Nezara viridula revela especialização intestinal ao se alimentar de milho

Pesquisadores chineses desvendaram como o intestino de Nezara viridula divide funções entre seus segmentos para lidar com alimentos e toxinas presentes no milho. A análise de expressão gênica nas seções M1, M2 e M3 do intestino médio do inseto revelou um sistema organizado em três eixos: metabolismo, defesa e regeneração. Esses achados oferecem pistas sobre possíveis alvos moleculares para estratégias de manejo ecológico da praga.

A região M1, localizada na porção anterior do intestino, concentra a digestão de nutrientes e a desintoxicação. Genes associados a metabolismo de carboidratos, lipídios e aminoácidos mostram alta atividade. Sinais de biossíntese de metabólitos secundários e vias de sinalização, como cálcio e cAMP, indicam regulação precisa da digestão. A expressão elevada de receptores como TACR e HTR sugere papel relevante na resposta a estímulos alimentares.

A porção intermediária, M2, assume funções estruturais e imunológicas. Vias relacionadas a junções celulares, fagocitose e interação célula-matriz dominam esse trecho. Genes como ITGA8 e MUC5 estão mais ativos nessa área, reforçando a hipótese de que o segmento atua como barreira física e ponto de comunicação entre células, além de participar da defesa contra patógenos.

Já o segmento M3, localizado ao final do intestino médio, mostra atividade voltada à renovação celular. Vias associadas à senescência e ao ciclo celular se destacam, junto à expressão de genes ligados à biossíntese de componentes estruturais. A atividade elevada de genes como GLA e NAGA em vias de metabolismo de galactose também sugere um papel no processamento final de nutrientes antes da excreção.

A integração dos dados com ferramentas bioinformáticas avançadas, como GSEA e ReporterScore, permitiu identificar com precisão as rotas metabólicas e sinais regulatórios ativos em cada segmento. A análise topológica revelou redes funcionais complexas, com módulos específicos interligados que explicam a adaptabilidade do inseto ao alimento vegetal.

Esse modelo de compartimentalização funcional, classificado como “metabolismo–defesa–regeneração”, ajuda a entender como Nezara viridula adapta-se às defesas químicas das plantas. A presença de receptores neuroativos específicos e enzimas digestivas em regiões distintas do intestino revela uma especialização evolutiva que favorece a flexibilidade alimentar da praga.

Além de esclarecer aspectos fundamentais da fisiologia digestiva dos hemípteros, o estudo sugere alvos promissores para o controle seletivo da praga. Interferência em genes como TACR, HTR, GLA ou NAGA pode comprometer funções essenciais em regiões específicas do intestino, abrindo caminho para inseticidas de nova geração com menor impacto ambiental.

A abordagem sistemática adotada — que combina análise de expressão, enriquecimento funcional e mapeamento de redes — serve como modelo para investigações em outras espécies agrícolas. O conjunto de dados fornece base sólida para experimentos funcionais futuros e para o desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas voltadas ao controle racional de insetos.

Mais informações em doi.org/10.3390/insects16060634