Células hacer “corazón” Las abejas pueden enmascarar los efectos de pesticidas en los insectos

Células hacer “corazón” Las abejas pueden enmascarar los efectos de pesticidas en los insectos

Elton Alisson | Agencia FAPESP 19/05/2015 - El uso indiscriminado de plaguicidas en los cultivos y la eliminación de sustancias tóxicas, como metales traza en bajas concentraciones, en el suelo y el aire, así como ríos y lagos, Ellos son considerados como algunos de los factores responsables de la disminución de las poblaciones y la desaparición de especies de abejas se observan actualmente en diferentes partes del mundo.

Los efectos reales de estos productos químicos en los insectos, todavía, No están muy bien informados, ya que los estudios realizados en los últimos años en Brasil y otros países para diagnosticar si la exposición de las abejas a diferentes concentraciones de ciertos tipos de plaguicidas altera la mortalidad y la supervivencia, más allá de los comportamientos y órganos internos del animal - como el cerebro -, No se identificaron cambios significativos.

"A veces, No es porque se observaron cambios en la mortalidad y el comportamiento, además de los órganos internos específicos que pueden verse afectados por un determinado plaguicida, que el producto no está causando efectos en las abejas ", dijo Fabio Camargo Abdalla, profesor en el Departamento de Biología de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), para Agencia FAPESP.

El investigador y el estudiante Caio Eduardo da Costa Domingues - que realiza Masters en el Programa de Posgrado en Biotecnología y Monitoreo Ambiental de la UFSCar con Sorocaba Bolsa FAPESP - descubierto que las abejas de géneroBombus - popularmente conocido como abejas carpinteras o mamamgabas - tener un sistema celular integrado capaz de "compensar" los efectos de las sustancias tóxicas y, para luchar contra ellos, "Máscara" su impacto real hasta una cierta concentración y tiempo de exposición.

El descubrimiento - Resultado de la búsqueda "Acción Cadmio y el Roundup® original en órganos internos de Bombus morio y Bombus atratus (Hymenoptera: Bombini), con el apoyo de la FAPESP - se informó en un artículo publicado en la revista Más uno.

Los resultados serán presentados en el próximo Congreso Latinoamericano de Toxicología Ambiental y Sociedad Química (Setec, sus siglas en Inglés), espera que se produzca entre el día 7 y 10 Setiembre, em Buenos Aires, na Argentina.

"Los efectos de la exposición de las abejas a un xenobiótico dada [productos químicos sintéticos que no se producen naturalmente en el medio ambiente, como pesticidas y metales traza] puede ser compensada para este sistema celular integrada, Llame hepatonefrocítico ", Said Abdalla.

De acuerdo con el investigador, hepatonefrocítico el sistema identificado por microcospia las abejas carpinteras se compone de células que componen el llamado cuerpo del insecto de grasa - que tienen la función homóloga al hígado, humana -, más células pericárdicas y células del sistema inmune (Hemocyte) hacer animales.

Este conjunto de células y tejidos está situado y dispuesto, no es casual, en capas en una región contráctil (miogénico) alrededor del vaso dorsal (el "corazón) Abejas - un tubo de fondo ciego que se extiende en el abdomen y se abre inicia la cabeza del insecto - y funciona, de manera coordinada, como un filtro para sangre (hemolinfa) Abejas.

Cuando las abejas están expuestos a xenobióticos, las células del cuerpo la grasa son los primeros en ser activado y representan la primera barrera contra la agresión química.

Si las células de grasa del cuerpo no pueden detener el "ataque" de la sustancia química y se ven afectados o destruidos, células pericárdicas se llaman.

No obstante, respuesta inmune celular se produce en todo el proceso de "combate", revelado por la morfología y de glóbulos conteos durante todo el período de la exposición a los pesticidas y metales traza.

Las sustancias tóxicas neutralizados por las células pericárdicas son liberados de nuevo en la hemolinfa y pueden ser filtrados por los túbulos de Malpighi - órgano excretor de insectos.

Las células inmunes de las abejas, por otra parte, participar durante todo el proceso, Explicó Abdalla.

"Esta asociación de células, junto con el túbulo de Malpighi, abejas opera de una manera análoga a la riñón y el hígado de los seres humanos y representan la primera línea del insecto para compensar los efectos perjudiciales de la exposición a productos químicos ", dicho.

