Faloidina

Faloidina – O que é

Faloidina é um de um grupo de toxinas a partir do tampão de morte (Amanita phalloides) conhecido como phallotoxins.

Faloidina é uma micotoxina grupo de phallotoxins produzidos pelos cogumelo Amanita phalloides.

A sua estrutura é aquela de uma hepta péptido bicíclico.

Impede a despolimerização dos filamentos de actina, o que interfere com as atividades essenciais das células, envenenando-lo.

Faloidina liga a interface presente entre monômeros de actina F consecutivos em filamentos de actina, assim, estabiliza, diminuindo a taxa de dissociação microfilament extremidades. Por outro lado, inibe a atividade da hidrolase faloidina ATP F-actina, o que resulta em uma maior estabilização dos microfilamentos.

Estrutura química do phalloidin. Observe a natureza peptídica

Faloidina atividade depende da concentração que está nas células. Em baixas concentrações e no citoplasma, os grupos de actina livre ou não polimerizada e adiciona em pequenos polímeros, sem interferir com as fibras de stress, em níveis mais elevados, induz a contração das células.

Faloidina – Microscopia

Faloidina tem capacidades para se ligarem especificamente e estabilizar microfilamentos capacitar para ensaios de microscopia fluorescente utilizando uma variante marcada com fluorocromo, o resultado uma vez permeada a amostra in vitro, com a substância, é apropriado para a microscopia de fluorescência e microscopia confocal. Na verdade, a fluorescência está relacionada com a quantidade de filamentos de actina medibe apresentar faloidina utilizando quantidades saturantes.

Faloidina – Antecedentes

Trabalho pioneiro sobre essa toxina foi feito pelo ganhador do Prêmio Nobel Heinrich Wieland em 1930. Faloidina acabou sendo purificada e cristalizada em 1937 pelo estudante de Heinrich e filho-de-lei Feodor Lynen (que ganhou o Prêmio Nobel em 1964 por seu trabalho sobre o metabolismo do colesterol) e de Heinrich sobrinho Ulrich Wieland.

Faloidina – Função

Faloidina liga actina F, impedindo a sua despolimerização e envenenamento da célula. Faloidina liga especificamente na interface entre as subunidades de F-actina, o bloqueio subunidades adjacentes juntos. Faloidina, um heptapéptido biciclico, liga-se a filamentos de actina muito mais fortemente do que aos monômeros de actina, levando a uma diminuição na taxa constante de dissociação de subunidades de actina a partir de extremidades de filamento, o que estabiliza os filamentos de actina, essencialmente, através da prevenção da despolimerização de filamentos.

Além disso, faloidina é encontrado para inibir a atividade de hidrólise de ATP de F-actina.

Assim, faloidina armadilhas monômeros de actina em uma conformação distinta de G-actina e que estabiliza a estrutura de F-actina, reduzindo significativamente a taxa constante para monômero de dissociação, um acontecimento associado com a captura de ADP.

Em geral, encontra-se faloidina para reagir estequiometricamente com a actina, fortemente promover a polimerização da actina, e estabilizar os polímeros de actina.

Faloidina funciona de forma diferente em várias concentrações nas células. Quando introduzido no citoplasma em baixas concentrações, faloidina recruta as formas menos polimerizado da actina citoplasmática, bem como Filamin estáveis em “ilhas” de polímeros de actina agregados, ainda que não interfira com fibras de stress, isto é, feixes de microfilamentos de espessura.

Uso como uma ferramenta de imagem

As propriedades de faloidina tornar-se uma ferramenta útil para investigar a distribuição de F-actina em células por marcação com faloidina fluorescente análogos e utilizando-os para corar os filamentos de actina para a microscopia de luz. Derivados fluorescente de faloidina acabaram por ser extremamente útil na localização de filamentos de actina em células vivas ou fixas, assim como para visualizar os filamentos de actina individuais in vitro.

Uma técnica de alta resolução, foi desenvolvida para detectar a actina F à luz e níveis de microscopia eletrônica utilizando faloidina conjugada com o fluoróforo eosina que funciona como o marcador fluorescente.

Neste método conhecido como fluorescência da foto-oxidação, as moléculas fluorescentes podem ser utilizados para conduzir a oxidação de diaminobenzidina (DAB) para criar um produto de reação que pode ser processado de electrões denso e detectável por microscopia eletrônica.

A quantidade de fluorescência visualizada pode ser usado como uma medida quantitativa da quantidade de actina filamentosa existe nas células se quantidades saturantes de faloidina fluorescente são utilizados.

Consequentemente, microscopia de imunofluorescência, juntamente com a microinjeção de faloidina pode ser utilizado para avaliar as funções diretos e indiretos de actina citoplasmática nas suas diferentes fases de formação do polímero.

Portanto, faloidina fluorescente pode ser usado como uma ferramenta importante para o estudo das redes de actina em alta resolução.

Limitações

Phalloidins não permeiam as membranas das células, tornando-os menos eficazes em experiências com células vivas. As células tratadas com phalloidins exibem um certo número de efeitos tóxicos e morrem.

Além disso, é importante notar que as células tratadas com faloidina terão maiores níveis de actina associada com as suas membranas plasmáticas e a microinjeção de faloidina em células vivas vontade alterar a distribuição de actina, bem como a motilidade celular.

