essa lacuna. Para tanto, fragmentos de pele dorsal, ventral e inguinal foram processados para histologia e microscopia eletrônica de transmissão (MET) e varredura (MEV). Para os estudos bioquímicos a secreção cutânea foi analisada por SDS-PAGE, RP-HPLC e espectrometria de massas. A secreção bruta e suas principais frações foram testadas quanto às atividades nociceptiva e edematogênica em modelo murino, e quanto à citotoxicidade e ao efeito antitumoral em culturas celulares de melanoma murino (B16F10) e fibroblasto murino (L929). Os resultados mostram que a superfície da pele examinada ao MEV possui um claro dimorfismo sexual, onde o macho apresenta o dorso com inúmeras espículas córneas, enquanto a fêmea possui pele mais lisa. A superfície da pele de todas as regiões apresenta micro-projeções epidérmicas que são mais proeminentes nas regiões ventral e inguinal. Essas projeções formam uma rede de canais intercomunicantes que pode favorecer a captação de água. Em ambos os sexos a superfície da pele da região inguinal, apresenta verrugas hidrofílicas proeminentes, associadas a uma extensa rede capilar e à ausência de camada calcificada; em conjunto, essas características devem facilitar a captação de água do substrato. Em relação às glândulas cutâneas, foram observados dois tipos de glândulas acinosas mucosas, e um tipo de glândula de veneno sincicial, abundante principalmente na região dorsal, mais susceptível ao ataque de predadores. A forma dos grânulos de veneno examinados ao MET revelaram uma estrutura complexa, formada por 15 diversos compartimentos com eletrodensidades distintas. As análises bioquímicas revelaram abundância de proteínas em todas as faixas de massa molecular principalmente na faixa de 55 a 30 kDa. Já por LC-MS verificou-se abundância de moléculas de baixo peso (200 a 500 Da) compatíveis com massas de alcalóides e esteróides. Foi observada atividade enzimática positiva da secreção para metalopeptidases, bem como cisteínopeptidase e negativa para serinopeptidases, além de terem apresentado atividade hialuronidásica e fibrinogenolítica. A secreção cutânea foi capaz de induzir edema em todas as doses, perdurando na maioria delas até 96 horas após a injeção, além de mostrar-se altamente nociceptiva em todas as doses utilizadas. Os testes com as frações isoladas mostraram que várias delas possuem a capacidade de induzir tanto atividade edematogênica como nociceptiva, porém, com diferentes níveis de intensidade. Além disso, observamos que houve uma maior inibição do crescimento celular na linhagem B16F10 do que em L929, sendo as doses efetivas (IC50) 4,6 µg/mL e 11,9 µg/mL, respectivamente. Esses resultados evidenciam uma possível atividade antitumoral.
Reference
MENDES, Vanessa Aparecida. A biologia, as glândulas de veneno e a secreção cutânea da perereca da caatinga Corythomantis greeningi: um estudo integrativo. 2015. 94 p. Dissertação (Mestrado em Ciências - Toxinologia) - Instituto Butantan, São Paulo, 2015.
Mendes VA. A biologia, as glândulas de veneno e a secreção cutânea da perereca da caatinga Corythomantis greeningi: um estudo integrativo [Biology, poison glands and skin secretion of the tree frog of the caatinga Corythomantis greeningi: an integrative study] [Master's thesis]. São Paulo: Instituto Butantan; 2015. 94p. Portuguese
Link to cite this reference
https://repositorio.butantan.gov.br/handle/butantan/3335
Issue Date
2015


Files in This Item:

152.pdf
Size: 4.62 MB
Format: Adobe PDF
View/Open
Show full item record

The access to the publications deposited in this repository respects the licenses from journals and publishers.