Análise metabolômica do cérebro de abelhas (Apis mellifera) submetidas a ensaio de Reflexo de Extensão de Probóscide (REP)

Autor(es)

Marcel Pratavieira

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Rio Claro. 2016-03-07.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências. Rio Claro
• Data de defesa: 2016-02-23
• Orientador: Mario Sergio Palma

Resumo

As abelhas têm sido utilizadas como modelos robustos e influentes para o estudo de memória e aprendizagem, contribuindo para o melhor entendimento das bases da cognição. Nesse contexto, diferentes metabólitos foram caracterizados por desempenharem funções distintas no processo de aprendizagem e formação de memória em insetos. Considerando que pouco se sabe sobre os metabólitos em relação ao desenvolvimento das habilidades cognitivas em A. mellifera, ou mesmo em relação aos comportamentos reflexos (condicionados e/ou não condicionados), o presente estudo teve como objetivo a análise metabolômica do cérebro de abelhas submetidas ao ensaio comportamental de reflexo de extensão de probóscide (REP). Para isto, foi padronizada a técnica de análise metabolômica com o uso do sistema LC-ESI- MS e MSn, construindo-se inicialmente uma biblioteca de compostos característicos de cérebro de abelhas (neurotransmissores, aminoácidos livres, poliaminas, nucleotídeos, nucleosídeos, ácidos orgânicos, etc). Nesta primeira abordagem, dentre os 112 compostos da biblioteca, 48 foram identificados e quantificados; alguns destes compostos foram únicos para o grupo controle (cadaverina, espermina, glicose, uracila e n-acetil-L-glutamato 5-semialdeido), enquanto que outros foram únicos para o grupo REP (fenilalanina, betaína, espermidina, serina e creatina). Dentre os compostos identificados em ambos os grupos, apenas 5 compostos apresentaram diferenças quantitativas estatisticamente significantes (arginina, asparagina, guanosina monofosfato, putrescina e 4-guanitinobutanoato). Visando o estudo dos perfis metabólicos regionais (em cada região do cérebro), foi também padronizado o protocolo experimental utilizando-se a estratégia MALDI Spectral Imaging e o desenvolvimento de um método semi-quantitativo de metabólitos. Esta estratégia permitiu o mapeamento e o estudo da distribuição espacial dos metabólitos identificados em cortes de cérebro de abelhas, bem como uma melhor compreensão da distribuição dessas moléculas nas diferentes estruturas do cérebro e sua correlação com o comportamento ensaiado. As duas estratégias aplicadas mostraram-se complementares e fundamentais para a compreensão da cognição em abelhas. De modo geral, o ensaio de REP parece estimular intensa atividade cerebral, alto gasto energético, intensa sinalização química e a ativação de algumas cascatas metabólicas específicas, tais como a rota metabólica da prolina e arginina. Nos indivíduos do grupo REP a arginina provavelmente foi catabolizada nas sínteses de creatina, 4-guanidinobutanoato, putrescina e espermidina. Esses processos bioquímicos provavelmente foram importantes para coordenar o reconhecimento da molécula de sacarose, e associar esse odor com um comportamento reflexo para a extensão da probóscide (estímulo não condicionado). (AU)

• Processo FAPESP: 14/05376-1 - Análise metabolômica do cérebro de abelhas (Apis mellifera) em processos de aquisição de memória
• Beneficiário: Marcel Pratavieira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado