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Ciência

Cerco aos vetores de doenças

Pesquisadores da USP descobrem formas que dificultam ou impedem a digestão em insetos, o que leva os bichos à morte. A constatação pode ajudar no combate a males como a dengue e a febre amarela e melhorar a proteção de lavouras contra pragas

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postado em 19/03/2013 20:00 / atualizado em 19/03/2013 11:57

Paula Carolina /DIRED

Belo Horizonte — Resultado recente de pesquisa desenvolvida pelo Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP) abre caminho para o combate a insetos vetores de doenças como a dengue e a febre amarela. O trabalho, que atua em várias linhas, gera ainda possibilidades de controle de pragas que destroem lavouras de diversos tipos. Em ambas as situações, a eliminação ou o controle dos bichos é possível graças ao entendimento sobre o sistema digestório desses seres. O objetivo é dificultar, ou impedir, a digestão, causando a morte do inseto.

A pesquisa é conduzida pelo professor titular e coordenador do Laboratório de Biologia de Insetos, Walter Ribeiro Terra, com a também professora titular do mesmo laboratório Clelia Ferreira. “A ideia surgiu há cerca de 20 anos, quando ficou evidente a necessidade de novas formas de controle desses insetos, já que os métodos tradicionais, geralmente com o uso de inseticidas, são nocivos ao meio ambiente”, explica Terra. “Então, buscamos conhecer o sistema digestório deles, que é uma parte menos protegida.” O objetivo era descobrir algo que, ao ser ingerido pelos insetos, prejudicasse a digestão e a absorção de nutrientes, levando-os à morte.
“Quando começamos, o conhecimento sobre o tubo digestório era precário. Fomos estudando cada aspecto do sistema, dividindo os insetos em grupos diferentes, para ver como eles evoluíram ao longo do tempo. Fizemos um levantamento sobre as enzimas principais e o tipo de proteínas mais importantes para as células”, diz o professor.

Vacina

 
Uma das descobertas mais recentes e de grande importância para a saúde diz respeito a um tipo de enzima chamado tripsina, existente também nos humanos, e importante para a digestão de proteínas. Durante a pesquisa, a equipe do professor Walter Terra descobriu que, além das tripsinas já existentes no organismo de mosquitos dos gêneros Culex e Aedes, que são parecidas entre si, é produzida uma nova tripsina quando o mosquito chupa o sangue para se alimentar, que é diferente das demais. “As tripsinas que todos esses mosquitos têm são mais parecidas entre si do que essa tripsina que é produzida no momento em que ele chupa o sangue. Ou seja, ela é razoavelmente diferente das tripsinas que o próprio inseto já tem. Se afetada, também seria prejudicada a digestão”, enfatiza Terra.
Por meio da descoberta, e com o objetivo de inibir a ação dessa tripsina gerada no momento da picada, o professor explica que se abre caminho, por exemplo, para a produção de uma vacina que funcionaria como uma espécie de “feitiço contra o feiticeiro”. Ou seja, ao ser injetada em humanos, a vacina faria com que o organismo gerasse anticorpos contra a tripsina do mosquito, que, por sua vez, agiriam como inibidores dessa mesma tripsina do mosquito no momento da picada, atrapalhando a digestão e, consequentemente, levando à morte do inseto. Uma esperança para o combate a vetores de doenças como a dengue e a febre amarela.

“Essa tripsina pode ser produzida em larga escala, em laboratório, para a produção da vacina. Mas deve ficar claro que, por enquanto, isso é apenas uma hipótese. Antes de qualquer coisa, é preciso que sejam feitos estudos por imunologistas para termos certeza de que a vacina não causaria nenhum tipo de mal para o ser humano, pois nós temos tripsinas diferentes das do mosquito”, ressalta o professor.

Lavouras

No âmbito da agricultura, outra importante parte do estudo coordenado por Walter Terra concentra-se na membrana peritrófica, uma espécie de tubo responsável, entre outras coisas, pela separação de nutrientes durante o processo digestivo. “Descobrimos várias coisas relacionadas à membrana peritrófica. Por exemplo, durante o processo de separação, algumas enzimas passam e outras não. Por isso, para o inseto, uma lesão ali é muito grave”, explica.

Para acabar com algumas pragas que prejudicam as lavouras, uma solução seria inserir nas plantas enzimas que lesionam essa membrana. “Algumas plantas, na guerra contra os insetos, já são capazes de produzir enzimas que atuam nessa membrana. Com isso, a função é prejudicada”, afirma o pesquisador. “Poderiam ser pegos genes dessas plantas e inseridos na lavoura. Não traz dano ambiental, mas é preciso haver um estudo para que isso seja feito de maneira adequada”, completa Terra, referindo-se à técnica de inserir genes de uma planta em outra (transgenia) com a finalidade de combater a praga.

Um exemplo já existente do controle de pragas é o milho de origem americana (em alguns casos também o brasileiro): “O milho é alterado e produz uma proteína capaz de se ligar à célula do intestino do inseto e essa célula morre quando ocorre a ligação. O gene usado é da bactéria Bacillus thuringiensis (BT), que, quando inserido no milho, lesa as lagartas, mas é inofensivo para nós”. Procedimento semelhante poderia ser usado para a destruição de larvas de mosquitos, com a inserção de tais genes na água em que elas se reproduzem.

 Em nova fase da pesquisa, recém-iniciada, a equipe de Terra agora quer conhecer as bases moleculares do sistema digestório dos insetos. O novo objetivo é descobrir quais são as moléculas que fornecem instruções para fazer as proteínas e assim dar continuidade ao estudo e indicar possíveis soluções para acabar com pragas ou vetores de doenças.

UFV estuda melhoramento da soja

A bioquímica Maria Goreti de Almeida Oliveira, diretora do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde da Universidade Federal de Viçosa (UFV) e diretora do Laboratório de Enzimologia, Bioquímica de Proteínas e Peptídeos do Instituto de Biotecnologia Aplicada à Agropecuária (Bioagro), trabalha, desde 1993, em uma pesquisa que busca acabar com pragas da soja também afetando o sistema digestório dos insetos. A pesquisa faz parte do Programa de Melhoramento de Soja do Bioagro, instituto que trabalha com temas que tenham demanda e que possam ser úteis à sociedade. O programa é focado na melhoria do grão de soja para a agroindústria, buscando o melhoramento da forma tradicional, que usa o cruzamento genético e não o método trangênico. A pesquisadora estuda a Anticarsia gemmatalis, conhecida como lagarta-da-soja, que não é a principal praga que atinge a soja, mas é muito significativa. O princípio é a própria defesa biológica das plantas.

Segundo Oliveira, já foi observado que, quando a planta sofre um estresse biótico (por exemplo, um ataque de insetos) ou abiótico (como a falta d’água), dá uma resposta de defesa, que é a produção de um inibidor de protease (enzima que atua no processo digestivo, fazendo a quebra de proteínas). Sendo inibida a protease, prejudica-se a digestão, comprometendo o desenvolvimento, a manutenção e a reprodução da lagarta, podendo levá-la à morte, que é o objetivo da pesquisa.
No entanto, como o inibidor produzido pela planta não é suficiente para acabar com toda a praga, o trabalho segue adotando três caminhos para ampliar a defesa do vegetal: a descoberta de importante inibidor de protease com características proteicas para pulverizar a planta sem afetar o meio ambiente; a produção de molécula mimética (que mimetiza, adota gestos e formas físicas do outro) ou de inibidor potente de protease mimética para ser pulverizado na planta; ou a produção de planta geneticamente modificada (nesse caso, trangênica).
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