Resistência a inseticidas

Resistência a inseticidas
Os inseticidas têm sido bastante usados, tanto na agricultura e agropecuária quanto na área da Saúde Pública. Seu uso continuado tem provocado o aparecimento de populações resistentes e ocasionado problemas para o controle de vetores. Resistência tem sido detectada para todas as classes de inseticidas, afetando, direta e profundamente, a re-emergência das doenças transmitidas por vetores,⁵⁴ pois, apesar dos importantes avanços alcançados no desenvolvimento de métodos alternativos, os inseticidas químicos continuam sendo uma importante ferramenta dos programas integrados de controle.³⁴ Nesse contexto, o monitoramento e o manejo da resistência, assim como o uso de substâncias com modos de ação diferentes dos inseticidas químicos convencionais, são elementos de suma importância em qualquer programa de controle de vetores.⁵⁵
A resistência é definida pela OMS como a habilidade de uma população de insetos tolerar uma dose de inseticida que, em condições normais, causaria sua morte. A resistência – dita fisiológica – é uma característica genética, como, por exemplo, a cor dos olhos. Desse modo, populações de insetos, ácaros e outros artrópodes podem, naturalmente, apresentar uma proporção de indivíduos que tenham alelos que lhes confiram resistência a um determinado produto químico. Cepas resistentes podem surgir como resultado do uso persistente de pesticidas que matam indivíduos com alelos suscetíveis e não matam aqueles que possuam alelos resistentes.
A resistência a inseticidas pode ser pensada como um processo de evolução acelerada de uma população que responde a uma intensa pressão seletiva, com a conseqüente sobrevivência dos indivíduos que possuem alelos que conferem resistência. A resistência é pré-adaptativa, resultado de mutações fortuitas. Assim, um pequeno número de indivíduos possui características que permitem sua sobrevivência sob doses de inseticidas normalmente letais. O próprio inseticida não produz uma mudança genética; seu uso continuado, entretanto, pode selecionar indivíduos resistentes.
Apesar dos vários estudos documentados sobre a resistência, o número de mecanismos envolvidos é bastante pequeno e inclui diminuição da taxa de penetração pela cutícula, detoxificação metabólica aumentada e diminuição da sensibilidade do sítio-alvo. Todos esses mecanismos são inespecíficos e, geralmente, conferem resistência cruzada a outro inseticida estruturalmente relacionado.⁵⁵
Redução na taxa de penetração do inseticida
Este mecanismo de resistência, associado a vários insetos, foi estudado principalmente na mosca doméstica. Quando comparado com outros mecanismos, é considerado de importância secundária por conferir, tão-somente, um baixo nível de resistência.⁵⁶ Não obstante, em combinação com outros mecanismos, pode resultar em um incremento da resistência. A base bioquímica da redução da taxa de penetração de um inseticida não está clara, embora tenha sido proposto que a composição protéica do integumento tenha papel relevante.
Resistência metabólica
Há muitos casos descritos de resistência decorrentes do aumento da capacidade de metabolização de inseticidas, que leva à formação de produtos menos tóxicos. O incremento do metabolismo pode ser o resultado de alteração, seja da enzima existente, tornando-a mais eficaz na degradação dos inseticidas, seja dos mecanismos reguladores, que aumentam a produção de moléculas de enzimas já disponíveis em insetos suscetíveis, embora em quantidades muito pequenas.^54,55
Geralmente, as enzimas envolvidas em metabolismo de xenobióticos podem ser divididas em enzimas de Fase 1 e enzimas de Fase 2. As enzimas de Fase 1 reconhecem e atuam diretamente sobre o composto exógeno, introduzindo um grupo polar reativo na molécula, o que dá origem a substrato para as enzimas de Fase 2. A detoxificação que contribui para a resistência a inseticidas é realizada por enzimas de Fase 1, como as Monooxigenases e Esterases, ou de Fase 2, caso das glutationa S-transferases.
Monooxigenases
O metabolismo oxidativo aumentado foi implicado como o principal mecanismo de resistência para todas as classes de inseticidas, com exceção dos ciclodienos, e é um dos mecanismos mais comuns de resistência. As enzimas associadas com o metabolismo oxidativo aumentado são as Monooxigenases dependentes de citocromo P450,^57,58 especialmente concentradas no intestino, no corpo gorduroso e nos túbulos de Malpighi dos insetos.
