O fator de transcrição Dorsal e a regulação neural do comportamento agressivo

• Processo: 25/04302-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 19 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 18 de setembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Klaus Hartmann Hartfelder
• Beneficiário: Leonardo Campana
• Supervisor: Martin Giurfa
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Institut De Biologie Paris-Seine, França
• Vinculado à bolsa: 23/13713-7 - Além da imunidade: O papel das vias de sinalização do sistema imune inato no comportamento defensivo de abelhas altamente eussociais, BP.DR
• Assunto(s): Comportamento social Insetos sociais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Abelhas de Inverno | Calcium Imaging | Comportamento Social | Ferômonio de alarme | Lobo antenal | Insetos Sociais

Resumo

O comportamento de organismos sociais pode ser estudado nos níveis individual e coletivo. Em muitos casos, a tendência comportamental de um indivíduo prediz a do grupo, pois sinais sociais modulam a expressão flexível de comportamentos geneticamente herdados. A abelha melífera (Apis mellifera) exemplifica esse fenômeno, exibindo comportamentos coletivos influenciados por sinais sociais e herança genética. Dentro da colônia, as operárias desempenham diversas funções, incluindo a defesa, realizada pelas guardas. Essas abelhas coordenam ataques contra ameaças por meio de sinais feromonais, como o acetato de isoamila (IAA), detectado pelas antenas e processado no cérebro em estruturas como os lobos antenais e os corpos pedunculados. A agressividade em abelhas está associada a mudanças nos níveis de aminas biogênicas, como serotonina e dopamina, que modulam o comportamento. Além disso, feromônios e odores podem alterar a expressão gênica no cérebro, afetando genes de resposta imediata (IEGs) e fatores de transcrição como NF-¿B (Dorsal em insetos), envolvidos em processos neurais e imunológicos. Estudos recentes sugerem que Dorsal, além de sua função clássica na imunidade, pode regular comportamentos agressivos. Neste contexto, o presente projeto visa investigar como a inibição farmacológica de Dorsal afeta a percepção de feromônios de alarme e a plasticidade sináptica em operárias de A. mellifera, comparando abelhas de inverno e verão, que apresentam diferenças fisiológicas e comportamentais. O estudo será conduzido no Institut de Biologie Paris-Seine, utilizando abelhas do apiário da universidade. Dois grupos experimentais serão estabelecidos: um controle, alimentado com solução de mel a 50%, e outro tratado com a mesma solução contendo PDTC, um inibidor de Dorsal. O experimento será repetido no inverno (outubro de 2025) e no verão (abril de 2026) para comparar respostas sazonais. Os grupos serão submetidos a imageamento de cálcio. Abelhas anestesiadas terão o lobo antenal exposto e receberão estímulos olfativos de IAA (feromônio de alarme) e geraniol (controle). A atividade neuronal será registrada e analisada para mapear a ativação glomerular e avaliar o papel de Dorsal no processamento do feromônio de alarme. Para investigar a plasticidade sináptica, cérebros de abelhas tratadas e não tratadas serão dissecados, fixados, seccionados e corados com anticorpos anti-sinapsina e phalloidina, marcando sinapses e actina, respectivamente. As imagens obtidas por microscopia confocal serão processadas para reconstrução 3D e quantificação de microglomérulos. Este estudo busca elucidar os mecanismos neurais e moleculares pelos quais Dorsal regula a agressividade em abelhas, focando na percepção de feromônios e plasticidade sináptica. Ao comparar abelhas de diferentes estações, contribuirá para a compreensão das adaptações sazonais em organismos sociais e da evolução do comportamento defensivo em insetos eussociais. Além disso, a investigação da função não canônica de Dorsal no cérebro pode fornecer novos insights sobre a interação entre imunidade e comportamento agressivo, com implicações para outros organismos e a neurobiologia do comportamento social.