Proposta de uma rede de interação das vias de sinalização Notch, Wnt, Hippo, TGF-B, IIS e EGFR e a capacidade reprodutiva das abelhas sociais, Apini e Meliponini

Resumo

O comportamento eussocial é uma recente e notável conquista dos Hymenoptera e é restrito aos Aculeata, um clado que compreende formigas, abelhas e vespas. Este modo de vida envolve três pilares: sobreposição de gerações, cooperação no cuidado da prole e divisão do trabalho reprodutivo. Este último pressupõe a divisão em castas, uma fêmea reprodutora que pode acasalar e pôr ovos, e operárias que abdicaram da reprodução e se dedicam ao trabalho de manutenção da colônia, da prole e da própria rainha. Embora a informação genômica e comportamental sobre Hymenoptera tenha aumentado muito nos últimos anos, os aspectos-chave da biologia, incluindo a dominância e a regulação da capacidade reprodutiva e como eles se relacionam com o desenvolvimento da eussocialidade, permanecem desconhecidos. Entre as abelhas mais estudadas está a Apis mellifera, aqui considerada como um organismo modelo. As abelhas são conhecidas pela eficiência de seu trabalho como polinizadores de espécies silvestres e cultivares e as plantas que polinizam produzem 30% dos alimentos consumidos pelo homem em todo o mundo. As operárias desta espécie são facultativamente estéreis. Entretanto, na falta da rainha, seus poucos ovaríolos funcionais podem ser ativados, produzindo óvulos que se desenvolvem em machos haploides. Quando consideramos nossas centenas de espécies de abelhas sociais nativas, as abelhas-sem-ferrão, que polinizam a maioria das plantas nativas de nosso país, encontramos uma grande diversidade de estratégias comportamentais e reprodutivas. No entanto, como no caso de A. mellifera, pouco se conhece sobre a história evolutiva da eussocialidade e processos associados nesse grupo. Infelizmente, tanto as abelhas melíferas como as abelhas-sem-ferrão estão muito ameaçadas pela perda de habitat e uso de pesticidas, gerando uma série de preocupações tanto pelo meio ambiente quanto pela produção de alimentos. Para entender melhor uma parte fundamental da biologia dessas abelhas, propomos estudar exemplos contrastantes de controle reprodutivo de operárias, usando A. mellifera como modelo de reprodução facultativa pelas operárias e as abelhas nativas Scaptotrigona bipunctata e Frieseomelitta varia como exemplos extremos de dominância e capacidade reprodutiva. As operárias de S. bipunctata regularmente ativam seus ovários e competem com suas rainhas pela produção de machos, enquanto em F. varia ocorre o contrário. Durante o desenvolvimento pré-imaginal, em um estágio precoce de pupa, os ovários das operárias desta espécie passam por um intenso programa de morte celular que resulta em ovários altamente modificados; consequentemente, as operárias não podem botar ovos. Aqui, propomos construir perfis morfológicos e comportamentais de fêmeas reprodutivas e não reprodutivas, e examinar possíveis correlações com a expressão e interação de componentes das vias metabólicas de Notch, EGFR, Hippo, TGF-², IIS e Wnt, conhecidas por estarem intimamente ligadas ao processo reprodutivo. Os resultados pretendidos devem nos ajudar a entender como a eussocialidade evoluiu e nos permitirá entender melhor essas espécies de abelhas, propor programas de manejo e manutenção de ambas, as nativas e as exóticas, lembrando que sua presença é fundamental para a estabilidade de nossos ecossistemas. (AU)