Exposição de "Drosophila melanogaster" a piperonil butóxido gera resposta transcricional robusta

Estudo recente analisou a resposta transcricional da Drosophila melanogaster a diferentes agroquímicos. A pesquisa revelou que apenas a exposição ao piperonil butóxido (PBO), um sinergista de inseticida, provocou uma resposta significativa em um grupo suscetível de moscas. O PBO causou a regulação para cima de um conjunto específico de genes envolvidos no metabolismo, sugerindo uma nova função fisiológica para as enzimas P450, tradicionalmente associadas à desintoxicação.

A maioria dos estudos anteriores focou na resistência a inseticidas, mas poucos investigaram a resposta transcricional em populações naïves, ou seja, que não foram previamente expostas a esses compostos.

Neste estudo, os pesquisadores expuseram uma cepa selvagem de Drosophila melanogaster a nove agroquímicos diferentes, incluindo inseticidas neurotóxicos e o PBO. A concentração de cada composto foi ajustada para causar baixas taxas de letalidade, permitindo a análise de mudanças transcricionais antes da ocorrência de mortalidade significativa.

Os resultados mostraram que, entre os nove compostos testados, somente o PBO induziu uma resposta transcricional robusta. Essa resposta foi caracterizada pela regulação para cima de genes que codificam enzimas como CYPs, GSTs, UGTs e EcKLs, todas envolvidas em processos metabólicos. A resposta foi observada em fêmeas, mas não em machos, e variou conforme o tempo e a concentração do PBO.

A pesquisa indicou que a resposta transcricional ao PBO é específica para células somáticas e não foi detectada em órgãos reprodutivos. Além disso, diferentes conjuntos de genes foram regulados no trato digestivo e na carcaça das moscas, sugerindo uma resposta tecidual específica.

Discussão e implicações

A ausência de resposta transcricional significativa aos outros oito inseticidas testados contrasta com estudos anteriores que relataram a regulação de múltiplos genes em diferentes espécies de insetos após a exposição a pesticidas. Essa disparidade pode estar relacionada a diferenças metodológicas, incluindo a falta de replicação rigorosa em experimentos anteriores.

Os pesquisadores propõem que a resposta ao PBO pode estar relacionada à inibição de uma ou mais enzimas CYP, levando ao acúmulo de substratos endógenos que, por sua vez, desencadeiam a regulação para cima de genes envolvidos em suas vias metabólicas. Essa hipótese é suportada pela natureza dependente de concentração e tempo da resposta observada.

O estudo também sugere que os CYPs regulados pelo PBO desempenham funções fisiológicas importantes, além da desintoxicação de xenobióticos, e que essas funções são parte de um ciclo de feedback transcricional ainda não completamente entendido.

Conforme os pesquisadores, o estudo destaca a importância de critérios rigorosos e replicação robusta em experimentos de RNA-Seq, especialmente ao investigar respostas transcricionais a agroquímicos. Além disso, os achados sugerem uma nova função endógena para as enzimas CYP em Drosophila melanogaster, potencialmente revelando novos aspectos da fisiologia dos insetos. O termo “genes de desintoxicação” pode, portanto, ser insuficiente para descrever completamente o papel desses genes, sendo “genes de metabolismo” uma denominação mais abrangente. Pesquisas futuras devem focar na identificação dos compostos endógenos metabolizados por essas enzimas e no mecanismo que regula esse ciclo de feedback transcricional.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1016/j.pestbp.2024.106102