Evidência inicial do envolvimento de metabolismo oxidativo com a resistência pode ser obtida com a adição, em bioensaios com inseticidas, de inibidores de Oxidases, como o butóxido de piperonil (que atua, aqui, como sinergista). Nesses casos, avalia-se a capacidade do sinergista de reduzir a magnitude da resistência. Embora essa técnica não seja conclusiva, é valiosa como uma primeira indicação de que o aumento da atividade de Monooxigenases está contribuindo para a resistência.^57,58
Esterases
Vários inseticidas que contêm o grupamento éster na sua estrutura química (organofosforados, carbamatos e piretróides) são suscetíveis à reação de hidrólise. As enzimas que catalisam essas reações são coletivamente chamadas de Hidrolases, ou Esterases. São também chamadas Carboxilesterases quando hidrolisam compostos que apresentam ésteres carboxílicos em sua estrutura, como a maioria dos organofosforados, que são ésteres de ácido fosfórico.^54,59 O envolvimento das Esterases com a resistência pode ser verificado com a adição de inibidores em ensaios com os inseticidas, como o S,S,S-tributil fosforotioato (DEF).^54,59
Glutationa S-transferases (GST)
São enzimas multifuncionais capazes de detoxificar um grande número de xenobióticos. Essas enzimas catalisam a conjugação do grupo hidrofílico SH da glutationa reduzida (GSH) ao centro eletrofílico de compostos lipofílicos.⁶⁰ Várias formas dessas enzimas são conhecidas em mosquitos, mosca doméstica, Drosophila e outros insetos.^61-63
Alteração do sítio-alvo
Todos os inseticidas químicos descritos até aqui atuam no sistema nervoso central, em diferentes sítios-alvo. Resistência de uma população de insetos pode ser decorrente de alteração desses sítios, de forma a impedir – ou dificultar – a ligação com o inseticida.
Acetilcolinesterase (AChE)
É o sítio-alvo de organofosforados e carbamatos.⁶⁰ Essa enzima é a responsável pela degradação de acetilcolina, neurotransmissor que, quando presente na fenda sináptica, promove a propagação do impulso nervoso, uma vez que provoca a abertura de canais de sódio na célula pós-sináptica. Em situação normal, após a cessação do estímulo, a acetilcolina é removida por recaptação ou por degradação enzimática, sendo a acetilcolinesterase a enzima responsável. Organofosforados e carbamatos atuam inibindo a AChE e, em conseqüência, a acetilcolina permanece na fenda sináptica e o impulso não cessa, levando o inseto à morte. Nestes casos, a resistência está relacionada com afinidade reduzida da AChE pelo inseticida, o que permite a interrupção normal – ou quase – do estímulo nervoso.^55,60,64
Canais de sódio
São os principais sítios-alvo dos piretróides e de alguns organoclorados [como os difenil-alifáticos (DDT) e o hexaclorociclohexano (BHC)]. A ligação desses inseticidas mantém os canais de sódio na conformação aberta e, conseqüentemente, há propagação contínua do impulso nervoso, podendo levar o inseto à morte. A resistência é resultante de sensibilidade reduzida do canal de sódio a esses compostos.^43,60,65
Mais conhecido como mecanismo knockdown (ou kdr), esse tipo de resistência a DDT e piretróides foi registrado para várias espécies⁶⁶ mas é melhor caracterizado em moscas domésticas, para as quais diversas variantes de kdr são descritas, inclusive o fator super-kdr.⁶⁷
Por causa da resistência cruzada entre DDT e piretróides, ensaios biológicos que identificam resistência a ambas as classes de inseticidas podem ser úteis como um indicador de resistência do tipo kdr.
Receptores do ácido gama-aminobutírico (GABA)
São o sítio-alvo dos ciclodienos e policloroterpenos (organoclorados). Pertencem a uma superfamília de receptores presentes nas junções sinápticas do sistema nervoso central e das sinapses neuromusculares de insetos.⁶⁰ Os inseticidas atuam sobre os receptores de GABA, impedindo a entrada de íons cloro para o meio intracelular e, com isso, provocando a emissão de impulsos espontâneos que levam à contração muscular, convulsões, paralisia e morte. A resistência, ocasionada por insensibilidade do receptor de GABA aos inseticidas, já foi associada com mutação de único par de bases do receptor, ocasionando substituição de um aminoácido (alanina por serina).⁶⁰