Faloidina – Toxina

Fórmula molecular – C₃₅H₄₈N₈O₁₁S

Faloidina é um peptídeo cíclico que pertence a uma família de toxinas isolados a partir da mortal Amanita phalloides “tampão de morte” de cogumelo e é vulgarmente utilizada em aplicações de imagiologia para etiquetar seletivamente F-actina em células fixadas, as células permeabilizadas, e em experiências com células livres.

Conjugados de faloidina rotuladas tem uma afinidade semelhantes para ambos os grandes e pequenos filamentos e se ligam numa relação estequiométrica de aproximadamente um phallotoxin por subunidade de actina em células do músculo e do nonmuscle; que supostamente não se ligam ao G-actina monomérica, ao contrário de alguns anticorpos anti-actina.

É a principal toxina do gênero Amanita. A sua estrutura é constituída por um esqueleto heptapeptídico cíclico, com alguns aminoácidos pouco comuns que aparentemente inibem a síntese proteica.

Provocam lesão hepática devido à destruição específica do retículo endoplasmático.

A estrutura desse grupo de toxinas está relacionada com os danos causados ao órgão. Vários estudos sugerem que a toxina pode sofrer bioativação hepática antes de adquirir a capacidade de lesar o fígado.

A colestase induzida pela faloidina faz com que os constituintes da bile sofram, provavelmente, um refluxo dos canalículos para o espaço intracelular hepático.

A toxicidade da faloidina está associada a uma ligação tioéter entre a cisteína e o triptofano, na sua estrutura.

É a mais potente falotoxina, com afinidade marcada para a fração microssomal das células hepáticas, que são afetadas da seguinte forma:

Dilatação do retículo endoplasmático, com redução da síntese proteica
Tumefação das mitocôndrias
Deposição de gotículas de gordura.

Inicialmente, a faloidina interage com a actina associada à membrana num processo independente do Ca2+.

O segundo passo é um processo dependente do Ca2+, que leva a um influxo deste através da membrana celular com permeabilidade comprometida.

Tal influxo deve-se ao gradiente de concentração existente entre o espaço intra e extracelular. Estes resultados reforçam a hipótese da homeostasia do cálcio ser afetada in vivo por esta toxina.

Efeitos clínicos

A intoxicação por A. phalloides segue três fases cronológicas relacionadas com a dose:

Primeira fase: Geralmente ocorre nas 6 ? 24 horas (média 12.3 horas) após a ingestão. Os sintomas podem incluir náusea, vómitos, diarreia severa, febre, taquicardia, hipoglicémia, hipotensão e alterações eletrolíticas, com distúrbios de ácido-base.
Segunda fase: Ocorre durante as 24 ? 48 horas seguintes. Os sintomas gastro-intestinais parecem diminuir, enquanto a função renal e hepática se deterioram.
Terceira fase: Ocorre 3 ? 5 dias após a ingestão. Os danos hepatocelulares e a falência renal podem progredir e conduzir a falência hepática nos casos mais graves. As sequelas eventualmente resultantes incluem cardiomiopatia e coagulopatia. Quando os danos hepáticos são reversíveis, os doentes fazem uma recuperação lenta e demorada. Nos casos fatais, a morte pode ocorrer dentro de 6 ? 16 dias (média 8 dias) e resulta da falência hepática e renal.

Tratamento

Exposição oral/parental:

Carvão ativado: Administração de uma pasta (240 mL de água/30g carvão). Dose usual: 25 100g nos adultos e adolescentes, 25 a 50g nas crianças (1 a 12 anos, e 1g/Kg nos bebés com menos de um ano
Doses múltiplas de carvão ativado: Pode potenciar a eliminação mas mostra não afetar os resultados, considerando vários doentes intoxicados. Dose: Para adultos, após a dose inicial de 50 ? 100g de carvão ativado, administrar doses subsequentes em intervalos de 1 a 4 horas até a um máximo de 12,5 g por hora. Nas crianças (1 a 12 anos) administrar doses subsequentes em intervalos de 1 -4 horas, após a dose inicial, até um máximo de 6.5 g por hora.
Lavagem gástrica: Considerada após a ingestão de uma pequena porção de veneno (geralmente na primeira hora).
Diurese forçada no início é indicativa e deve ser iniciada durante a re-hidratação.
É indicada a correção da desidratação e da hipovolémia. Monitorização da tensão arterial, tensão venosa central e output unário.
Se a silibina estiver disponível, considerar a administração de 20 ? 50 mg/kg/dia IV
Penicilina G ?30000 1000000 unidades/kg/dia por infusão IV pode ter alguma utilidade. A sua eficácia ainda não foi comprovada em ensaios clínicos.
Se ocorrer falência hepática, alguns procedimentos são aconselhados, tais como uma dieta pobre em proteínas, vitamina k e plasma fresco. Pode ser necessária ventilação artificial.
A hemodiálise é indicada no caso do doente desenvolver falência renal.
Se o doente desenvolver falência hepática, incluindo encefalopatia, icterícia, e um nível de haparina inferior a 10%, consultar um especialista para a avaliação da hipótese de transplante renal.

Taxa de mortalidade se 20 a 30%. Com tratamento apropriado, e o mais cedo possível, a mortalidade desce para 5%.

Fonte: www.invitrogen.com/www.ff.up.pt/es.wikipedia.org