O sistema endócrino envolve a secreção de hormônios,
definidos como substâncias químicas que atuam como sinalizadores celulares,
exercendo suas funções em células alvos distantes do seu local de síntese. Em
geral, os hormônios são transportados aos tecidos influenciando uma série de
processos fisiológicos, tais como reprodução, comportamento alimentar,
digestão, síntese e estoque de carboidratos e lipídios.
Há dois mecanismos de ação hormonal em todas as
células-alvo. Em hormônios não esteróide
(solúveis em água) não entram na célula, mas ligam-se a receptores de membrana,
gerando um sinal químico (ativando a proteína G) no interior da célula alvo. A
proteína G ativar outra proteína que produz AMP cíclico que desencadeia a
resposta de células-alvo (figura 1).
Figura 1: A
ação de hormônios não esteróide. (Imagens de Purves et al,. vida: a ciência da
biologia , 4 ª Edição. (http://www.cartage.org.lb/en/themes/sciences/lifescience/generalbiology/physiology/endocrinesystem/MechanismsHormone/MechanismsHormone.htm).
O segundo mecanismo envolve hormônios esteróides, que passam
através da membrana plasmática e agem num processo que consiste em dois passos: uma vez
dentro da célula, os hormônios esteróides se ligam nos receptores de membrana
nuclear, produzindo um ativado complexo hormona-receptor. O ativado complexo
hormona-receptor liga-se ao DNA e ativa os genes específicos, aumentando a
produção de proteínas (figura 2).
Figura 2: A
ação de hormônios esteróide. (Imagens de Purves et al,. vida: a ciência da
biologia , 4 ª Edição. (http://www.cartage.org.lb/en/themes/sciences/lifescience/generalbiology/physiology/endocrinesystem/MechanismsHormone/MechanismsHormone.htm).
No corpo do inseto, os hormônios são produzidos por centros
neurais, neuroglandulares ou glandulares. Os principais centros endócrinos em
um inseto são: as células neurossecretoras (essas células produzem o maior
numero de hormônios conhecidos dos insetos, e regula a produção de ecdisteróides
e homônios juvenis nas glandulas); corpora cardiacum (esta, armazena e libera
neuro-hormônios, inclusive o que estimula a atividade da glândula protorácica,
o hormônio protoracicotropico(HPTT) ); glândulas protorácicas (glândula
secretora de um ecdisteróide, em geral ecdisona, o qual induz o processo de
muda); e corpora allata (sua função é secretar hormônio juvenil (HJ), o qual
tem função reguladora tanto na metamorfose quanto na reprodução) (Figura 3).
Figura 3:
Esquema geral de neurosecretores de insetos. (Figura adaptada do livro de
GULLAN et al. Os insetos: um resumo de entomologia. 3.ed São Paulo, 2008)
Em insetos, os hormônios mais estudados são os relacionados
ao controle do ciclo de vida (quadro 1). Dentre estes, hormônio
protoracicotropico, hormônio juvenil e ecdisona são três hormônios que devem
estar presentes nos momentos adequados e em quantidades precisas, ao longo do
ciclo de vida dos insetos, para que seu desenvolvimento ocorra de forma plena e
satisfatória (figura 4).
Quadro 1: Hormônios envolvidos na muda e metamorfose de
insetos
Hormônio
|
Fonte – natureza química
|
Funcão
|
Ecdisona
|
PTG- esteroide
|
Estimula a muda
|
Hormônio juvenil
|
Corpora allatum- isopreno
|
Dirige a metamorfose
|
Hormônio
protoracicotropico
|
Cérebro – peptídeo
|
Estimula a biossíntese de
ecdisona
|
Allatotropina
|
Cérebro – peptídeo
|
Estimula a biossíntese de HJ
|
Allatostatina
|
Cérebro – peptídeo
|
Inibe a biossíntese de HJ
|
Hormônio de eclosão
|
Cérebro – peptídeo
|
Estimula a eclosão
|
Figura 4:
Representação esquemática da síntese, liberação e ação dos principais
neuro-hormonios e hormônios relacionados ao processo de muda de Rhoniud prolixus.
O hormônio juvenil, liberado pelo corpora allatum, tem papel
essencial sobre o desenvolvimento, especialmente sobre a morfogênese, bem como
sobre o comportamento e processos reprodutivos dos insetos, tais como
desenvolvimento de ovário, produção de vitelogenina e captação desta para
dentro do ovócito, acasalamento e oviposição. Muitos dos eventos, morfogênicos
ou reprodutivos, dependem de um período específico de liberação do hormônio
juvenil. Sabe-se que o hormônio pode ter o nível aumentado pela allatropina ou
diminuído pela allatostina, duas famílias de neuropeptídios controladores da
atividade do corpora allatum. O controle da produção de hormônio juvenil, como
consequência, promove a retenção das características imaturas da larva,
inibindo a metamorfose até que se complete o desenvolvimento da larva. Quando a
concentração desse hormônio na hemolinfa diminui e desaparece da circulação, a
metamorfose que leva ao adulto ocorre.
