Receptor de adenosina abre frente para manejo de insetos

A adenosina atua como sinal metabólico central em insetos e controla processos ligados à imunidade, ao metabolismo, ao sistema nervoso, ao desenvolvimento e ao comportamento. Estudo reúne evidências recentes sobre o receptor de adenosina em insetos, chamado AdoR, e aponta seu potencial como alvo para estudos básicos e estratégias aplicadas de manejo.

O trabalho, assinado por Emily Vasko, Lindsay Newman e Ryan Arvidson, do Departamento de Bioquímica da Case Western Reserve University, destaca uma diferença importante entre insetos e vertebrados. Mamíferos possuem quatro subtipos de receptores de adenosina. Insetos concentram essas funções em um único receptor acoplado à proteína G. Esse receptor integra sinais fisiológicos diversos e pode acionar vias de AMP cíclico, cálcio e outras respostas celulares.

Segundo os cientistas, estudos em Drosophila melanogaster, abelhas, lepidópteros-praga, gafanhotos e sistemas parasitoide-hospedeiro mostram participação da adenosina extracelular em respostas amplas. O metabólito coordena a reprogramação metabólica durante infecções, modula sono e resiliência neuronal, influencia células-tronco intestinais, afeta desempenho de forrageamento em polinizadores e pode sofrer manipulação por patógenos.

Sinal sistêmico

Na imunidade, a adenosina funciona como sinal sistêmico. Em larvas de Drosophila melanogaster, a infecção por parasitoides aumenta a adenosina extracelular. Esse aumento aciona uma mudança metabólica e direciona reservas de energia para proliferação e atividade de células imunes. Os pesquisadores também relatam o papel de fatores relacionados à adenosina deaminase, responsáveis por modular os níveis extracelulares do metabólito.

O controle fino desse sistema tem relevância fisiológica. Quando a adenosina não sofre remoção adequada, a ativação crônica do AdoR provoca mobilização descontrolada de reservas energéticas, perda severa de massa e morte em Drosophila melanogaster. Os cientistas descrevem a adenosina como elo entre defesa imune e metabolismo do organismo.

Patógenos também exploram essa via. Em lepidópteros, o bracovírus associado a Snellenius manilae reduz os níveis de adenosina extracelular em Spodoptera litura. Essa redução suprime a ativação imune mediada pelo AdoR e favorece o sucesso do parasitoide. Em abelhas, a infecção pelo vírus da asa deformada altera a sinalização extracelular por adenosina e afeta funções neurológicas de Apis mellifera.

Sistema nervoso

O estudo aponta relevância do AdoR no sistema nervoso. A expressão do receptor ocorre em vários tecidos, com maior presença no sistema nervoso central em espécies avaliadas. Em Drosophila melanogaster, a cafeína altera sono e vigília por interação com a sinalização de adenosina e circuitos dopaminérgicos. Alterações crônicas na expressão do AdoR em neurônios e células gliais prejudicam arquitetura do sono, atividade locomotora e longevidade.

A sinalização por adenosina também participa da recuperação neuronal sob estresse. Em Locusta migratoria, a adenosina extracelular contribui para a recuperação após coma anóxico. O mecanismo envolve depressão temporária da atividade neural e proteção durante a reoxigenação. Em Drosophila melanogaster, a ativação do AdoR regula genes protetores, como Hsp70 e Mod(mdg4), em resposta a dano citotóxico.

Crescimento larval

No desenvolvimento, níveis alterados de adenosina prejudicam crescimento larval e progressão do desenvolvimento. Em tecidos adultos, o AdoR regula proliferação de células-tronco intestinais no intestino médio de Drosophila melanogaster. A redução do AdoR por RNA de interferência diminui essa proliferação. A atividade do receptor favorece a expansão do compartimento de células-tronco e participa da renovação epitelial.

O estudo também associa a via da adenosina à ecologia de polinizadores. Em abelhas, a exposição ao neonicotinoide imidacloprido reduz o desempenho de forrageamento e prejudica a frequência de batimento das asas. A suplementação alimentar com adenosina reverte parte desses efeitos. Outros estudos citados indicam impacto do imidacloprido no metabolismo energético da hemolinfa e do corpo gorduroso, o que reforça a ligação entre adenosina, energia e vulnerabilidade a estressores ambientais.

No campo farmacológico, os pesquisadores destacam agonistas, antagonistas e análogos de adenosina com efeitos específicos em insetos. A revisão cita compostos como CPA, CHA, 2-cloroadenosina, cafeína, DPCPX, 8-fenilteofilina, IBMX, SCH58261 e ZM241385. Esses ligantes produzem efeitos distintos sobre AMP cíclico, cálcio, sono, transmissão neuromuscular, desenvolvimento e mortalidade, conforme espécie, dose e sistema experimental.

Potencial aplicado

O potencial aplicado aparece com destaque em Plutella xylostella, a traça-das-crucíferas. O análogo N6-(2-hidroxietil)-adenosina, ou HEA, apresentou atividade inseticida contra a espécie. Estudo citado no trabalho associou a toxicidade ao receptor de adenosina do inseto, chamado PxAdoR. A evidência coloca o AdoR como alvo farmacológico viável em uma praga agrícola.

A análise estrutural indica conservação do núcleo típico de receptores acoplados à proteína G. Receptores de insetos mantêm arquitetura com sete domínios transmembrana e motivos conservados, como DRY e NPxxY. Ao mesmo tempo, diferem de receptores humanos por apresentar caudas C-terminais maiores, regiões desordenadas, áreas ricas em cargas positivas e variação em alças extracelulares. Essas diferenças podem explicar perfis farmacológicos específicos entre ordens de insetos.

Análise filogenética

Os pesquisadores reuniram mais de 50 sequências putativas de AdoR em insetos. A análise filogenética posiciona os receptores de insetos como grupo monofilético, separado dos receptores humanos A1, A2A, A2B e A3. Dentro dos insetos, as sequências tendem a se agrupar por ordem taxonômica. Esse padrão indica divergência evolutiva após a separação em relação aos receptores de vertebrados.

Os cientistas concluem que o AdoR combina conservação estrutural com adaptações específicas de insetos. Essa combinação abre espaço para estudos de seletividade, desenho de ligantes e avaliação de risco sobre espécies benéficas. Para os pesquisadores, o avanço dependerá de maior resolução espacial e celular da expressão do AdoR, de comparações entre ordens de insetos e da validação experimental dos modelos estruturais.

Outras informações em doi.org/10.1093/aesa/saag020