Bactéria "Rickettsia" afeta reprodução de inseto usado no controle de pragas agrícolas

A incompatibilidade citoplasmática impede que ovos postos por fêmeas não infectadas e cruzadas com machos infectados eclodam

11.10.2024 | 10:00 (UTC -3)
Revista Cultivar
<i>Nesidiocoris tenuis</i> - Foto: National Agriculture and Food Research Organization (NARO)
Nesidiocoris tenuis - Foto: National Agriculture and Food Research Organization (NARO)

Estudo revelou que bactérias do gênero Rickettsia, presente em insetos predadores, podem interferir na reprodução de espécies usadas no controle de pragas agrícolas. A pesquisa focou em Nesidiocoris tenuis, inseto predador utilizado no manejo biológico de pragas como moscas-brancas e tripes. Rickettsia, conhecida por causar manipulações reprodutivas em seus hospedeiros, demonstrou induzir um fenômeno conhecido como incompatibilidade citoplasmática (IC).

A incompatibilidade citoplasmática impede que ovos postos por fêmeas não infectadas e cruzadas com machos infectados eclodam, afetando diretamente a reprodução da espécie. Esta descoberta é importante para a agricultura, pois N. tenuis é amplamente utilizado como agente de controle biológico em diversas culturas, e falhas em sua reprodução podem comprometer a eficácia no combate a pragas.

Mecanismo de ação de Rickettsia

A pesquisa, realizada por cientistas da Organização Nacional de Pesquisa Agrícola (NARO) do Japão e da Universidade de Miyazaki, revelou que a cepa de Rickettsia identificada em N. tenuis pertence ao grupo Bellii, comumente encontrado em insetos. O estudo também identificou que Rickettsia possui genes responsáveis pela IC, semelhantes aos presentes na bactéria Wolbachia, outra conhecida por manipular a reprodução de insetos.

Esses genes, conhecidos como cifA-like e cifB-like, foram encontrados em plasmídeos (segmentos de DNA extracromossômico) de Rickettsia. A presença desses genes sugere que a capacidade da bactéria de induzir IC pode ter sido adquirida por meio de transferência horizontal de genes entre diferentes espécies. Isso significa que Rickettsia, que originalmente não possuía essa habilidade, pode ter “aprendido” com outras bactérias simbióticas, como Wolbachia, a manipular a reprodução dos hospedeiros.

Implicações para a agricultura

A descoberta de que Rickettsia pode induzir IC no N. tenuis levanta preocupações sobre o impacto dessa bactéria no controle biológico de pragas. Se a infecção por Rickettsia não for gerida adequadamente, pode ocorrer uma diminuição na reprodução de N. tenuis nas plantações, reduzindo a eficácia do controle biológico e aumentando a população de pragas. Além disso, a pesquisa indicou que a prevalência de Rickettsia nas populações selvagens de N. tenuis varia entre 21% e 96%, o que pode resultar em cruzamentos incompatíveis e comprometer o controle das pragas.

Fatores como os custos de adaptação ou a sensibilidade da bactéria a diferentes temperaturas podem explicar a variação na prevalência da infecção. Em regiões com invernos rigorosos, a população de N. tenuis pode ser reduzida, e a imigração de outras populações pode afetar as taxas de infecção. Isso reforça a necessidade de monitoramento constante das infecções por Rickettsia nos campos agrícolas para evitar que o controle biológico seja prejudicado.

Evolução da manipulação reprodutiva

O estudo amplia o conhecimento sobre como diferentes bactérias simbióticas podem manipular a reprodução de seus hospedeiros. Até recentemente, acreditava-se que apenas Wolbachia e outras poucas bactérias tinham essa capacidade. A descoberta de que Rickettsia compartilha mecanismos semelhantes com a Wolbachia sugere que a evolução dessas bactérias inclui a troca de informações genéticas entre diferentes espécies, permitindo a adaptação e a aquisição de novas habilidades.

Próximos passos

Os pesquisadores enfatizam a necessidade de mais estudos para entender completamente o mecanismo de ação de Rickettsia em N. tenuis. A identificação e o controle das infecções por essa bactéria podem ser essenciais para garantir a eficácia do controle biológico de pragas em plantações ao redor do mundo. Além disso, o monitoramento da prevalência de IC em populações selvagens de N. tenuis ajudará a prevenir possíveis falhas no controle de pragas.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1098/rspb.2024.0680

Experimentos de acasalamento foram conduzidos com insetos infectados com <i>Rickettsia</i> e aqueles curados da infecção por <i>Rickettsia</i> por tratamento com antibióticos. Entre as quatro combinações de acasalamento possíveis, apenas o pareamento de fêmeas não infectadas e machos infectados resultou em 0% de taxa de eclosão de ovos - Imagem: National Agriculture and Food Research Organization (NARO)
Experimentos de acasalamento foram conduzidos com insetos infectados com Rickettsia e aqueles curados da infecção por Rickettsia por tratamento com antibióticos. Entre as quatro combinações de acasalamento possíveis, apenas o pareamento de fêmeas não infectadas e machos infectados resultou em 0% de taxa de eclosão de ovos - Imagem: National Agriculture and Food Research Organization (NARO)

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