A fase terminal do processo de muda nos insetos tem ainda a
participação do hormônio protoracicotropico, que é sintetizado por células neurossecretoras
dispostas na região mediana do protocérebro e liberado hemolinfa. Este,
estimula a “corpora cardíaca” a
secretar ecdisona. A ecdisona é um hormônio esteroide hidroxilado. Nos tecidos
periféricos a ecdisona é convertido em 20-hidroxiecdisona, composto capaz de
ativar as células hipodérmicas, com a restauração da capacidade de crescimento
das mesmas e síntese proteica, permitindo a formação de uma nova cutícula,
resultando na liberação da cutícula velha (apólise).
QUAL A APLICAÇÃO DESSES CONHECIMENTOS?
Inseticidas reguladores
de crescimento de insetos
Os insetos são considerados nossos maiores competidores no
que diz respeito à alimentação. Nesta disputa o homem tem recorrido ao uso de
agrotóxicos, como os compostos organofosforados e clorados. Os organofosforados
foram os primeiros praguicidas sintéticas e dominaram o mercado durante o
período de 1940 a 1960. Sabe-se que esses compostos atuam por ingestão e/ou
contato, interferindo nos canais de Na+ regulado por voltagem alterando o
equilíbrio Na+ e K+, impedindo a transmissão nervosa normal, provocando
paralisia no inseto seguida de morte. Porém, os altos custos dos inseticidas,
riscos de intoxicação durante a aplicação e a possibilidade de ocorrência de
partículas residuais nos alimentos, desfavorecem o uso desta prática.
A solução
para o controle de insetos-pragas está vinculada ao uso de vários métodos
compatíveis e racionais. Posteriormente, a indústria química vem investindo na
fabricação de “defensores agrícolas” na busca pelo combate de pragas que afetam
a produção de alimentos.
Como já explicado anteriormente, os hormônios de insetos são
compostos químicos que circulam na hemolinfa para sinalizarem e regularem as
atividades fisiológicas. Alguns compostos químicos apresentam moléculas que
podem ser análogas, miméticas ou de ação semelhante aos hormônios. Esses
compostos são biologicamente ativos e vem sendo estudados e utilizados como
inseticidas. Tais compostos podem atuar como reguladores de crescimento, sendo
inibidores da síntese de quitina, juvenóides (agem como agonistas do hormônio
juvenil), anti-juvenóides (agem como antagonistas do hormônio juvenil) ou
agonistas de ecdisteróides.
Diversas moléculas análogas ao hormônio juvenil têm sido
descobertas, podendo ser utilizadas como inseticidas de baixa toxicidade. O
lufenurom, do grupo das benzoilfeniluréias, age como inibidor da síntese de
quitina, impedindo a formação do tegumento ainda no embrião. Os Juvenóides ou
Neotenina agem prolongando os estágios larvais e de ninfas, e adultos estéreis
se desenvolvem, impedindo o crescimento a população de insetos gradualmente irá
decair. Esses compostos imitam os hormônios juvenis dos insetos. Inibem a
liberação de hormônio protoracicotropico no cérebro, que resultará na não
ativação da glândula protorácica que não irá sintetizar e secretar a ecdisona
que é o fator indutor da muda.
A molécula metoxifenozida, do grupo das diacilhidrazinas,
possui efeito na reprodução, assim como extratos da árvore nim, Azadirachta
indica (Meliaceae), têm sido utilizados para controle de lagartas, fazendo com
que os insetos reduzam a alimentação, a reprodução e a longevidade. Tanto a molécula
metoxifenozida e de azadiractina causa efeito no ciclo de vida do insetos por
causa da competição por receptores de
membrana de ecdisteróides.
Existem, porém, inseticidas que são altamente tóxicos e por
isso seu uso vem sendo restringido e até proibido em alguns casos. Eles possuem
elevada estabilidade química, lenta degradação, acumulando-se no meio ambiente
e persistindo por longos tempos, são facilmente acumulados nos tecidos animais
e vegetais, e, portanto permanecem na cadeia alimentar por longos períodos, são
insolúveis em água, mas possuem elevada solubilidade em gordura. Sua atuação se
dá sobre o sistema nervoso central, provocando distúrbios sensoriais, da
atividade da musculatura involuntária, alterações de comportamento, promovem
alterações nas propriedades eletrofisiológicas e enzimáticas da membrana celular
nervosa, dentre outros efeitos.
DISRUPTORES ENDÓCRINOS – QUE SÃO E SUAS IMPLICAÇÕES
Além de inseticidas, um grande número de substancias
químicas artificiais são colocadas em nosso ambiente, como por exemplo,
produtos sintéticos, metais pesados, herbicidas, fungicidas, etc. Estes,
afetam, as vezes de maneiras drásticas, os processos fisiológicos dos animais,
e muitas vezes se acumula lençóis freáticos, mananciais de água para
abastecimento público. Dentre esses agentes temos os disruptores endócrinos.
