Sympathetic outflow activates the venom gland of the snakeBothrops jararacaby regulating the activation of transcription factors and the synthesis of venom gland proteins

Abstract

SUMMARYThe venom gland of viperid snakes has a central lumen where the venom produced by secretory cells is stored. When the venom is lost from the gland, the secretory cells are activated and new venom is produced. The production of new venom is triggered by the action of noradrenaline on both α 1 -and β-adrenoceptors in the venom gland. In this study, we show that venom removal leads to the activation of transcription factors NFκB and AP-1 in the venom gland. In dispersed secretory cells, noradrenaline activated both NFκB and AP-1. Activation of NFκB and AP-1 depended on phospholipase C and protein kinase A. Activation of NFκB also depended on protein kinase C. Isoprenaline activated both NFκB and AP-1, and phenylephrine activated NFκB and later AP-1. We also show that the protein composition of the venom gland changes during the venom production cycle. Striking changes occurred 4 and 7 days after venom removal in female and male snakes, respectively. Reserpine blocks this change, and the administration of α 1 -and β-adrenoceptor agonists to reserpine-treated snakes largely restores the protein composition of the venom gland. However, the protein composition of the venom from reserpinized snakes treated with α 1 -or β-adrenoceptor agonists appears normal, judging from SDS-PAGE electrophoresis. A sexual dimorphism in activating transcription factors and activating venom gland was observed. Our data suggest that the release of noradrenaline after biting is necessary to activate the venom gland by regulating the activation of transcription factors and consequently regulating the synthesis of proteins in the venom gland for venom production.

Sistema nervoso simpático na ativação da glândula submandibular e parótida de camundongos.

“…Através da utilização de reserpina para depletar a noradrenalina endógena, viu-se que a inervação noradrenérgica é um dos principais fatores de ativação da glândula de veneno de serpentes Bothrops jararaca (KERCHOVE et al, 2004;LUNA et al, 2009;YAMANOUYE et al, 1997YAMANOUYE et al, , 2000ZABLITH, 2007). Ainda em glândulas de veneno, viu-se que o sistema nervoso simpático regula a expressão de diferentes proteínas ao longo dos estágios do ciclo de produção e secreção de veneno, e isso foi observado principalmente entre o quarto e sétimo dia do ciclo, os quais são considerados os estágios de maior atividade de síntese e secreção de proteínas do veneno (LUNA et al, 2009). …”

“…Dados anteriores do laboratório mostraram também que após a extração de veneno, a noradrenalina é liberada e atuando em adrenoceptores alfa e beta ativa a glândula de veneno (KERCHOVE et al, 2004;LUNA et al, 2009;ZABLITH, 2007). A ativação desses receptores desencadeia uma complexa sinalização intracelular culminando na ativação de fatores de transcrição NFκB e AP-1 que irão regular a síntese de proteínas da glândula de veneno, as quais são essenciais para a sua ativação e funcionamento (KERCHOVE et al, 2008;LUNA et al, 2009;YAMANOUYE et al, 2000, ZABLITH, 2007 …”

“…A ativação desses receptores desencadeia uma complexa sinalização intracelular culminando na ativação de fatores de transcrição NFκB e AP-1 que irão regular a síntese de proteínas da glândula de veneno, as quais são essenciais para a sua ativação e funcionamento (KERCHOVE et al, 2008;LUNA et al, 2009;YAMANOUYE et al, 2000, ZABLITH, 2007 …”

“…Este fármaco tem sido utilizado por estimular os receptores colinérgicos, dentre eles o receptor muscarínico M3 presente nas glândulas salivares, levando a um aumento na produção e liberação da saliva (BERNARDI et al, 2002;FERGUSON, 1993 Em relação à inervação simpática, não existem trabalhos mostrando a importância da estimulação dessa inervação na melhoria dos sintomas da xerostomia. No entanto, como visto por nosso laboratório, a noradrenalina é capaz de ativar a glândula de veneno de serpentes levando à produção e secreção de veneno (KERCHOVE et al, 2004;LUNA et al, 2009;YAMANOUYE et al, 1997YAMANOUYE et al, , 2000ZABLITH, 2007).…”

Glândula acessória e ducto primário de serpente Bothrops jararaca durante o ciclo de produção de veneno: um estudo morfológico.

“…A dentição dessas serpentes é do tipo solenoglifodonte, isto é, possuem um par de dentes maxilares modificados para a injeção de veneno e está associado a um mecanismo complexo que permite uma grande abertura bucal, facilitando assim o posicionamento do dente em relação à presa (Figura 3) (GOMES; PUORTO, 1993 Quando a serpente está de boca fechada as presas ficam deitadas na horizontal no interior de um tecido conjuntivo denso irregular, denominado de bainha protetora que forma ligações fracas ao longo da superfície da presa em cerca de um terço do comprimento da presa (YOUNG et al, 2001 , 1971;ZAGO, 1971;SCHAEFFER JR et al, 1972a,b;ORON;BDOLAH, 1973;KOCHVA, 1978;BDOLAH, 1979;CARNEIRO et al, 1991;MACKESSY, 1991;SALOMÃO, 1991 A dessensibilização prolongada dos adrenoceptores  e  possibilitou a descoberta, in vivo, da importância da estimulação desses adrenoceptores para o desencadeamento do ciclo de veneno (YAMANOUYE et al, 2000;KERCHOVE et al, 2004;ZABLITH, 2007). Estudos sobre a sinalização após a estimulação dos adrenoceptores levaram a conclusão de que a noradrenalina é a responsável pela ativação da glândula de veneno (KERCHOVE et al, 2008;LUNA et al, 2009 1965;MACKESSY, 1991;SALOMÃO, 1991). Análise histoquímica da glândula acessória mostrou reação positiva para PAS e Alcian Blue mostrando a presença de mucopolissacarídeos neutros e ácidos respectivamente, e reação positiva para azul de bromofenol, mostrando a presença de proteínas (GENARO; CALLAHAN; LORINCZ, 1963;GANS, 1965GANS, , 1966KOCHVA, 1978 venenos analisados por eletroforese ou por cromatografia líquida de alta resolução.…”