EFEITO ENTOMOTÓXICO DA JACK BEAN UREASE (JBU) E DO JABURETOX (JBTX) EM BARATAS.

Ana Paula Zanatta, Milena Jankowska, Anne Helene Martinelli, Célia Reina Carlini, Maria Stankiewicz, Chariston André Dal Belo

Resumo


A produção mundial de alimentos precisa atender a uma enorme demanda: enquanto a população aumenta exponencialmente a porcentagem terrestre agricultável permanece inalterada. O uso extensivo de defensivos agrícolas químicos torna-se imprescindível. Entretanto, essa prática degrada o meio ambiente e gera riscos a saúde, e por isso, a busca por novas moléculas com potencial entomotóxico torna-se uma necessidade. As ureases revelam-se uma alternativa de grande potencial biotecnológico como inseticidas naturais. A Canavalia ensiformis possui diversas isoformas ureolíticas, destacando-se a Jack Bean Urease (JBU), onde a ação entamotóxica via oral é condicionada à sua clivagem por enzimas digestivas, dando origem a peptídeos tóxicos chamados jaburetox( JBTX). Ensaios com diferentes insetos-praga, como as baratas, revelam-se alternativa ao esclarecimento dos efeitos entomotóxicos, uma vez que seu sistema nervoso primitivo é caracterizado e apresenta grande similaridade ao de outros insetos. O presente trabalho teve como objetivo esclarecer o mecanismo de entomotoxicidade da JBU(6µg/g animal) e JBTX (32µg/g animal ou 0,3µM-300µL), sobre o sistema nervoso de baratas da espécie Nauphoeta cinerea e Periplaneta americana. O comportamento de grooming foi avaliado de acordo com Sturmer et al. (2014). O comportamento exploratório foi avaliado em ensaios de locomoção, realizados como descrito por Adedara et. al. (2014). O protocolo para a preparação nervo-músculo coxal-abdutor metatorácico foi utilizado conforme descrito por Carrazoni, et al. (2016). Os ensaios eletrofisiológicos de voltage clamp e current clamp em preparação double oil gap foram realizados como descrito por Stankiewicz et al. (2012). As diferenças foram consideradas significantes quando p < 0.05. Quando a JBU foi administrada, observou-se aumento do tempo de grooming constante de perna sem alteração do grooming de antenas. Quando a JBTX foi administrada, observou-se aumento do tempo de grooming constante de pernas e antenas. Os resultados sugerem ação de ambas moléculas sobre a neurotransmissão octopaminérgica. No entanto, apenas o peptídeo tóxico JBTX apresentou indícios de ação sobre a dopamina. Nos ensaios de locomoção, JBU induziu uma diminuição na distância percorrida e aumento no tempo em que o animal permaneceu imóvel, o que sugere que, no intervalo em que permaneceu parado, o animal apresentou grooming. Já nos ensaios com JBTX, houve acréscimo da distância percorrida, sem alterações no tempo imóvel. O resultado sugere que JBTX induz hiperatividade. Quanto aos ensaios em preparação neuro-músculo coxal abdutor metatoáxico tanto a administração de JBU quando a de JBTX induziu bloqueio neuromuscular tempo- dependente. É possível que o observado seja devido a ambos compostos inibirem a acetilcolinesterase, impedindo que interneurônios colinérgicos interajam com os gabaérgicos/glutamatérgicos. A análise dos efeitos do JBTX sobre as respostas de voltage e current clamp, demonstraram que houve diminuição da amplitude das correntes e da voltagem da membrana do axônio gigante de P, americana, houvendo recuperação parcial das amplitudes pós puso hiperrpolarizante. Os resultados sugerem que o JBTX tem a capacidade de inativar precocemente os canais de sódio voltagem -dependentes. Os dados obtidos contribuem na elucidação dos mecanismos entomotóxicos da Jack Bean Urease e do Jaburetox. Tais resultados reforçam seus potenciais biotecnológicos como inseticidas naturais. Entretanto, mais investigações mostram-se necessárias.

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