Toxinas Shiva revelam novo alvo em receptores nicotínicos

Pesquisadores identificaram mecanismo de ação das toxinas Shiva em insetos. O estudo aponta interação direta com receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR) em Drosophila melanogaster. Os resultados indicam ausência de resistência cruzada com espinosade e destacam papel central da subunidade β1.

As toxinas Shiva atuam como agonistas e moduladores alostéricos positivos. Elas ativam receptores e ampliam a resposta à acetilcolina em concentrações nanomolares. Ensaios eletrofisiológicos mostram aumento de corrente iônica após aplicação dos peptídeos.

Bioensaios com linhagens resistentes ao espinosade indicam manutenção da eficácia das toxinas. A resistência ao espinosade ocorre via mutações na subunidade α6. As toxinas Shiva não interagem com esse sítio. Os dados sugerem alvo distinto no receptor nicotínico.

Testes com linhagens knockout revelam dependência da subunidade β1. Insetos sem β1 não apresentaram mortalidade mesmo em altas doses. A resistência superou 3.500 vezes em comparação ao tipo selvagem. Outras subunidades não alteraram a resposta de forma relevante.

Modelagem estrutural

Modelagem estrutural e mutagênese identificaram resíduos críticos. Os aminoácidos E206 e I231 na subunidade β1 participam da ligação com as toxinas. Alterações nesses pontos reduziram ou eliminaram a atividade inseticida.

Ensaios em oócitos de Xenopus confirmaram ativação direta dos receptores formados por α4-β1. A toxina Omega apresentou maior potência em comparação com GS-ω/κ. Kappa mostrou baixa ativação direta, mas forte modulação alostérica.

As toxinas também aumentaram a sensibilidade do receptor à acetilcolina. Houve deslocamento da curva dose-resposta para concentrações menores do neurotransmissor. Esse efeito reforça o papel modulador dos peptídeos.

Diferenças entre espécies indicam seletividade biológica. Abelhas apresentaram menor sensibilidade à toxina Omega. Besouro da batata mostrou alta resistência ao GS-ω/κ. Variações na sequência da subunidade β1 explicam parte dessas respostas.

Outras informações em doi.org/10.1016/j.pestbp.2026.107136