Identificação dos mecanismos entomotoxicos de dois compostos inseticidas naturais em modelo experimental alternativo de insetos: extrato contendo anatoxina-a(s) e jaburetox
Resumo
A avaliação de risco é uma etapa que tem por alvo a avaliação e caracterização das propriedades tóxicas de compostos xenobióticos, condições de exposição a humanos e ao meio ambiente. O objetivo desse trabalho foi contribuir para a avaliação do potencial de risco dos compostos xenobióticos de origem natural, Anatoxina-a(s) e Jaburetox, por meio da investigação dos mecanismos de entomotoxicidade em modelos alternativos de insetos. Nos homogeneizados cerebrais das baratas, tanto o extrato contendo anatoxina-a(s) (CECA), quanto o triclorfon (Tn) inibiu a atividade da acetilcolinesterase (AChE). Além disso, o CECA provocou mudança no padrão locomotor de baratas caracterizado pela diminuição na distância percorrida, aumentando a frequência e a duração dos episódios de imobilidade de maneira similar ao observado com o organofosforado triclorfon (Tn). O CECA também induziu o aumento na atividade de grooming de pernas, mas não na atividade de grooming de antenas, similarmente ao efeito do Tn. O CECA e Tn induziram cronotropismo negativo no coração do inseto. Também foi constatado que o CECA, Tn e neostigmina induziram bloqueio neuromuscular em preparações in vivo da barata da espécie Nauphoeta cinerea. Por outro lado, o jaburetox (Jbtx), um peptídeo inseticida derivado da urease de Canavalia ensiformis, não possui mecanismo de ação elucidado, apesar de interagir com o sistema nervoso de insetos. Nesse trabalho foram empregados protocolos comportamentais, eletromiográficos e eletrofisiológicos para identificar os alvos celulares e moleculares envolvidos na entomotoxicidade do Jbtx em baratas e gafanhotos. O Jbtx causou alteração no comportamento locomotor dos insetos caracterizado por uma diminuição significativa na distância percorrida, seguida por um aumento no tempo de imobilidade em N. cinerea. O Jbtx aumentou a atividade de grooming de pernas e antenas. Jbtx também induziu bloqueio neuromuscular in vivo e cardiotoxicidade em N. cinerea caracterizado pela diminuição da frequência cardíaca das baratas. Registros dos potenciais de ação do músculo e do nervo periférico de gafanhotos da espécie Locusta migratoria demonstraram que o Jbtx aumenta a amplitude dos potenciais de ação do nervo, sem alterar o perfil muscular. Análises de voltage clamp em Xenopus laevis heterologamente expressados com canais de sódio voltagem-dependentes de Blatella germanica do tipo BgNaV 1.1, demonstraram que o Jbtx aumenta a amplitude das correntes de sódio. O conjunto de dados inéditos obtidos nesse trabalho deverá contribuir de maneira decisiva melhorando a efetividade da análise dentro da avaliação de risco ambiental para os compostos estudados, contribuindo com a otimização dos processos de detecção e descontaminação ambiental. Não obstante, devido ao inerente contexto biotecnológico desse trabalho, as toxinas aqui estudadas poderão em um futuro próximo serem empregadas como protótipos para o desenvolvimento de novas drogas ou pesticidas de origem natural.
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