Estudo aponta risco de resistência cruzada no besouro-do-colorado

Populações do besouro-do-colorado (Leptinotarsa decemlineata) apresentaram sinais fenotípicos compatíveis com resistência cruzada entre imidacloprido e isocycloseram nos Estados Unidos. O resultado aparece em estudo com populações por meio de bioensaios e análise de expressão gênica (DOI: 10.1002/ps.71027).

O trabalho comparou a resposta ao imidacloprido com a resposta ao isocycloseram. O imidacloprido pertence ao Grupo 4A do IRAC e atua como modulador competitivo do receptor nicotínico de acetilcolina. O isocycloseram integra o Grupo 30 e inibe canais de cloro regulados por ácido gama-aminobutírico.

Adultos hibernantes

Os pesquisadores avaliaram adultos hibernantes coletados em diferentes regiões dos Estados Unidos em 2020 e 2021. As populações vieram de locais como Wisconsin, Maryland, Maine, Carolina do Norte, Dakota do Norte, Nova York, Oregon e Virgínia. Cerca de 300 adultos foram coletados em cada local e enviados ao Laboratório de Entomologia de Hortaliças da Universidade de Wisconsin.

Após período de aclimatação de 72 a 96 horas, os insetos passaram por bioensaios com folhas de batata tratadas. Os cientistas usaram diluições seriadas dos dois ingredientes ativos. Para imidacloprido, as concentrações variaram de 0,001 a 1.000 partes por milhão. Para isocycloseram, variaram de 0,001 a 10 partes por milhão. Os adultos permaneceram em contato com a folhagem tratada por 96 horas.

As avaliações mostraram maior insensibilidade ao imidacloprido em várias populações. Populações de Nova York e Maine registraram valores de concentração letal mediana superiores em mais de 100 vezes aos das populações mais suscetíveis. Em contraste, os valores para isocycloseram permaneceram mais baixos e semelhantes entre populações. O resultado indica maior suscetibilidade basal ao novo inseticida.

Análise estatística

Apesar dessa maior suscetibilidade, a análise estatística apontou associação positiva entre as respostas aos dois inseticidas. A correlação de Spearman alcançou 0,698, com significância estatística. O teste de Kendall também sustentou o resultado. Segundo o estudo, esse padrão indica potencial resistência cruzada fenotípica entre compostos com modos de ação distintos.

A pesquisa também avaliou 299 alvos gênicos ligados a resistência e desintoxicação metabólica. A lista incluiu genes das famílias citocromo P450, esterases, glutationa S-transferases e transportadores ABC. Essas famílias participam de fases distintas do metabolismo de xenobióticos em insetos.

A análise de expressão gênica não confirmou um mecanismo único para a resistência cruzada. Nenhum gene atingiu o critério de forte expressão diferencial, com valor de P ajustado inferior a 0,05 e variação absoluta de log2 fold-change igual ou superior a dois. Ainda assim, 65 genes apresentaram expressão diferencial significativa. O grupo incluiu 33 genes regulados positivamente e 32 regulados negativamente.

Nas amostras tratadas com imidacloprido, os cientistas identificaram genes ligados a citocromo P450, glutationa S-transferase e proteínas associadas à resistência a múltiplos fármacos. Nas amostras tratadas com isocycloseram, surgiram genes das mesmas grandes famílias funcionais, embora sem sobreposição dos mesmos identificadores gênicos entre os dois tratamentos.

Convergência funcional

O resultado sugere convergência funcional em vias semelhantes de desintoxicação, mas com perfis específicos para cada composto. Os pesquisadores afirmam que a ausência de padrões consistentes entre tratamentos, populações e doses limita conclusões definitivas sobre a participação das vias de desintoxicação metabólica na resistência cruzada.

A resposta transcricional também variou entre populações. A análise de componentes principais mostrou sobreposição parcial entre grupos e ausência de agrupamentos claros conforme o status fenotípico de resistência. A população, o tratamento e a interação entre ambos tiveram efeito estatístico, mas os padrões não sustentaram as hipóteses iniciais do estudo.

O efeito da dose apareceu de forma limitada. Sob exposição ao imidacloprido, várias populações apresentaram aumento significativo de expressão gênica em doses crescentes. Para isocycloseram, as respostas por dose não mostraram significância na maior parte das populações. O estudo interpreta esses dados como indicação de expressão induzível associada ao imidacloprido, sem evidência semelhante para isocycloseram no conjunto de genes avaliado.

Os pesquisadores concluem que os dados fenotípicos sustentam a existência de resistência cruzada em Leptinotarsa decemlineata para os inseticidas examinados. No nível transcriptômico, a ausência de um padrão consistente aponta para arquitetura genética poligênica e possível participação de mecanismos adicionais além da desintoxicação metabólica.