51. Effects of insecticide tiametoxam nanodoses for the bee Melipona scutellaris Latreille, 1811 (Hymenoptera, Apidae): from absorption to the target organ
- Author
-
Grella, Tatiane Caroline and Nocelli, Roberta Cornélio Ferreira
- Subjects
Túbulos de Malpighi ,Heat shock proteins ,ZOOLOGIA::ZOOLOGIA APLICADA [CIENCIAS BIOLOGICAS] ,Intestino ,Malpighi tubules ,Brain ,DNA fragmentation ,BIOQUIMICA::METABOLISMO E BIOENERGETICA [CIENCIAS BIOLOGICAS] ,Proteínas de choque térmico ,Cérebro ,Fragmentação do DNA ,Intestine - Abstract
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) The Brazilian bees are responsible for pollinating about 40-90% of native plants according to the ecosystem. Among the species found in Brazil is Melipona scutellaris, eussocial, able to perform pollination by vibration. However, bee populations have been affected by the use of pesticides, such as thiamethoxam, a neonicotinoid and systemic insecticide, that is, its target organ is the brain and it can reach nectar and pollen through the sap of the plant. When the resources are ingested, the active ingredient first comes into contact with the intestine, the organ responsible for digestion and absorption, and then passes into the hemolymph, reaching the Malpighi tubules responsible for their filtration and excretion, as well as the brain, organ target. Due to the importance of understanding the metabolic pathway of this compound, the objective of this work was to evaluate the effects of nanodoses of the insecticide thiamethoxam in the intestine, Malpighi tubules and the brain of M. scutellaris forages. For this, the bees were collected directly from the colonies and exposed, orally, to sublethal doses of thiamethoxam, LC50 = 0.0453 ng i.a./μL diet; LC50 / 10 = 0.00453 ng i.a./μL diet and LC50 / 100 = 0.000453 ng i.a./μL diet. Then, they were dissected after the start of the exposure times, 1, 4, 8 and 24h, and subjected to the Hematoxylin and Eosin (HE), HSP90 (Thermal Shock Protein) and Tunel (Cell Death Detection Kit) techniques. Through the HE technique it was possible to observe that the higher concentrations caused alterations in the cellular morphology in the three studied organs, such as increased cellular elimination, strongly stained nuclei, loss of cytoplasmic material and chromatin condensation. The HSP90 technique showed an increase in the expression of the heat shock protein according to the increase in concentration at certain times and a balance in its production between the three organs, that is, when the production increases in one organ it decreases in the Other, except for the analysis of the results for the highest concentration, of the longer time in the target organ, which suffered a fall, which may indicate cellular death, which was not evidenced by the Tunel technique in any organ. Thus, we conclude that nanodoses of the insecticide thiamethoxam cause morphological damage, increase the expression of heat shock proteins and can lead to death As abelhas brasileiras são responsáveis por polinizar cerca de 40-90% das plantas nativas de acordo com o ecossistema. Dentre as espécies encontradas no Brasil está Melipona scutellaris, eussocial, capaz de realizar polinização por vibração. Porém, as populações de abelhas têm sido afetadas pelo uso de agrotóxicos, como é o caso do tiametoxam, um inseticida neonicotinoide e sistêmico, ou seja, seu órgão alvo é o cérebro e ele pode chegar ao néctar e ao pólen através da seiva da planta. Quando os recursos são ingeridos, o ingrediente ativo entra em contato primeiramente com o intestino, órgão responsável pela digestão e absorção, e posteriormente passa na hemolinfa podendo atingir os túbulos de Malpighi, responsáveis por sua filtração e excreção, bem como o cérebro, seu órgão alvo. Devido à importância de se entender qual a via metabólica desse composto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de nanodoses do inseticida tiametoxam no intestino, túbulos de Malpighi e cérebro de forrageiras de M. scutellaris. Para isso as abelhas foram coletadas diretamente das colônias e expostas, via oral, a doses subletais do tiametoxam, CL50= 0,0453 ng i.a./μL dieta; CL50/10= 0,00453 ng i.a./μL dieta e CL50/100= 0,000453 ng i.a./μL dieta. Em seguida foram dissecadas após os tempos de, 1, 4, 8 e 24h do início da exposição e submetidas as técnicas de Hematoxilina e Eosina (HE), HSP90 (proteína de choque térmico) e Tunel (kit para detecção de morte celular). Através da técnica de HE foi possível observar que as concentrações mais altas ocasionaram alterações na morfologia celular nos três órgãos estudados, como aumento da eliminação celular, núcleos fortemente corados, perda de material citoplasmático e condensação cromatínica. Já a técnica de HSP90 mostrou aumento na expressão da proteína de choque térmico de acordo com o aumento da concentração, em determinados tempos, e um equilíbrio na sua produção entre os três órgãos, ou seja, quando a produção aumenta em um órgão ela diminui no outro, com exceção da análise dos resultados para a maior concentração, do maior tempo no órgão alvo, que sofreu uma queda, o que pode indicar morte celular, a qual não foi evidenciada pela técnica de Tunel em nenhum órgão. Dessa forma concluímos que nanodoses do inseticida tiametoxam causam danos morfológicos, promovem aumento na expressão das proteínas de choque térmico e podem levar os indivíduos a morte
- Published
- 2017