Peptídeos inseticidas dependem da subunidade β1 e evitam resistência ao espinosade
Pesquisadores de um grupo internacional identificaram o mecanismo de ação das toxinas Shiva em insetos. O estudo aponta uma interação direta com os receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR) em Drosophila melanogaster. Os resultados indicam a ausência de resistência cruzada com espinosade e destacam o papel central da subunidade β1.
As toxinas Shiva atuam como agonistas e moduladores alostéricos positivos. Elas ativam os receptores e ampliam a resposta à acetilcolina em concentrações nanomolares. Os ensaios eletrofisiológicos mostram um aumento da corrente iônica após a aplicação dos peptídeos.
Os bioensaios com linhagens resistentes ao espinosade indicam a manutenção da eficácia das toxinas. A resistência ao espinosade ocorre via mutações na subunidade α6, porém as toxinas Shiva não interagem com esse sítio. Os dados sugerem um alvo distinto no receptor nicotínico.
Testes com linhagens knockout revelam a dependência da subunidade β1. Os insetos sem a β1 não apresentaram mortalidade, mesmo em altas doses. A resistência superou as 3.500 vezes em comparação ao tipo selvagem. Outras subunidades não alteraram a resposta de forma relevante.
A modelagem estrutural e a 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 a ativação direta dos receptores formados por α4-β1. A toxina Omega apresentou uma maior potência em comparação com a GS-ω/κ. A Kappa mostrou uma baixa ativação direta, mas uma forte modulação alostérica.
As toxinas também aumentaram a sensibilidade do receptor à acetilcolina. Houve um deslocamento da curva dose-resposta para concentrações menores do neurotransmissor. Esse efeito reforça o papel modulador dos peptídeos.
As diferenças entre as espécies indicam uma seletividade biológica. As abelhas apresentaram uma menor sensibilidade à toxina Omega, enquanto o besouro-da-batata mostrou uma alta resistência ao GS-ω/κ. As variações na sequência da subunidade β1 explicam parte dessas respostas.
Mais informações sobre o estudo Mechanistic characterization of insecticidal Shiva toxin interactions with Drosophila melanogaster nicotinic acetylcholine receptors esão disponíveis em doi.org/10.1016/j.pestbp.2026.107136.
Fonte: Revista Cultivar – Schubert Peter