Estresse celular e atividade de enzimas biomarcadoras em abelhas africanizadas Apis mellifera LINEU, 1758 (Hymenoptera, Apidae) expostas ao tiametoxam

Autor(es)

Pâmela Decio

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Rio Claro. 2019-06-19.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências. Rio Claro
• Data de defesa: 2019-04-15
• Orientador: Osmar Malaspina; Thaisa Cristina Roat

Resumo

As abelhas Apis mellifera africanizadas são consideradas importantes polinizadores no Brasil, uma vez que muitas culturas de alimentos dependem da polinização promovida por esses insetos. No entanto, com o crescimento da produtividade agrícola houve aumento do uso de agrotóxicos para o controle de pragas, os quais podem atingir também insetos não-alvo. Com a ação dos inseticidas como uma das possíveis causadoras da morte massiva desses polinizadores, pesquisas sobre o impacto dos agrotóxicos em abelhas receberam destaque. Diante do exposto, o presente estudo propôs investigar os efeitos de uma dose subletal de tiametoxam (TMX) (0,0227 ng de ingrediente ativo/μl de alimento), importante inseticida da classe dos neonicotinóides, no cérebro e no intestino de Apis mellifera africanizadas, por meio da avaliação da atividade de biomarcadores enzimáticos de exposição e de estresse oxidativo e pela ocorrência de peroxidação lipídica. O nível de estresse celular também foi investigado pela imunomarcação das proteínas de choque térmico HSP70 e HSP90 em conjunto com a detecção de morte celular pelo ensaio de TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling). Os dados mostraram que, no cérebro, o TMX aumentou a atividade de acetilcolinesterase (AChE) em 1, 3 e 5 dias de exposição, enquanto a carboxilesterase (CaE) diminuiu no primeiro dia e a glutationa s-transferase (GST) aumentou no quinto dia. Por sua vez, as enzimas antioxidantes foram menos atuantes no cérebro, sendo que somente a glutationa peroxidase (GPX) apresentou aumento da atividade no primeiro dia de exposição. No intestino, não houve resposta da fosfatase alcalina (FAL) e da GST,mas houve declínio da atividade de CaE no primeiro e no quinto dia de contaminação. Diferentemente do cérebro, as enzimas antioxidantes foram mais afetadas no intestino ocorrendo aumento da superóxido dismutase (SOD) no quinto dia e da GPX no terceiro. O teste das substâncias reativas ao ácido tiobarbituríco (TBARS) só apresentou aumento da determinação da peroxidação lipídica no intestino, após 5 dias de exposição. Adicionalmente, foi possível observar imunomarcação aumentada de HSP70 e HSP90 no cérebro e no intestino em praticamente todos os tempos analisados (com exceção da HSP90 no cérebro nas primeiras 24hrs de exposição), mas não foi detectada presença de morte celular em nenhum dos grupos avaliados. Os dados gerados indicam que, de uma forma geral, o TMX induziu alteração das enzimas biomarcadoras de exposição, principalmente no tecido nervoso, enquanto que as enzimas antioxidantes foram moduladas principalmente no intestino. Além disso, os resultados evidenciam que a alta expressão das HSPs 70 e 90 tem efeito protetivo, evitando a morte celular no cérebro e no tecido epitelial do intestino das abelhas expostas a dose subletal do neonicotinóide. Portanto, embora o TMX tenha provocado a resposta do sistema antioxidante, ativado enzimas biomarcadoras para detoxificação e as HSPs de maneiras diferentes entre o cérebro e o intestino, a dose subletal utilizada e o tempo de exposição de até 5 dias não foram suficientes para causar danos celulares mais extensos como o processo de morte celular com quebra de DNA, por exemplo. Uma segunda parte do estudo foi realizada na University of Birmingham (UK) e mostrou que doses subletais de pesticidas como o TMX, o fungicida carbendazim (CAB) e o herbicida glifosato (GLF) não foram suficientes para causar alteração no padrão de splicing alternativo dos genes Dscam e elav, envolvidos com a formação da rede de neurônios do sistema nervoso, assim como não foram observadas alterações para o gene Xbp1, que à partir de um tipo diferente de splicing, desencadeia uma resposta que evita o acúmulo de proteínas mal dobradas (UPR) sob condições de estresse. Esses resultados sugerem que as doses subletais utilizadas e o tempo de exposição (1 dia) não foram suficientes para induzir respostas nesses 3 genes como biomarcadores em A. mellifera. Por meio de ensaios enzimáticos, da imunomarcação de HSPs e morte celular e de técnicas de biologia molecular para detecção de splicing alternativo, esse estudo contribui com diversos dados que caracterizam os efeitos do neonicotinóide TMX nas abelhas A. mellifera, fornecendo assim informações que podem embasar argumentos para conduzir a discussão sobre as leis regulamentadoras do uso desses agrotóxicos e o manejo destes polinizadores em áreas agrícolas. (AU)

• Processo FAPESP: 14/23197-7 - Estresse celular e atividade de enzimas biomarcadoras em abelhas africanizadas Apis mellifera Lineu, 1758 (Hymenoptera, Apidae) expostas ao tiametoxam
• Beneficiário: Pâmela Decio Horst
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado