Avaliação da atividade induzida pela Jack Bean Urease (JBU) sobre o sistema nervoso de baratas da espécie Nauphoeta cinerea

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Heberle, Marines de Avila lattes
Orientador(a): Dal Belo, Cháriston André lattes
Banca de defesa: Ávila, Daiana Silva de lattes, Boldo, Juliano Tomazzoni lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
Programa de Pós-Graduação: Mestrado Acadêmico em Ciências Biológicas
Departamento: Campus São Gabriel
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4718
Resumo: A urease de Canavalia ensiformis (Jack bean urease, JBU) tem sido caracterizada por possuir ação entomotóxica. Apesar de vários trabalhos já terem sido realizados objetivando o estudo desse composto em diferentes modelos de insetos, poucos, ou nenhum, demonstrou o exato mecanismo de ação desse composto sobre o sistema nervoso desses animais. Nesse trabalho foi usado o modelo experimental de baratas da espécie Nauphoeta cinerea para se investigar os mecanismos centrais e periféricos induzidos pela JBU. Foram feitos ensaios de letalidade, bem como análises bioquímicas para a determinação da atividade sobre a aceticolinesterase do cérebro do inseto. Foram usados modelos biológicos in situ e in vivo com o intuito de se determinar a sensibilidade de diferentes sistemas fisiológicos ao composto. Como bioensaios foram usados a técnica de coração semi-isolado, de nervo-músculo coxal-abdutor metatorácico in vivo e da medida da atividade de grooming. Os ensaios para a determinação da dose letal mínima demonstraram que a JBU (1.5, 3 e 6μg/g de animal) não é letal para a barata N. cinerea. Esse fato pode ser explicado pela ausência de enzimas do tipo catepsinas no sistema digestivo de N. cinerea, ou pelo fato de termos administrado a urease pela via circulatória do animal. Os ensaios para a medida da atividade da AChE, nas mesmas doses, demonstraram que a JBU inibe significativamente essa enzima (20±2%, 65±2% e 75±3%).Na avaliação dos efeitos da JBU sobre a frequência cardíaca de barata, a uréase (1.5, 3 e 6μg/g de animal) induziu um efeito cronotrópico positivo que foi de 94±5bat./min no grupo controle salina, e 125±3bat./min com a administração da JBU (3μg/g de animal). Nessa série de experimentos, a adição de neostigmina (5μM) mimetizou o efeito cronotrópico positivo da urease o qual também foi inibido pela atropina (1μM).A obtenção dos registros da força de contração muscular em animais tratados com a JBU (1.5, 3 e 6μg/g de animal) demonstrou que a urease induz bloqueio neuromuscular irreversível que foi de (30±10%, 15±4% e 70±7%) respectivamente. Nessa série de experimentos, a administração de acetilcolina (50μg/g de animal) ou hidroxilamina (1μg/g de animal) mimetizou o efeito da urease na junção neuromuscular, sugerindo o envolvimento do neurotransmissor ACh na modulação dos efeitos sobre o sistema nervoso periférico da barata. O tratamento prévio dos animais com dexametasona (40μg/g de animal) inibiu parcialmente o efeito 9 bloqueador neuromuscular da JBU (~75%) sugerindo que parte do efeito da urease sobre a junção neuromuscular seja modulada por compostos pró-inflamatórios. Também foi evidenciado que o bloqueio dos receptores gabaérgicos pela bicuculina (5μg/g de animal), previne o bloqueio neuromuscular induzido pela JBU (~50%), sugerindo que a inibição da neurotransmissão periférica pela urease seja modulada pelo neurotransmissor GABA. A análise do comportamento de grooming, que é caracterizado pela limpeza das pernas e antenas, demonstrou que o valor controle para esse ensaio foi de (153±8s/30min de perna e 70±6s/30min de antena) e que a urease (1.5, 3 e 6μg/g de animal), induz um aumento significativo na frequência dos eventos de perna (177±23s/30min, 253±33s/30min e 363±23s/30min), mas não do de antena. Nesses ensaios a incubação do animal com octopamina (15μg/g de animal) mimetizou o efeito da urease, sugerindo uma atividade relacionada a esse neurotransmissor. O tratamento prévio dos animais com fentolamina (0.1μg/g de animal) impediu o aumento da taxa de grooming de perna pela urease, sugerindo que a mesma esteja atuando no receptor de octopamina. Os resultados reforçam o potencial das ureases como agentes inseticidas naturais demonstrando a complexidade dos mecanismos envolvidos na atividade neurotóxica desses compostos em baratas. Além disso, a atividade anticolinesterásica da urease de C. ensiformis não é suficiente para produzir a morte dos animais, como ocorre com os inseticidas químicos organofosforados. No entanto o efeito anticolinesterásico deve contribuir para o desenvolvimento das alterações comportamentais observadas.