Caracterização eletrofisiológica dos peptídeos To4 E To5, duas β-toxinas presentes na peçonha do escorpião Tityus obscurus

Abstract

Toxinas de escorpiões têm sido alvo de pesquisa dada suas propriedades farmacológicas. Estas toxinas agem sobre quatro tipos de canais iônicos (Na+ , K+ , Ca++ e Cl- ). As que agem sobre os canais iônicos para sódio (NaScTx) são divididas em dois grupos α- ou β-toxinas segundo seu alvo molecular dentro desses canais iônicos. As primeiras interferem na cinética de inativação e as do segundo grupo afetam a cinética de ativação do canal iônico alvo. Muitas destas toxinas já foram identificadas e testadas sobre diferentes alvos farmacológicos. A maioria é proveniente de escorpiões da família Buthidae, conhecidos como os escorpiões de relevância médica devido à capacidade toxica de sua peçonha. No entanto, ainda falta elucidar sobre toxinas das peçonhas de espécies potencialmente perigosas à saúde humana. A pesquisa de toxinas está sendo promissora para diversos estudos e desenvolvimento biotecnológico. Dado que a maioria age sobre canais iônicos, elas se tornam ferramentas para estudar interações ou mecanismos moleculares de ação desses alvos. Portanto, as toxinas podem favorecer direta ou indiretamente no desenvolvimento de estratégias para tratar, por exemplo, doenças como as canalopatias. Tityusobscurus é um escorpião que ocorre no norte do Brasil, onde acontecem acidentes por sua picada. Os componentes de sua peçonha estão sendo pesquisados e os alvos farmacológicos das NaScTxs descritas ainda não foram identificados. Neste trabalho, pela primeira vez, duas NaScTxs (To4 e To5) foram purificadas da peçonha de T. obscurus por cromatografia RP-HPLC, sequênciadas por in-sourcedecay ISD e por meio da biblioteca de cDNA previamente descrita. A validação do alvo molecular especifico destas toxinas foi realizada testando sete subtipos de canais iônicos humanos hNav1.1 – hNav1.7 usando a técnica eletrofisiológica de patch clamp. Adicionalmente, tentou-se expressar a toxina To5 heterólogamente em Escherichia coli, visando comparar a atividade eletrofisiológica desta com a nativa. Nossos resultados mostraram que tanto a To4, quanto a To5 são β-toxinas que afetam a ativação e correntes de todos os canais iônicos testados. Estas toxinas não mostraram algum efeito tipo α, assim, descarta-se a possibilidade de estas agirem sobre outro sitio destes canais testados. Futuros testes eletrofisiológicos poderão ser feitos sobre canais iônicos próprios de inseto, já que estas duas toxinas potencialmente agem nos dois grupos taxonômicos. Dada sua capacidade promiscua sobre os hNavs testados, as toxinas To4 e To5 mostram ser componentes virtualmente tóxicos da peçonha deste escorpião. Estes e outros componentes dessa peçonha tornam do T. obscurus, um escorpião potencialmente perigoso à saúde humana.