Coexposição de abelha nativa e exótica ao imidacloprido e glifosato: uma avaliação do sistema imune

Grella, Tatiane Caroline [UNESP]

Coexposição de abelha nativa e exótica ao imidacloprido e glifosato: uma avaliação do sistema imune

Arquivos

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Data

2022-08-12

Autores

Grella, Tatiane Caroline

Orientador

Nocelli, Roberta Cornélio Ferreira

Soares Lima, Hellen Maria

Malaquias, José Bruno

Pós-graduação

Outro

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Tese de doutorado

Direito de acesso

Acesso restrito

Resumo

Resumo (português)

No Brasil, 141 culturas agrícolas dependem de polinizadores, como as abelhas, que são responsáveis por um terço desse serviço ecossistêmico. A espécie mais conhecida, dentre as abelhas, é a Apis mellifera, uma abelha exótica. No entanto, o Brasil possui uma grande biodiversidade de espécies de abelhas, dentre elas a Melipona quadrifasciata, uma abelha nativa e sem ferrão. As populações abelhas vêm sofrendo com diferentes agentes estressores, entre eles os agrotóxicos, os quais de acordo com estudos impactam o comportamento e a morfologia das abelhas. As duas espécies do presente estudo realizam polinização eficientemente, porém quando a busca pelo alimento ocorre, as abelhas entram em contato com diferentes agrotóxicos, tais como o inseticida imidacloprido e o herbicida glifosato. O contato com esses agrotóxicos pode afetar o sistema imune destes insetos, tornando-os mais susceptíveis a doenças. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos das concentrações subletais do imidacloprido e do glifosato, de forma isolada e combinada sobre o sistema imune das abelhas A. mellifera e M. quadrifasciata. Para a realização das técnicas, as forrageiras foram coletadas e alimentadas com soluções de sacarose contendo 0,0075ng imidacloprido/μL e 0,0025ng glifosato/μL isolados e combinados, além do grupo controle (que recebeu apenas xarope). Para a realização das técnicas 15 abelhas de cada grupo foram anestesiadas e expostas aos agrotóxicos por 48 horas. A partir disso, foram analisadas a morfologia dos trofócitos e enócitos por meio de microscopia de luz; o número de hemócitos circulantes na hemolinfa; a expressão de proteínas de choque térmico (HSP70 e HSP90), o índice de morte celular através da técnica de Tunel (Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling) e a modulação da atividade enzimática das enzimas acetilcolinesterase (AChE), glicose oxidase (GOX), fenol oxidase (POX) e fosfatase alcalina (PAL). Os resultados mostraram que, em relação a morfologia dos enócitos e trofócitos, foi possível observar alterações no número de células e na morfologia das mesmas quando comparamos os grupos expostos ao controle. Já para a contagem do número de hemócitos, não observamos diferenças significativas entre os grupos para cada uma das espécies, mas houve diferença estatística quando comparamos A. mellifera e M. quadrifasciata. Complementando os resultados, a HSP70 e HSP90 apresentaram diferenças estatística entre a maioria dos grupos analisados, sendo que para HSP70, a abelha A. mellifera apresentou a maior expressão da proteína para o grupo exposto a mistura, enquanto que a abelha M. quadrifasciata, apresentou a maior expressão para o grupo exposto ao imidacloprido. Em relação a HSP90, observamos que a expressão de todos os grupos expostos aos agrotóxicos, foi menor quando comparado ao controle para a espécie exótica. Já a análise dos dados para a espécie nativa, demostrou que os grupos expostos apresentaram maior expressão quando comparados ao controle. Para a técnica de Tunel, não observamos marcação para nenhuma das espécies analisadas. Diante da análise das enzimas, observamos que para a AChE não houve diferença significativa entre grupos e nem entre espécies. Para a enzima GOX, houve diferença significativa apenas entre as espécies para os grupos expostos ao imidacloprido e a mistura. Porém, para as enzimas POX e PAL, observamos uma diferença estatística quando comparamos as espécies analisadas dentro todos os grupos. A partir dos resultados, podemos concluir que, os agrotóxicos isolados e combinados causam alterações no corpo gorduroso, na expressão de proteínas HSPs e na atividade enzimática, que podem comprometer o sistema imune das abelhas forrageiras de ambas as espécies.

Resumo (inglês)

In Brazil, 141 crops depend on pollinators, including bees, which are responsible for a third of this ecosystem service. The best-known species is Apis mellifera, an exotic bee. However, Brazil has a great biodiversity of bee species, including Melipona quadrifasciata, a native and stingless bee. Bees have been suffering from different stressors, including pesticides, which, according to studies, impact the behavior and morphology of bees. Both species perform pollination efficiently, but when they search for food, the bees come into contact with different pesticides, such as the insecticide imidacloprid and the herbicide glyphosate. Contact with these pesticides can affect the immune system of these insects, making them more susceptible to diseases. This work was to evaluate the effects of sublethal concentrations of imidacloprid and glyphosate, alone and in combination, on the immune system of A. mellifera and M. quadrifasciata bees. The forage bees were collected and divided into groups to be fed sucrose solutions containing 0.0075ng imidacloprid/μL, 0.0025ng glyphosate/μL, and the solution with the combination of the two pesticides at the same concentrations, in addition, to the control group and acetone control group. To perform the techniques, 15 bees from each group were anesthetized 48 hours after the beginning of the exposure. From this, the morphology of trophocytes and enocytes was analyzed using light microscopy; the number of circulating hemocytes in the hemolymph; the expression of heat shock proteins (HSP70 and HSP90), the cell death rate using the Tunel technique (Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling) and the modulation of the enzymatic activity of the enzymes acetylcholinesterase (AChE), glucose oxidase (GOX), phenol oxidase (POX) and alkaline phosphatase (PAL). The results showed that, about the morphology of the enocytes and trophocytes, it was possible to observe changes in the number of cells and their morphology when comparing the groups exposed to the control. As for counting the number of hemocytes, we did not observe significant differences between the groups for each of the species, but there was a statistical difference when comparing A. mellifera and M. quadrifasciata. Complementing the results, HSP70 and HSP90 showed statistical differences between most of the groups analyzed. For HSP70, the A. mellifera bees showed the highest protein expression for the group exposed to the mixture, whereas the bee M. quadrifasciata showed the highest protein expression for the group exposed to imidacloprid. Regarding HSP90, we observed that the expression of all groups exposed to pesticides was lower when compared to the control for the exotic species, while the analysis of the data for the native species showed that the exposed groups showed greater expression when compared to the control. For the Tunel technique, we did not observe any marking for any of the analyzed species. The analysis of enzymes, showed that for AChE there was no significant difference between groups or between species. For the GOX enzyme, there was a significant difference only between the species for the groups exposed to imidacloprid and the mixture. However, for POX and PAL enzymes, we observed a statistical difference when we compared the species analyzed within all groups. From the results, we can conclude that isolated and combined pesticides cause changes in the fat body, HSPs expression, and enzymatic activity, which can compromise the immune system of forage bees of both species.