Desvendando a química ecológica de captura de presas pela teia das aranhas Trichonephila clavipes e Trichonephila plumipes através de abordagens ômicas

• Autor(a) principal: Esteves, Franciele Grego
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/214850
• topic: Seda de aranha; Glândulas de seda; Caracterização do perfil lipídico; Abordagem peptidômica; Imagemaneto químico; Spider silk; Silk glands; Lipid profile characterization; Peptidomic approach; Chemical imaging

A aranha Trichonephila clavipes pertence ao grupo das aranhas construtoras de teia orbital, que constroem teias grandes e circulares para capturar suas presas. Através de uma glândula produtora de seda denominada de agregada, essas aranhas depositam gotículas oleosas que recobrem os fios da espiral de captura. Essas gotículas oleosas contêm muitas vesículas lipídicas que aprisionam em seu interior soluções de proteínas, peptídeos e compostos de baixas massas moleculares. Dentre essas moléculas muitas são toxinas de natureza proteica e de baixas massas moleculares, as quais podem, por exemplo, paralisar as presas no momento em que as mesmas entram em contato com a teia. Especula-se que quando um inseto-presa é aprisionado pela teia, as gotículas e vesículas lipídicas desempenham um papel importante em penetrar, armazenar, transportar, e por fim, liberar as toxinas para o interior do corpo da presa. Considerando isso, utilizando análises de espectrometria de massas, foi possível identificar seis classes de lipídios que compõem as gotículas e vesículas lipídicas da teia. Dentre elas, principalmente os ácidos e ésteres graxos, além de fosfolipídios do tipo glicerofosfolipídio e esfingolipídios, e também glirecerolipídios e esterolipídios. Posteriormente, através da análise quantitativa do extrato vesicular da teia, foi possível estimar que para uma única teia, o extrato vesicular apresentou em média 14.709.800 vesículas lipídicas, com um valor expresso em massa de 700µg de proteínas/peptídeos; de forma que cada vesícula possivelmente aprisiona em seu interior ≅ 47 pg de proteínas/peptídeos que provavelmente correspondem às toxinas que paralisam o inseto-presa no momento em que as mesmas são liberadas para o interior do corpo do inseto. Até o momento não se sabe muito sobre a composição peptídica da teia, dessa forma, através da análise do perfil de peptídeos por LC-MS/MS, foram identificados um total de 729 peptídeos presentes na seda da teia e nas glândulas produtoras de seda da aranha T. clavipes, sendo que 13 peptídeos foram selecionados e sintetizados em fase sólida, para que posteriormente o potencial tóxico dos mesmos fossem avaliados em ensaios de inseto-toxicidade. Foi observado que tanto o extrato vesicular da teia como os peptídeos Trichonephiline-1, -2, -3, -4, -8, 10 e 13 apresentaram efeitos tóxicos quando injetados na hemocele de abelhas. O extrato vesicular da teia apresentou valor de DL50 = 0,323 ng/mg enquanto os peptídeos Trichonephiline-1, -2, -3 apresentaram valor de de DL50 = 1,06 ng/mg, 0,846 ng/mg e 1,06 ng/mg, respectivamente. Além disso, quando submetidos a ensaios de Fluorescence Imaging Plate Reader (FLIPR), os peptídeos Trichonephiline-1, -2, -3, -4, -8, 10 e 13 também apresentaram ação inibitória em canais de íons sódio (Nav) e cálcio (Cav2.2). O peptídeo Trichonephiline-8 também inibiu canais de íons cálcio (Cav1.3) e o receptor nicotínico de acetilcolina alfa 7 (nAChRα7), enquanto o peptídeo Trichonephiline-10 inibiu apenas o receptor nAChRα7. Além dos peptídeos potenciais inseticidas envolvidos na captura de presas, o peptídeo Trichonephiline-6 foi identificado com ação antibiótica (MIC <= 0,25 ug/mL) para a bactéria Gram+ Staphylococcus aureus. O extrato total da teia também apresentou ação antibiótica com valor de MIC ≤ 2 µg/mL para a bactéria Gram- Pseudomonas aeruginosa. Tanto a seda da teia quanto o peptídeo Trichonephiline-6 podem estar contribuindo no mecanismo de defesa da teia para que a seda, ou até os ovos da aranha em desenvolvimento, resistam à decomposição microbiana. Finalmente, foi realizada pela primeira vez a análise de imageamento químico por espectrometria de massas (IMS-MALDI) da seda da teia da aranha T. plumipes, a qual evidenciou que a distribuição dos peptídeos na teia ocorre de forma heterogênea. Dessa forma, os resultados obtidos na presente tese forneceram uma melhor compreensão químico-ecológica da captura de presas pelas teias das aranhas do gênero Trichonephila, além de servir de inspiração para o desenvolvimento de novos inseticidas-seletivos e/ou antibióticos.