Caracterização ultra-estrutural dos efeitos citopatológicos causados por toxinas de Bacillus sphaericus no instestino de larvas de Culex quinquefasciatus

• Autor(a) principal: Melo, Janaina Viana de
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
• Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/3906
• topic: Culex; Toxinas bacterianas; Mucosa intestinal; Mucosa Intestinal

O Bacillus sphaericus (Bsp) é uma bactéria entomopatógena eficiente para o controle de Culex quinquefasciatus, um importante vetor da filariose e arboviroses. O fator larvicida do Bsp é a toxina binária (Bin) e a sua ação em C. quinquefasciatus depende da ligação ao receptor Cqm1. A ausência deste receptor no epitélio intestinal é o principal mecanismo de resistência à toxina Bin. Larvas resistentes a esta toxina, são susceptíveis ao Bsp IAB59 que, além da Bin, produz as toxinas Cry48Aa e Cry49Aa. O principal objetivo deste estudo foi caracterizar os efeitos de toxinas do Bsp nas células do epitélio intestinal de C. quinquefasciatus, utilizando como modelos larvas de uma colônia susceptível a todas as toxinas estudadas (S), de uma colônia resistente à toxina Bin (R2362) e de uma colônia resistente à Bin e Cry48Aa/Cry49Aa (RIAB59). Na primeira etapa, larvas não tratadas das colônias S e R2362 disseccionadas 30 min, 4, 6 e 48 h após a muda para o 4° estádio foram fixadas e processadas para microscopia eletrônica de transmissão (MET). A avaliação morfológica do epitélio intestinal mostrou que células de larvas R2362, ao final do 4° estádio, são caracterizadas por um intenso acúmulo de inclusões lipídicas, sugerindo que a ausência da a-glicosidase Cqm1 pode estar envolvida com alterações no metabolismo. Para caracterizar os efeitos causados pelas toxinas no epitélio intestinal, as larvas foram disseccionadas 1 e 6 h após o tratamento e processadas para MET. A avaliação ultra-estrutural da ação da toxina Bin nas células do epitélio intestinal mostrou que os principais efeitos em larvas S foram a vacuolização citoplasmática e destruição de microvilosidades. Estes foram observados exclusivamente em células que possuem o receptor Cqm1, demonstrando que esta molécula é essencial para mediar a ação da toxina Bin. Em células de larvas das colônias S e R2362, susceptíveis à Cry48Aa/Cry49Aa, o principal efeito destas toxinas foi a vacuolização mitocondrial, e este parece estar associado à Cry48Aa que possui estrutura de 3 domínios típica de toxinas da família Cry. Efeitos similares aos da toxina Bin também foram observados e parecem resultantes da ação da Cry49Aa que possui homologia com toxinas do tipo binária. Os dados mostram que a Cry48Aa/Cry49Aa possui uma ação complexa nas células e seu sítio de ligação é diferente do Cqm1. Combinações da toxina Bin com as toxinas Cry11Aa e Cyt1Aa do Bti também provocaram alterações em células de larvas R2362, desprovidas do receptor Cqm1. A combinação Bin/Cry11Aa causou efeitos similares aos induzidos pela toxina Cry48Aa/Cry49Aa, e sugerem que as toxinas de 3 domínios, Cry11Aa e Cry48Aa, podem mediar os efeitos das toxinas Bin e Cry49Aa, respectivamente, nos modelos estudados. A combinação Bin/Cyt1Aa provocou efeitos drásticos como a perda precoce de microvilosidades e a lise celular, característica da toxina Cyt1Aa que apresenta ação citolítica. Os resultados deste trabalho contribuem para o entendimento do modo de ação de toxinas do Bsp, bem como do efeito sinergístico de suas toxinas com aquelas do Bti