Transportadores associados à fisiologia intestinal em Tenebrio molitor, Rhodnius prolixus e Dysdercus peruvianus

• Processo: 19/22451-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de janeiro de 2020
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Walter Ribeiro Terra
• Beneficiário: Ignacio Granja Barroso
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/08103-4 - A digestão nos insetos: uma abordagem molecular, celular, fisiológica e evolutiva, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/04101-8 - Caracterização molecular de duas aquaporinas hipoteticamente envolvidas no transporte de água, ureia e glicerol no intestino médio de Rhodnius prolixus, BE.EP.PD
• Assunto(s): Membranas Fracionamento celular Fisiologia molecular Intestino de animal Insetos Tenebrio Rhodnius prolixus
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Absorção de nutrientes | fluxos de água | Fracionamento Celular | insetos | intestino médio | Transportadores | Transporte de membrana

Resumo

Embora existam muitos trabalhos sobre transportadores de açucares (Bifano et al., 2010; Price and Gatehouse, 2014), aminoácidos (Evans et al., 2009; Boudko, 2012), peptídeos (Roman et al., 1998), lipídeos (Dourlen et al., 2015), assim como íons (Chintapalli et al., 2015; Xiang et al., 2012) em insetos, a análise molecular global da fisiologia intestinal fazendo uso dos transportadores se encontra em uma fase inicial. Um modelo de trabalho foi proposto para explicar o contrafluxo de fluido ectoperitrófico em Tenebrio molitor, baseando-se em enfoque transcriptômico (Moreira et al., 2017). Um enfoque mais detalhado foi usado para descrever o mecanismo de digestão de amido e absorção de glicose pela larva de Musca domestica (Pimentel et al., 2018). Mais recentemente, uma combinação de dados resultantes da análise do transcriptoma do intestino médio de larvas de M. domestica, combinado com a análise proteômica das membranas microvilares e a experimentação in vivo com inibidores e corantes, mostraram os simporters envolvidos na geração de fluxos assim como o papel dos fluxos em contracorrente na reciclagem da tripsina digestiva, que evita sua excreção (Barroso et al., 2019, submetido a publicação). O que se pretende agora é utilizar os conhecimentos técnicos e bibliográficos adquiridos com M. domestica para estudar em detalhe a fisiologia intestinal de T. molitor, incluindo a purificação não só das microvilosidades intestinais como também das membranas basolaterais (com técnicas de fracionamento celular) para análise proteômica. Isso levará o entendimento dos processos intestinais de T. molitor a outro patamar. Percevejos, como o hematófago Rhodnius prolixus e o sugador de sementes de algodão Dysdercus peruvianus possuem membranas microvilares intestinais revestidas pelas membranas perimicrovilares como dedos de luva. Especula-se que esse sistema surgiu no ancestral desses insetos para a absorção de aminoácidos de seivas de plantas pobres nesses compostos. A membrana perimicrovilar captaria aminoácidos em simporte com potássio favorecido pelo gradiente estabelecido entre a seiva que possue alta concentração e o espaço entre as membranas perimicrovilares e microvilares que possue baixa concentração desse íon, devido a ação de uma bomba iônica microvilar (Terra and Ferreira, 2012). O que se pretende é isolar as membranas perimicrovilares e microvilares com técnicas que já dispomos (Ferreira et al., 1988; Silva et al., 1996) e obter os seus proteomas. Com esses dados e nossos transcriptomas, modelos de fisiologia molecular intestinal desses insetos poderão ser propostos. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BARROSO, I.; FERREIRA, C.; TERRA, W.. Molecular model of primary protein digestion and absorption of amino acids and peptides in the midgut cell microvilli of Musca domestica larvae. FEBS OPEN BIO, v. 11, p. 1-pg., 2021-07-01. (19/22451-0, 17/08103-4)