O IMPACTO DE PESTICIDAS SOBRE O CÉREBRO DE ABELHAS AS DEIXAM DESNORTEADAS.

Para proteger as culturas de pragas potencialmente devastadoras, a agricultura moderna envolve a aplicação de grandes quantidades de pesticidas sintéticos, como os neonicotinóides populares - uma classe de inseticidas neuroativos - para as culturas. No entanto, como os pesticidas podem contaminar as plantas selvagens e os polinizadores também se alimentam das lavouras, as espécies não-alvo podem ser contaminadas com traços de neonicotinóides que podem ter efeitos subletais no cérebro das abelhas, afetando a cognição, a função motora e os comportamentos necessários à sobrevivência. 

As abelhas são polinizadores essenciais para manter a biodiversidade e garantir que os rendimentos agrícolas e os relatos de seu declínio global sejam motivo de preocupação crescente. 


O Dr. Wurm lidera um laboratório na Queen Mary University que visa entender como funcionam as sociedades de insetos altamente organizadas e melhorar a compreensão de como os desafios ambientais, incluindo aqueles representados pelos pesticidas, afetam os polinizadores. Entre outras razões, como a perda de habitat e mudanças climáticas, o uso de pesticidas é uma das principais causas de declínio de abelhas e pesquisas recentes demonstraram que a exposição a esses pesticidas tem efeitos subletais em comportamentos como habilidades de navegação, desempenho de forrageamento e capacidade de aprendizagem. fundamental para a sobrevivência e a sociedade das abelhas. Como resultado, três pesticidas populares e previamente aprovados foram proibidos para uso externo pela CE em 2018.

As abelhas desempenham papéis essenciais para a polinização de plantas e, portanto, para manter a estabilidade do ecossistema, mas também para a colheita bem sucedida de muitas culturas”, explica Wurm. "É, portanto, preocupante que pesquisas extensas feitas por outros pesquisadores tenham mostrado que esses polinizadores vêm declinando em todo o mundo". 

Em um esforço para melhorar as avaliações dos efeitos dos pesticidas, Wurm e sua equipe de pesquisadores expuseram colônias de abelhas a concentrações realistas de dois pesticidas neonicotinóides - clotianidina ou imidaclopride - e usaram o sequenciamento de RNA para quantificar os níveis de expressão do gene.

“Somos fortemente inspirados pelo tipo de abordagem genômica de alta resolução que, nos últimos 10 a 15 anos, mudou drasticamente a forma como as pesquisas em doenças humanas são realizadas e os pacientes são diagnosticados. Começamos a aplicar essas abordagens às abelhas ”, diz Wurm.

Utilizando a mais recente tecnologia precisa e confiável, um aspecto importante do trabalho de qualquer cientista, Wurm e sua equipe foram capazes de implementar um estudo de gene transcritoma medindo como os níveis de atividade de 12.000 genes são afetados após a exposição a pesticidas. Peças essenciais de tecnologia incluem o kit RNeasy MiniPrep da Qiagen para extrair e purificar RNA e o IlluminaNextSeq 500 e HiSeq 4000 para sequenciamento e análise de RNA.

O futuro dos polinizadores e diagnósticos moleculares:

Os pesquisadores fizeram três importantes descobertas: 

• A clotianidina tem efeitos mais fortes no número e tipos de genes envolvidos em importantes processos biológicos 
• As abelhas operárias são mais fortemente afetadas do que as abelhas rainhas e os processos afetados diferem qualitativamente  
• Uma gama de genes específicos e processos biológicos que são afetados pelos pesticidas foram identificados

“Isso demonstra o poder do diagnóstico molecular para avaliar os impactos dos pesticidas”, explica Wurm. "Também mostra que as maneiras pelas quais um tipo de membro da colônia é afetado por um pesticida não podem simplesmente ser extrapoladas para outras pessoas." 
Wurm continua explicando: "Algumas das descobertas estão de acordo com o conhecimento anterior, mas algumas delas Nossas descobertas também indicam que os pesticidas têm efeitos adicionais que ainda não conhecemos ”.

Após demonstrar com sucesso a viabilidade do diagnóstico molecular como uma abordagem para avaliar os impactos dos pesticidas nos insetos, Wurm conclui: “Este tipo de trabalho precisa ser realizado em uma escala muito mais ampla, incluindo várias espécies, vários estágios de vida e números maiores. de pesticidas. Daqui a alguns anos, essas abordagens serão tão onipresentes para a avaliação de pesticidas e outros produtos químicos quanto as abordagens multi-óticas para o estudo de doenças humanas e para diagnósticos humanos ”.