Efeitos de lectinas de Myracrodruon urundeva no trato intestinal de Nasutitermes corniger: alterações estruturais, modulação de atividades enzimáticas e identificação de alvos de ligação - LIMA, Thâmarah de Albuquerque (2016)
Lectinas, proteínas que interagem com carboidratos, isoladas da entrecasca (MuBL), cerne (MuHL) e folha (MuLL) de Myracrodruon urundeuva apresentaram atividade termiticida contra cupins operários da espécie Nasutitermes corniger. O presente trabalho teve como objetivo investigar mecanismos da ação termiticida dessas lectinas. Inicialmente, foi realizado um estudo de caracterização das atividades enzimáticas encontradas no trato digestivo de operários, de forma comparativa com os soldados da mesma espécie. Extratos de intestinos dos cupins foram avaliados quanto à presença de celulases (endoglucanases, exoglucanase e β-glicosidades), hemicelulases (β-xilosidases, α-L-arabinofuranosidase e β-D-xilanase), amilases e proteases (proteases totais, tripsina, quimotripsina e queratinase). A primeira avaliação dos mecanismos de ação correspondeu à determinação do efeito de MuBL e MuLL sobre as atividades enzimáticas detectadas no intestino dos operários. Na segunda etapa, foram investigadas possíveis proteínas que sejam alvos de ligação das lectinas no intestino dos operários. Para tanto, extratos de intestino foram submetidos à cromatografia em matrizes MuBL-Sepharose e MuLL-Sepharose. As proteínas que adsorveram à matriz foram submetidas à eletroforese e espectrometria de massas para separação e identificação. Na última etapa, operários foram submetidos por 48 h a dietas artificiais compostas por matriz de celulose e suplementadas ou não com MuBL, MuHL ou MuLL (em suas respectivas CL50); em seguida, os insetos tiveram seu intestino médio dissecados, fixados e submetidos à análise histológica, contagem de células digestivas e regenerativas e visualização de células em proliferação, células enteroendócrinas, células em apoptose e da matriz peritrófica. Todas as atividades enzimáticas avaliadas foram detectadas nos extratos de operários e soldados, sendo endoglucanase e β-D-xilanase as principais atividades detectadas. As atividades enzimáticas de operários e soldados foram detectadas em níveis diferentes e apresentaram diferentes respostas a variações de temperatura e pH indicando que as castas possuem aparatos digestivos distintos. MuBL e MuLL foram capazes de modular diferentemente as atividades enzimáticas do trato digestivo dos operários. A atividade de exoglucanase foi neutralizada por MuBL enquanto MuLL promoveu aumento dessa atividade. Atividade de α-L-arabinofuranosidase foi inibida por MuLL e não afetada por MuBL. Ambas as lectinas estimularam a atividade de α-amilase e inibiram as atividades de proteases. As matrizes MuBL-Sepharose e MuLL-Sepharose ligaram a proteína apolipoforina. MuBL-Sepharose também ligou proteína com homologia a transportadores do tipo ABC (ATP-binding cassette) e tripsina. MuBL, MuHL e MuLL causaram forte desorganização no epitélio do intestino médio dos operários, reduzindo o número de células digestivas, regenerativas e enteroendócrinas. A ingestão das lectinas resultou em morte das células intestinais por apoptose. A matriz peritrófica foi visualizada nos tratamentos controle e com as lectinas, contudo a marcação foi menos intensa em intestinos de cupins que ingeriram MuBL. Os resultados mostram que as lectinas foram capazes de cruzar essa matriz peritrófica e causar danos às células do epitélio intestinal. Em conclusão, podemos afirmar que: 1) operários e soldados de N. corniger apresentam aparatos digestivos diferenciados, com elevada eficiência para digerir biomassa celulósica; 2) a ação termiticida das lectinas MuBL e MuLL pode estar relacionada com a modulação de processos digestivos e absortivos no trato intestinal de operários, tendo como alvos enzimas digestivas, a proteína transportadora apolipoforina e transportadores ABC; 3) MuBL, MuHL e MuLL atuam promovendo desestruturação do epitélio intestinal de operários, causando morte de células digestivas, regenerativas e enteroendócrinas. Esses resultados constituem os primeiros relatos sobre alvos moleculares e celulares de lectinas termiticidas.