Impacto da dose ambientalmente relevante da associação dos agrotóxicos sulfoxaflor e clorpirifós via cera sobre a expressão de genes em abelhas Apis mellifera

As abelhas desempenham um papel fundamental como polinizadoras, o que as expõe frequentemente à contaminação por agrotóxicos durante o forrageamento no campo. Para aprofundar a compreensão dos impactos causados por esses produtos em nível molecular, a presente dissertação está organizada em quatro capítulos: um dedicado às considerações iniciais, dois compostos por artigos científicos distintos e complementares, e um capítulo final voltado à discussão das implicações dos resultados e às considerações finais do estudo. O primeiro artigo consiste em uma revisão sistemática da literatura, desenvolvida para compilar, organizar e analisar as evidências disponíveis sobre como a exposição a misturas de agrotóxicos altera os perfis globais de expressão gênica em A. mellifera. A análise revelou uma literatura fragmentada, com respostas transcricionais variando substancialmente de acordo com a associação, a via de exposição e o estágio de desenvolvimento do inseto. A busca, conduzida entre dezembro de 2025 e março de 2026, consolidou 14 estudos (n = 14) Apenas uma minoria explorou concentrações ambientalmente relevantes e simulações crônicas via cera, evidenciando uma importante lacuna no conhecimento ecotoxicológico atual. Preenchendo essa lacuna identificada na revisão, o segundo artigo tem como objetivo analisar o impacto de doses ambientalmente relevantes da associação dos agrotóxicos Sulfoxaflor e Clorpirifós sobre a expressão de genes nessas abelhas. Neste estudo experimental, os insetos foram expostos de forma crônica a quadros contendo lâminas de cera contaminadas com concentrações realistas de campo: Sulfoxaflor (16,97 µg/kg) em associação com Clorpirifós (24,95 µg/kg). A fim de mapear o impacto dessa contaminação residual ao longo da vida e da divisão de trabalho na colônia, foram coletadas amostras em três fases distintas (larvas, nutrizes e campeiras) para a análise da expressão gênica, buscando mecanismos de resposta molecular sistêmica frente a essa interação química no ambiente apícola. Os resultados revelaram que a exposição à cera contaminada por sulfoxaflor e clorpirifós afeta principalmente as larvas, causando ativação de vias ligados à imunidade, detoxificação e metabolismo. Conclui-se que as larvas exibiram maior alteração na expressão gênica, em contraste, nutrizes e campeiras apresentaram um menor número de genes diferencialmente expressos, indicando maior resiliência nas fases adultas.

Resumo (inglês)

Bees play a fundamental role as pollinators, which frequently exposes them to pesticide contamination during field foraging activities. To advance the understanding of the molecular impacts caused by these compounds, this dissertation is organized into four chapters: one dedicated to the introductory considerations, two comprising distinct and complementary scientific articles, and a final chapter addressing the implications of the findings and the overall conclusions of the study. The first article consists of a systematic literature review designed to compile, organize, and analyze the available evidence regarding how exposure to pesticide mixtures alters global gene expression profiles in A. mellifera. The analysis revealed a fragmented body of literature, with transcriptional responses varying substantially according to the pesticide combination, exposure route, and developmental stage of the insect. The search, conducted between December 2025 and March 2026, identified and consolidated 14 studies (n = 14). Only a minority of these studies investigated environmentally relevant concentrations and chronic exposure scenarios through contaminated beeswax, highlighting an important gap in current ecotoxicological knowledge. Addressing this gap identified in the review, the second article aimed to evaluate the effects of environmentally relevant doses of the pesticide mixture Sulfoxaflor and Chlorpyrifos on gene expression in honey bees. In this experimental study, insects were chronically exposed to combs containing beeswax sheets contaminated with fieldrealistic concentrations of Sulfoxaflor (16.97 µg/kg) in combination with Chlorpyrifos (24.95 µg/kg). To investigate the effects of this residual contamination throughout the bees’ life cycle and division of labor within the colony, samples were collected from three developmental and behavioral stages (larvae, nurse bees, and forager bees) for gene expression analyses, aiming to identify mechanisms of systemic molecular response to this chemical interaction in the apicultural environment. The results revealed that exposure to wax contaminated with sulfoxaflor and chlorpyrifos primarily affects larvae, triggering the activation of pathways related to immunity, detoxification, and metabolism. It was concluded that larvae exhibited greater changes in gene expression. In contrast, nurse bees and forager bees showed a lower number of differentially expressed genes, indicating greater resilience during the adult stages.

Palavras-chave

Abelhas africanizadas , Cera contaminada , RNA-Seq , Sulfoxaflor , Clorpirifós , Expressão gênica , Toxicologia molecular

Idioma

Português

Citação

XAVIER, Jaíne. Impacto da dose ambientalmente relevante da associação dos agrotóxicos sulfoxaflor e clorpirifós via cera sobre a expressão de genes em abelhas Apis mellifera. 2026. Dissertação (Mestrado em Zootecnia) - Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu, 2026.