Isoformas de receptor GABA afetam eficácia de inseticidas em lagartas

Pesquisadores do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) identificaram diferenças na ação de inseticidas sobre receptores GABA (ácido gama-aminobutírico) em Heliothis virescens e Helicoverpa zea. O trabalho avaliou quatro moléculas: broflanilide, fluxametamide, fluralaner e fipronil. Resultados indicam menor sensibilidade da isoforma RDL2 em comparação com RDL1.

O estudo clonou e caracterizou duas isoformas do gene RDL em cada espécie. Ensaios eletrofisiológicos em oócitos de Xenopus laevis confirmaram formação de canais funcionais ativados por GABA. A isoforma RDL2 apresentou resposta cerca de 2,5 vezes maior ao neurotransmissor em relação a RDL1.

Antagonistas não competitivos

As quatro moléculas testadas atuaram como antagonistas não competitivos. Todas inibiram correntes induzidas por GABA. A potência variou entre isoformas. RDL1 mostrou maior sensibilidade. RDL2 apresentou redução de 7,5 a 16,1 vezes na potência dos compostos.

Broflanilide apresentou forte inibição em RDL1 em baixas concentrações. Em RDL2, a resposta manteve parte da atividade mesmo com aumento de dose. Diferença variou de 11 a 14 vezes na potência.

Fluxametamide e fluralaner seguiram padrão semelhante. Ambos bloquearam até 90% da resposta em RDL1. Em RDL2, canais mantiveram 36% a 45% da atividade em doses elevadas. Redução de potência variou de 9,3 a 15 vezes.

Fipronil também apresentou maior ação sobre RDL1. A isoforma RDL2 manteve 30% a 40% da atividade mesmo sob concentração alta.

Conservação entre espécies

Análise de sequência revelou alta conservação entre espécies. RDL1 e RDL2 compartilham 86,6% de identidade. Diferenças estruturais concentram-se em regiões específicas do canal. Alterações nessas regiões influenciam ligação de moléculas e resposta fisiológica.

Os dados indicam impacto direto na eficácia de inseticidas com alvo em canais GABA. Isoformas com menor sensibilidade podem favorecer sobrevivência de populações. Outras informações podem ser obtidas em doi.org/10.1016/j.pestbp.2026.107061

Receptores RDL

Os receptores RDL (Resistant to Dieldrin) são canais de cloro ativados por GABA (GABACl) no sistema nervoso dos insetos. Descobertos em 1991 em Drosophila melanogaster, quando uma mutação no gene Rdl conferiu resistência ao inseticida dieldrin. Pertencem à superfamília Cys-loop LGIC, formados por 5 subunidades pentaméricas. Cada subunidade tem domínio extracelular N-terminal com Cys-loop (onde o GABA se liga), quatro hélices transmembrana (TM1-TM4) e poro formado pelo TM2. A posição 2’ do TM2 (alanina na maioria) é crítica para ligação de inseticidas antigos; a 3’ no TM3 é alvo dos novos.

Funcionam assim: GABA liga-se, abre o canal, Cl- entra, hiperpolariza o neurônio e inibe excitação, controlando olfato, voo, locomoção e sono. Em lepidópteros como Heliothis virescens e Helicoverpa zea existem dois genes no cromossomo Z: RDL1 (alanina em 2’) e RDL2 (serina em 2’). O RDL2 é 2,5 vezes mais sensível ao GABA (EC50 ~12 μM vs ~30 μM no RDL1).

São alvo de antagonistas não competitivos (NCA). Fipronil e ciclodiênicos ligam no poro TM2 (2’); broflanilide, fluxametamide e fluralaner ligam na interface TM1/TM3 (3’). No estudo, todos bloqueiam bem o RDL1, mas são menos potentes no RDL2 (IC50 mais altos). A resistência surge por mutações A2’S/G (fipronil) ou G3’M (novos inseticidas, >900x, mas com custo biológico). CRISPR em Helicoverpa armigera confirmou divergência funcional entre isoformas.