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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.5.2018.tde-26102018-143637
Documento
Autor
Nome completo
Camila Martos Thomazini
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2018
Orientador
Banca examinadora
Santoro, Marcelo Larami (Presidente)
França, Francisco Oscar de Siqueira
Paula, Erich Vinicius de
Villaça, Paula Ribeiro
Volpato, Gilson Luiz
Título em português
Envolvimento do fator de von Willebrand na plaquetopenia do envenenamento experimental pela serpente Bothrops jararaca: participação  da botrocetina  e metaloproteinases do veneno
Palavras-chave em português
Bothrops
Botrocetina
Coagulação intravascular disseminada
Fator de von Willebrand
Fator VIII
Hemorragia
Metaloproteases
Mordeduras de serpentes
Proteína ADAMTS13
Trombocitopenia
Resumo em português
Pacientes envenenados pela serpente Bothrops jararaca manifestam uma tendência hemorrágica em que a plaquetopenia é um achado consistente. Manifestações clínicas sistêmicas, como sangramento de mucosas e microangiopatia trombótica em alguns pacientes, apresentam similaridades com sinais clínicos de doença de von Willebrand e púrpura trombocitopênica trombótica. Algumas proteínas do veneno - como a botrocetina (uma proteína relacionada às lectinas do tipo C) e as metaloproteinases do veneno (SVMP) - interferem direta ou indiretamente na interação entre plaquetas e o fator de von Willebrand (vWF) in vitro e in vivo. E dessa forma, podem contribuir para os sangramentos induzidos pelo envenenamento devido à importância que o vWF tem para a hemostasia primária. Pensando em compreender a participação do vWF do organismo e a botrocetina e as SVMP do veneno bruto de B. jararaca (BjV) na plaquetopenia induzida pelo envenenamento, utilizamos dois modelos experimentais: ratos Wistar heterogênicos e camundongos nocautes do gene Vwf (Vwf-/-). No modelo em ratos, o BjV foi pré-incubado com salina (controle positivo), um inibidor de metaloproteinases (Na2-EDTA), anticorpos policlonais anti-botrocetina, glicerol (veículo dos anticorpos), ou a combinação do Na2-EDTA e anticorpos anti-botrocetina; o grupo controle negativo foi injetado somente com salina. Após a administração subcutânea (s.c.) dos venenos tratados (1,6 mg/kg), amostras de sangue foram coletadas após 3, 6 ou 24 h, e analisaram-se a contagem de plaquetas, quantificação antigênica (vWF:Ag) e da atividade de ligação do vWF ao colágeno (vWF:CB), a atividade de ADAMTS13, a distribuição multimérica de vWF, e a atividade coagulante de fator VIII (FVIII). Para explorar a participação do vWF na plaquetopenia, camundongos nocautes de vWF (Vwf-/-) e camundongos controles (C57BL/6) foram injetados s.c. com BjV incubado com salina (grupo positivo do envenenamento) ou apenas salina (grupo controle negativo). As injeções dos tratamentos, bem como os períodos analisados foram idênticos aos dos ratos. Em nossos resultados, todos os ratos injetados com algum tratamento de BjV, inclusive nos animais que receberam veneno pré-tratado com anticorpo anti-botrocetina e/ou Na2-EDTA, apresentaram plaquetopenia, com maior intensidade em 6 h. Na avaliação do vWF foi encontrada uma grande variação individual nos grupos de tratamentos, porém ainda assim houve uma tendência a redução nos níveis de vWF:Ag em 3 e 6 h nos ratos que receberam BjV sem inibidores. A administração de BjV tratado somente com anticorpo anti-botrocetina promoveu uma maior redução nos níveis de vWF:Ag em 3 h, com retorno aos níveis semelhantes aos de controle negativo em 6 h e 24 h. A inibição sozinha das metaloproteinases não promoveu efeito importante, porém em 6 h, potencializou a ação do anticorpo anti-botrocetina na inibição conjunta do decréscimo de vWF:Ag e vWF:CB. A análise dos multímeros do vWF mostrou perfis bastante variáveis individualmente, porém os multímeros de alto peso molecular e intermediário tenderam a diminuir e os de baixo peso a aumentar nos animais que receberam algum tratamento com BjV, especialmente em 24 h. Na dosagem de FVIII, houve redução em 3 e 6 h em todos os ratos que receberam qualquer tratamento de BjV, sem grandes variações entre esses grupos. A atividade de ADAMTS13 apresentou uma redução dos valores em 3 e 6 h, que foi revertida pela inibição das metaloproteinases do veneno. Já nos camundongos, a plaquetopenia esteve presente em todos os animais nocautes e controles que receberam BjV, mostrando ser independente da presença de vWF. Nos camundongos controles (C57BL/6), não houve alterações evidentes em vWF:Ag durante o envenenamento, porém em 3 h houve uma tendência a sua diminuição. Em conjunto, nossos resultados mostram que a presença da botrocetina no veneno bruto não afeta a plaquetopenia desencadeada pelo envenenamento, porém influencia o vWF plasmático quantitativa e funcionalmente. As metaloproteinases do veneno têm forte efeito sobre a enzima fisiológica reguladora da atividade biológica do vWF, a ADAMTS13, que indiretamente pode afetar os níveis de vWF. Ademais, a intensidade da plaquetopenia durante o envenenamento de B. jararaca não depende da presença de vWF, e tendo em conta o caráter multifatorial do consumo plaquetário durante o envenenamento, sugerimos que outros mecanismos possam ser responsáveis pela plaquetopenia induzida pelo BjV. Com isso, concluímos que o consumo de vWF no envenenamento por B. jararaca é um fator contribuinte, porém não determinante, para as alterações da contagem plaquetária