Potencial biomarcador

Con el fin de evaluar lo que el límite de compensación de los efectos de las sustancias tóxicas por el sistema hepatonefrocítico de las abejas, los investigadores realizaron experimentos que expusieron las abejas carpinteras (Morio pretoriana) las dosis de cadmio considerados seguros para la clase I y II aguas por el Consejo Nacional del Ambiente (CONAMA), además de dosis subletales de tiametoxam - los plaguicidas más comúnmente utilizados en Brasil - y glifosato para diferentes períodos.

Los resultados del análisis de la respuesta celular de los insectos - realizado por el recuento de células hepatonefrocítico sistema en la hemolinfa - revelaron que la exposición durante dos días a una parte por mil millones (ppb) Cadmio, diluido en 2 mililitros (ml) agua, Causó la muerte de las células de la grasa corporal y una intensa actividad de las células pericárdicas, haciendo que el sistema se colapse y la destrucción del vaso dorsal de los animales.

"Estamos viendo que esto también ocurre con las diferentes especies de abejas que no sólo Morio pretoriana, así como Atratus pretoriana, Apis mellifera es en Sospechoso Xylocopa, que comparte el mismo nicho con una Bombus, con la diferencia de que se trata de una abeja solitaria, y no social ", Explicó.

"Por eso, hepatonefrocítico este sistema se puede utilizar como un biomarcador para evaluar el nivel morfológico de estrés ambiental en las abejas ", indicado.

Según el investigador, La activación simple de las células que componen este sistema por las abejas cuando se expone a un tipo particular de xenobióticos ya es una indicación del efecto perjudicial de la sustancia química, una vez que el insecto se desvía la energía metabólicamente que podría ser utilizado para otras funciones, como la actividad de recogida, hacer todo este trabajo sistema fisiológico.

"Esto podría perjudicar a una colonia extrapolado este efecto de desviación de energía para todo tipo de abejas forrajeo expuestas en el campo", Said Abdalla.

El sistema también puede predecir hepatonefrocítico, con bastante precisión, que los órganos de insectos pueden ser afectados por un agente tóxico particular para evaluar qué tipos de células están siendo más dañada en el sistema, ya que tienen diferentes funciones asociadas con otros órganos, Señaló el investigador.

Más allá de la desintoxicación y filtración, las células del sistema hepatonefrocítico están involucrados en el desarrollo ovárico, formar y mantener la cutícula que cubre el cuerpo de la abeja (cuticulogênese), con la regulación de las hormonas del cerebro de las glándulas insectos, Explicó.

"Este sistema podría ser utilizado como un punto de control. Mediante el estudio de los métodos convencionales, el efecto de un insecticida dado neonitocinoide - lo cual es extremadamente perjudicial para las células del sistema nervioso de las abejas - en el insecto, cambios morfológicos que no pueden ser percibidas en el cerebro o la mortalidad y la supervivencia del animal. Pero usted puede comprobar si la desintoxicación y el filtrado de sistema se activa ", puntiagudo.

Los investigadores planean futuros análisis mediante técnicas de cromatografía de gases y células de masas de la espectrometría de grasa corporal y pericárdico comprenden el sistema hepatonefrocítico de las abejas para estudiar la dinámica del metabolismo de xenobióticos por insectos.

En el ejemplo de lo que ocurre en el hígado humano, os agroquímicos, por ejemplo, Ellos son "roto" por el sistema metabólico de abejas en moléculas más pequeñas, pide segundos metabolitos.

En ciertos casos, esos segundos metabolitos son mucho más potentes y perjudicial para el cuerpo del insecto que la molécula original de agroquímicos, Said Adballa.

"Sucede que el tiametoxam, que es un producto agroquímico estudiados intensivamente en nuestro laboratorio y, cuando se ingiere, potencial tóxico puede aumentar hasta 300 más veces ", dicho.

O artigo "sistema-Hepato nephrocitic: un modelo novedoso de biomarcadores para el análisis de la ecología de la tensión en el biomonitoreo ambiental " (doi: 10.1371/journal.pone.0132349), de Abdalla y Domingues, Se puede leer en la revista Más uno en www.plosone.org/article/related/info:doi / 10.1371 / journal.pone.0132349.