Using a toxicoproteomic approach to investigate the effects of thiamethoxam into the brain of Apis mellifera

Autor(es)

Roat, Thaisa C. ^[1] ; Aparecido dos Santos-Pinto, Jose Roberto ^[1] ; Miotelo, Lucas ^[1] ; de Souza, Caroline Lacerra ^[1] ; Palma, Mario Sergio ^[1] ; Malaspina, Osmar ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo State UNESP, Ctr Study Social Insects, Inst Biosci Rio Claro, Dept Gen & Appl Biol, Rio Claro, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Chemosphere; v. 258, NOV 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Neonicotinoids have been described as toxic to bees. In this context, the A. mellifera foragers were exposed to a sublethal concentration of thiamethoxam (LC50/100: 0,0227 ng de thiamethoxam/mu L-1 diet), a neurotoxic insecticide, for 8 days; and it was decided to investigate the insecticide effect on the brain by a shotgun proteomic approach followed by label-free quantitative-based proteomics. A total of 401 proteins were identified in the control group (CG); and a total of 350 proteins in the thiamethoxam exposed group (TMX). Quantitative proteomics data showed up 251 proteins with significant quantitative values in the TMX group. These findings demonstrated the occurrence of shared and unique proteins with altered expression in the TMX group, such as ATP synthase subunit beta, heat shock protein cognate 4, spectrin beta chain-like, mushroom body large-type Kenyon cell-specific protein 1-like, tubulin alpha1 chain-like, arginine kinase, epidermal growth factor receptor, odorant receptor, glutamine synthetase, glutamate receptor, and cytochrome P450 4c3. Meanwhile, the proteins that were expressed uniquely in the TMX group are involved mainly in the phosphorylation, cellular protein modification, and cell surface receptor signalling processes. Interaction network results showed that identified proteins are present in five different metabolic pathways - oxidative stress, cytoskeleton control, visual process, olfactory memory, and glutamate metabolism. Our scientific outcomes demonstrated that a sublethal concentration of thiamethoxam can impair biological processes and important metabolic pathways, causing damage to the nervous system of bees, and in the long term, can compromise the nutrition and physiology of individuals from the colony. (C) 2020 Elsevier Ltd. All rights reserved. (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
• Processo FAPESP: 13/13542-6 - Uma abordagem neuroproteômica do cérebro de operárias de Apis mellifera africanizadas submetidas ao ensaio de reflexo de extensão de probóscide
• Beneficiário: Anally Ribeiro da Silva Menegasso
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 19/04538-1 - Perfilagem fosfoproteômica das glândulas produtoras de seda da aranha Nephila clavipes
• Beneficiário: Caroline Lacerra de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 12/13370-8 - Como o cérebro de Apis mellifera (Lineu, 1758) (Hymenoptera, Apidae) responde à dose subletal de tiametoxam?
• Beneficiário: Thaisa Cristina Roat
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 13/26451-9 - Bioprospecção e Análise Estrutural das Proteínas da Seda de Artrópodes por uma Abordagem Proteômica Utilizando um Sistema nanoLC-ESI-CID/ETD
• Beneficiário: José Roberto Aparecido dos Santos-Pinto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/16212-5 - Proteopeptídeos naturais da fauna, flora e microbiota brasileira como potenciais modelos para o desenvolvimento racional de novos fármacos de uso terapêutico: isolamento, elucidação estrutural, síntese química e ensaios de atividade funcional
• Beneficiário: Mario Sergio Palma
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Temático