Título em inglês
Involvement of von Willebrand factor in the plaquetopenia of experimental poisoning by the Bothrops jararaca snake: participation of botrocetin and venom metalloproteinases
Palavras-chave em inglês
Bothrops
Botrocetin
Disseminated intravascular coagulation
Factor VIII
Hemorrhage
Metalloproteases
Snake bites
Thrombocytopenia
Von Willebrand factor, ADAMTS13 protein
Resumo em inglês
Patients bitten by Bothrops snakes manifest a bleeding tendency in which thrombocytopenia is consistently observed. Systemic clinical manifestations, such as mucous bleeding and thrombotic microangiopathy in some patients, share similarities with symptoms of von Willebrand disease and thrombotic thrombocytopenic purpura. Some venom proteins - e.g. botrocetin (a C-type lectin-related protein) and snake venom metalloproteinases (SVMP) - disturbs, direct or indirectly, the interaction between platelets and von Willebrand factor (vWF) in vitro and in vivo, and may contribute thereby to snakebite-induced bleedings, once vWF is required for primary hemostasis. To better understand the relation between plasma vWF, and botrocetin and SVMPs from B. jararaca crude venom (BjV) in the thrombocytopenia induced by envenomation, we used two experimental models: Wistar heterogenic rats and vWF knockout mice (Vwf-/-). In the rat model, BjV was pre-incubated with saline (positive control), metalloproteinase inhibitor (Na2-EDTA), polyclonal anti-botrocetin antibodies, glycerol (antibody vehicle), or the combination of Na2-EDTA and anti-botrocetin antibodies; the negative control group was injected with saline only. After subcutaneous injection (s.c.) of treated venom (1.6 mg/kg), blood samples were collected after 3, 6 or 24 h, and platelet count, vWF antigen (vWF:Ag) and collagenbinding activity (vWF:CB), ADAMTS13 activity, vWF multimer distribution, and factor VIII (FVIII) coagulant activity were analyzed. To investigate the participation of vWF in thrombocytopenia, vWF knockout mice (Vwf-/-) and control mice (C57BL/6) were injected s.c. with saline only (negative control group) or BjV pre-incubated with saline (positive control group). The same protocols used for rats were accomplished in mice. Our results showed that all rats injected with any BjV treatment, including animals which received anti-botrocetin antibodies and/or Na2-EDTA-treated BjV, showed thrombocytopenia, with the nadir at 6h. vWF analysis exhibited a large individual variation among treatment groups, but there was a tendency to reduce vWF:Ag levels at 3 and 6 h in rats that received BjV pre-incubated with saline (without any inhibitor). Administration of BjV pre-incubated only with anti-botrocetin antibodies evoked a large reduction in vWF:Ag levels at 3 h, which returned to levels similar to those of the negative control group at 6 and 24 h. SVMP inhibition alone did not induce an important effect, but potentialized the activity of anti-botrocetin antibodies to inhibit the fall in both vWF:Ag and vWF:CB levels at 6 h. VWF multimer analysis had a large individual profile variation, although animals that received any BjV treatment tended to decrease the high and intermediate molecular weight multimers and to increase the low ones, especially at 24 h. FVIII showed diminished levels in all rats that received any BjV treatment at 3 and 6 h, without important variations among groups. Decreased levels of ADAMTS13 activity were noticed at 3 and 6 h, which were reverted by SVMP inhibition. In mice, thrombocytopenia was present in all control and knockout mice that received BjV, demonstrating independence of vWF presence. In control mice (C57BL/6), there were no relevant alterations in vWF:Ag during envenomation, although at 3 h there was a tendency to decrease it. Al together, our results showed that botrocetin present in crude venom does not affect thrombocytopenia induced by envenomation, but it changes the levels and function of plasma vWF. SVMP had a marked effect in ADAMTS13, the physiological enzyme that regulates vWF biological activity, which may affect vWF levels indirectly. In addition, thrombocytopenia during B. jararaca envenomation is independent of vWF, and considering the multifactorial features of platelet consumption during envenomation, we suggest that other mechanisms might account for BjV-induced thrombocytopenia. Therefore, we conclude that vWF consumption during B. jararaca envenomation is an ancillary mechanism, but not the main one to decrease platelet counts
 
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Data de Publicação
2018-10-26
 
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