No Malawi, África do Sudeste, esta praga ameaça o abastecimento alimentar de milhares de pessoas. O inseto não deve ser confundido com a mosca-branca Trialeurodes vaporariorum, que é mais freqüentemente encontrado na Europa. Crédito:Daniel G. Vassão
Ao atacar crucíferas, a mosca-branca sugadora de seiva Bemisia tabaci pode ativar as defesas químicas dessas plantas. Em um novo estudo, uma equipe internacional de pesquisadores demonstrou que a praga é capaz de tornar uma grande parte das toxinas das plantas inofensivas ao ligar o açúcar excedente a elas. A mosca branca, portanto, implanta um mecanismo de desintoxicação completamente novo e até agora não descrito para desarmar as defesas das plantas, o que poderia explicar o sucesso desta importante praga agrícola. O estudo é publicado em Nature Chemical Biology .
Temida praga de centenas de espécies de plantas em todo o mundo
As moscas-brancas são uma família de insetos sugadores de seiva que se alimentam do floema das plantas que contém açúcar. A mosca-branca Bemisia tabaci é particularmente difundida em todo o mundo e é muito temida como uma praga agrícola. Estritamente falando, não é uma única espécie, mas um complexo de cerca de duas dúzias de espécies mal distinguíveis.
O dano real às plantas ocorre quando os insetos excretam melada doce, que faz com que os fungos colonizem as plantas, e da variedade de vírus de plantas transmitidos pelos insetos. Para pesquisadores que estudam os mecanismos de desintoxicação de pragas de plantas, Bemisia tabaci é um sistema de estudo particularmente interessante.
"Esta praga é talvez uma das, se não o mais, sucesso de alimentação de inseto no mundo, encontrados em centenas de espécies diferentes de plantas até hoje. Ele encontra uma paisagem variável de compostos de defesa química em sua dieta, "diz Michael Easson, um dos dois primeiros autores do estudo, que é pesquisador de doutorado no Instituto Max Planck de Ecologia Química. Por esta razão, ele se juntou a uma equipe de pesquisa internacional, em que a Universidade Hebraica de Jerusalém desempenha um papel fundamental, descobrir o que torna a Bemisia tabaci um inseto praga tão bem-sucedido e como ela lida com a defesa química de suas plantas alimentícias.
A equipe em torno do líder do grupo de projeto Daniel Vassão no Departamento de Bioquímica do Instituto Max Planck vem estudando mecanismos de desintoxicação em diferentes herbívoros há vários anos. É de particular interesse como os insetos desarmam a chamada bomba de óleo de mostarda das crucíferas:Este mecanismo de defesa da planta consiste em dois componentes, glucosinolatos e a enzima mirosinase, que são armazenados em diferentes células vegetais.
Se o tecido da planta for danificado por herbívoros, a enzima cliva os açúcares da glicose dos glucosinolatos e formam-se óleos de mostarda tóxicos. Uma vez que os insetos sugadores de seiva não mastigam o tecido da folha e apenas causam danos menores aos tecidos com seus estiletes, o estreito aparelho bucal que eles usam para beber floema, foi previamente assumido que este mecanismo de defesa desempenha apenas um papel menor na proteção das plantas contra moscas brancas ou pulgões. Contudo, Pesquisas recentes mostraram que não apenas a mastigação, mas também os insetos sugadores podem ativar a bomba de óleo de mostarda.
A protoxina (glucosinolato) é inativada quando um grupo adicional de glicose é ligado a ela. Em comparação, a protoxina é convertida em uma toxina ativa (óleo de mostarda) em herbívoros não adaptados. Crédito:Kimberly Falk
Uma nova via de desintoxicação
Os cientistas usaram a planta modelo Arabidopsis thaliana, uma planta crucífera cuja defesa também se baseia em glucosinolatos para estudar mais detalhadamente o metabolismo das moscas brancas. Eles analisaram especialmente a melada, a secreção contendo açúcar de muitos insetos sugadores de seiva, por meio de análises químicas e marcação isotópica de compostos químicos individuais. Os pesquisadores ficaram surpresos com o fato de o mecanismo de defesa de Arabidopsis thaliana ter sido ativado pela mosca-branca ao encontrar óleos de mostarda tóxicos. Contudo, eles também descobriram que a via bioquímica que leva à desintoxicação é um tipo completamente novo de reação em que o açúcar do floema é usado para desarmar as toxinas das plantas. "Essa reação não custa basicamente nada a esses insetos, já que esse açúcar está em excesso e deve ser secretado como melada de qualquer maneira, “diz o líder do estudo Daniel Vassão.
O processo de desintoxicação é baseado em uma reação simples em que o açúcar na forma de um grupo da glicose é ligado a outro açúcar que já faz parte do glucosinolato. Os pesquisadores mostraram que o novo produto químico resultante não pode ser ativado pela enzima vegetal, provavelmente porque é muito volumoso.
Para esta nova via de glicosilação, os pesquisadores foram capazes de identificar enzimas em Bemisia tabaci que catalisam a reação química. Eles ficaram surpresos com a diversidade da caixa de ferramentas de desintoxicação desse inseto. Embora tenham se concentrado em apenas uma única classe de defesas de plantas, os glucosinolatos, eles já encontraram pelo menos três vias independentes de desintoxicação. "Será interessante ver como essas vias de desintoxicação são gerais e se a mosca-branca também tem vias de desintoxicação específicas para outros compostos defensivos de plantas em seu repertório, e quais enzimas controlam esses processos, "diz Vassão.
