Caracterização do mecanismo de sinergia de toxinas inseticidas de Bacillus thuringiensis sorovar. israelensis e Lysinibacillus sphaericus com ação em larvas de mosquitos

Abstract

Lysinibacillus sphaericus (Lsp) é um larvicida biológico efetivo para o controle de mosquitos, mas a resistência dos insetos limita a sua utilização. A resistência à toxina Bin do Lsp em Culex quinquefasciatus é causada por mutações que levam à ausência de receptores no epitélio intestinal. Já foi demonstrado que a toxina Cyt1Aa de Bacillus thuringiensis sorovar. israelensis (Bti) restaura a toxicidade da Bin para larvas de C. quinquefasciatus resistentes e de Aedes aegypti, naturalmente refratárias, pois não têm o receptor para a Bin. O objetivo deste trabalho foi elucidar o mecanismo de sinergia entre as toxinas Bin e Cyt1Aa em larvas resistentes. Neste estudo, foi demonstrado que diferentes misturas de toxinas Bin e Cyt1Aa apresentam toxicidade in vivo para larvas resistentes. Esta atividade foi correlacionada à internalização celular da Bin, apenas quando as larvas foram tratadas com a toxina Cyt1Aa. O efeito sinérgico observado entre as toxinas Bin e Cyt1Aa não depende da ligação entre elas, contrastando com o mecanismo previamente descrito entre a Cyt1Aa e as toxinas Cry de Bti. A sinergia entre Cyt1Aa e Bin depende da Cyt1Aa funcional, já que a mutante Cyt1AaV122E, que é afetada na sua capacidade de oligomerização e inserção na membrana, não foi capaz de sinergizar a toxina Bin em larvas resistentes. O mecanismo de sinergia revelado neste estudo é inédito mostrando que a toxina Cyt1Aa pode superar as falhas de ligação entre a toxina Bin e o seu receptor, pois permite a internalização da toxina nas células intestinais. Neste estudo, foi ainda investigado o mecanismo de morte celular causado pela toxina Bin e foram observados indícios de envolvimento da via intrínseca de apoptose através da ativação da Caspase-3. Os dados deste estudo contribuem para o conhecimento do modo de ação destas toxinas e ajudam a desenvolver estratégias aprimoradas para explorar suas características inseticidas.