Disruptores endócrinos são agentes e substâncias químicas ou
artificiais exógenas que agem como hormônios naturais no sistema endócrino e
causam alterações na função fisiológica dos hormônios endógenos. Podem agir por
mecanismos fisiológicos pelos quais substituem os hormônios do nosso corpo, ou
bloqueiam a sua ação natural, ou ainda, aumentando ou diminuindo a quantidade
original de hormônios, alterando as funções endócrinas (SANTAMARTA, 2001).
Algumas moléculas químicas artificiais possuem receptores
que são reconhecidos pelo sistema endócrino, podendo assim ser identificadas
por ele como os hormônios endógenos. Uma vez reconhecidos, passam a alterar a
rota bioquímica dos hormônios verdadeiros, os tornando inativos e tomando seu
lugar. O organismo dos animais e está subordinado a uma cascata de eventos,
complexos, integrados e concatenados, dos quais a liberação de hormônios aos
vários órgãos, é vital. Quando o ritmo da liberação e/ou a quantidade de
hormônios são desarranjados, os resultados podem ser devastadores e
definitivos.
Esses efeitos podem ocorrer relacionados a quantidades
inapropriadas de produção ou com a desconexão da resposta ao estímulo,
bloqueando os efeitos hormonais nos seus pontos de inserção no organismo.
Qualquer uma destas interferências no sistema endócrino pode afetar o
desenvolvimento físico em geral, do aparelho reprodutivo, do desenvolvimento
cerebral, do comportamento, da regulação da temperatura e de muitos outros.
Os efeitos disruptores são bastante variáveis. Estes, não
atua como os venenos clássicos e nem são carcinogênicos, pois não matam a
célula, nem atacam o DNA, e sim interfere na comunicação do corpo, alterando os
processos fisiológicos. Em humanos os hormônios atuantes são:
- Óxido de Etileno- Aborto espontâneo em profissionais que esterilizam instrumentos.
- Atrazina - Redução na qualidade do esperma.
- Ascarel (PCB) -Declínio da função do sistema imunológico e aumento de doenças infecciosas ; acumula-se no leite materno; Endometriose; Atravessa a barreira placentária e chega ao feto; crianças nascidas de mães com PCB no sangue têm peso reduzido; Acumula-se nos tecidos do feto.
- Manganês - Causa danos ao DNA dos linfócitos; Mal de Parkinson; Concentra-se na tireóide, e pâncreas.
Mas existe alternativa? Alguns estudos vêm sendo
desenvolvidos a fim substituir o uso desses agentes químicos, como por exemplo,
o método do controle biológico. Veja abaixo o vídeo mostrando como é aplicado
esse método.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
É importante ter um cuidado maior com o despejo de
substancias químicas no ambiente. Apesar de ser complicado fazer uma lista com
orientações que cubra tudo que é necessário fazer para evitar os disruptores
endócrinos.
Diante do descaso das instituições publicas em relação aos nossos
direitos de cidadãos, precisamos nos auto-educar quanto aos perigos ambientais
que invadem nossas vidas de uma forma tão intima. Mesmo já estando cientes
sobre este mal invisível, as indústrias continuam querendo nos manter alienados
e na ignorância dos danos causados pelos produtos que utilizamos rotineiramente
em nossa vida domestica e profissional, que vão desde os produtos de limpeza,
tintas e colas, aos de jardinagem e suplementos para animais de estimação além
de produtos para automóveis, suprimentos para artes, nos cosméticos e nos
alimentos.
QUER SABER MAIS? QUE TAL VER O VÍDEO ABAIXO?
REFERÊNCIAS:
GULLAN, P. J.; CRANSTON, P. S; MCINNES, K.
Hansen. Os insetos: um resumo de entomologia. 3.ed São Paulo, SP: Roca, 2008. 440 p.
RANDALL, David J.,; BURGGREN, Warren; FRENCH, Kathleen. Eckert
fisiologia animal : mecanismos e adaptacoes. 4. ed Rio de Janeiro: Guanabara,
2000. 729 p.
SANTAMARTA, José. A ameaça dos Disruptores Endócrinos. Agroecol.e
Desenv.Rur.Sustent.,Porto Alegre, v.2, n.3, jul./set.2001
http: www.inctem.bioqmed.ufrj.br/...resistencia-e-inseticidas.
MOREIRA, Mônica Ferreira. MANSUR, Juliana Figueira & MANSUR, Janaina
Figueira. Resistência e Inseticidas: Estratégias, Desafios e Perspectivas no
Controle de Insetos.
|
http://hormonio-estudo.blogspot.com.br/
http://apbio82007.blogspot.com.br/2008/02/endocrine-system-hormones.html
http://www.cartage.org.lb/en/themes/sciences/lifescience/generalbiology/physiology/endocrinesystem/MechanismsHormone/MechanismsHormone.htm
http://www.irac-br.org.br/curso02.htm
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40422007000300027&script=sci_arttext
Cuidado. Muitos agrotóxicos com ação de desregulação hormonal também causam câncer.
ResponderExcluir