Metarhizium anisopliae amplia virulência contra Opisina arenosella

A formação de apressórios elevou a patogenicidade de Metarhizium anisopliae contra larvas de Opisina arenosella. Estudo mostrou correlação positiva entre a taxa de formação dessa estrutura infectiva e a mortalidade do inseto. Com maior formação de apressórios, Metarhizium anisopliae matou mais larvas e reduziu o tempo letal. A análise por LC-MS também identificou mudanças no metabolismo da cutícula de Opisina arenosella após a formação do apressório. A conclusão consta de trabalho de pesquisadores chineses.

O apressório atua como estrutura especializada de infecção. Ele permite a Metarhizium anisopliae romper a cutícula de Opisina arenosella por pressão mecânica e ação enzimática. No experimento, os pesquisadores usaram sulforafano para reduzir a formação de apressórios em Metarhizium anisopliae. As concentrações testadas incluíram 0,00 mg/mL, 0,01 mg/mL, 0,02 mg/mL, 0,05 mg/mL e 0,08 mg/mL. O aumento da concentração reduziu a germinação dos conídios e a formação de apressórios.

No tratamento sem sulforafano, a taxa de formação de apressórios chegou a 66,60% após 72 horas. Esse valor superou os demais tratamentos. Na mesma condição, a mortalidade corrigida acumulada de larvas de Opisina arenosella chegou a 82,76% em sete dias. O LT50 ficou em 4,82 dias. No tratamento com 0,08 mg/mL de sulforafano, a mortalidade corrigida acumulada atingiu 25,29% em sete dias. O LT50 subiu para 8,74 dias.

Os cientistas também avaliaram a toxicidade do meio YEMDT com sulforafano. O tratamento não apresentou diferença significativa em relação ao controle. Esse resultado indica ausência de toxicidade direta da mistura sobre as larvas de Opisina arenosella. Assim, a redução da mortalidade teve relação com a menor formação de apressórios por Metarhizium anisopliae.

Germinação dos conídios

A dinâmica de infecção mostrou início da germinação dos conídios 10 horas após a inoculação. A taxa de germinação alcançou 90,40% em 38 horas e depois se estabilizou. A formação de apressórios começou em 20 horas. Entre 22 e 30 horas, o processo acelerou. Em 48 horas, a taxa chegou a 65,40% e também se estabilizou. Com base nesses dados, os autores definiram 18 horas como ponto anterior à formação de apressórios e 48 horas como ponto posterior.

A metabolômica revelou alterações na cutícula das larvas de Opisina arenosella antes e depois da formação da estrutura infectiva. Antes da formação do apressório, o estudo detectou 410 metabólitos cuticulares diferenciais em relação ao controle. Desse total, 349 tiveram redução e 61 tiveram aumento. Os autores associaram essas mudanças principalmente a vias ligadas ao metabolismo da cafeína e ao metabolismo de porfirinas.

Depois da formação do apressório, o número de metabólitos diferenciais caiu para 151. Entre eles, 91 aumentaram e 60 diminuíram. A comparação entre os dois momentos mostrou 102 compostos exclusivos da fase posterior à formação do apressório. Esses compostos incluíram benzenos e derivados substituídos, aminoácidos e derivados, além de compostos heterocíclicos.

Entre os compostos com aumento após a formação do apressório, o estudo cita L-sorbitol, sparfloxacino, N-acetil-D-glicosamina, ácido L-aspártico e ácido 2,6-dihidroxibenzoico. Os benzenos e derivados substituídos responderam por 24,7% dos compostos aumentados. Entre os compostos reduzidos, os autores identificaram lincomicina, D-gulono-1,4-lactona, luteolina, manghaslina e ácido 4,5-dihidroxitereftálico. Os ácidos graxos responderam por 20,7% dos compostos reduzidos.

Vias metabólicas de defesa

A análise de enriquecimento KEGG indicou ativação de vias metabólicas de defesa em Opisina arenosella. Antes da formação do apressório, 152 vias foram anotadas. Dessas, 25 apresentaram diferenças significativas e nove apresentaram diferenças altamente significativas. As vias com maior destaque incluíram biossíntese de alcaloides tropânicos, piperidínicos e piridínicos, biossíntese de fenilpropanoides e biossíntese de flavonoides.

Após a formação do apressório, 101 vias metabólicas foram anotadas. Quinze apresentaram diferenças significativas. As principais vias afetadas envolveram metabolismo de tirosina, metabolismo de histidina e degradação de flavonoides. Segundo os autores, esses processos indicam resposta de Opisina arenosella por meio de defesa imune, defesa antifúngica e degradação de toxinas.

Os pesquisadoresconcluíram que a cutícula de Opisina arenosella não atua apenas como barreira física. Ela responde à infecção por Metarhizium anisopliae por reprogramação metabólica. A interação entre Metarhizium anisopliae e a parede corporal de Opisina arenosella envolve pressão mecânica, hidrólise enzimática, sinais químicos e alterações metabólicas.

Mais informações em doi.org/10.3390/insects17050476