Búsqueda de nuevos plaguicidas con baja toxicidad mediante la inhibición de una esterol desaturasa específica de insectos

PUCA, GERVASIO; FRICSKA, ANNAMÁRIA; FENATI; GARGIULO, LAURA B.; GARRIDO, AGUSTÍN VIDELA; RAMIREZ; ALONSO LEONARDO; A. D. NUSBLAT

Rosario

Congreso; VI Jornadas de Ciencia y Tecnología 2021; 2021

Las langostas y tucuras –saltamontes– (Orden Orthoptera) son insectos polífagos que pueden afectara la actividad agrícola en forma directa y a la actividad ganadera, de forma indirecta, alimentándosede los recursos forrajeros y producir daños, también, en la vegetación nativa. Generan unaemergencia en el sector agropecuario argentino y regional con significantes pérdidas económicas(Carrizo et al, 2015).Estas plagas se tratan de eliminar y controlar mediante el uso de plaguicidas, como los piretroides,fenilpirazoles, organofosforados y organoclorados (prohibidos en Argentina), entre otros. Noobstante, los mismos poseen como desventaja la toxicidad que presentan (desde extremadamentepeligrosos a ligeramente peligrosos depende el compuesto y organismo susceptible), produciendoaltos riesgos ambientales (Duran et al, 2013).En este contexto existe una búsqueda activa y constante para el desarrollo de nuevos insecticidascon menor toxicidad.La enzima C7 esterol desaturasa es una monooxigenasa de tipo Rieske inicialmente descrita eninsectos y nemátodos. Se han hallado ortólogos en otros animales, pero no en mamíferos, comotambién en otros organismos distantes evolutivamente como el ciliado de vida libre Tetrahymenathermophila (Najle et al, 2013).Esta enzima introduce un doble enlace en la posición C7 del colesterol, transformándolo en 7-dehidrocolesterol (provitamina D3). En insectos la C7 esterol desaturasa participa en la síntesis dehormonas esteroides, siendo imprescindible en la etapa embrionaria y en el desarrollo larvario(Yoshiyama-Yanagawaet al, 2011). Se han identificado ortólogos de la C7 esterol desaturasa envarios insectos incluyendo los pertenecientes al orden Orthoptera, como es el caso de la langostamigratoria (Locusta migratoria). Debido a su rol en el desarrollo en insectos, y no estar presente enmamíferos, la C7 esterol desaturasa podría utilizarse como blanco para el desarrollo de nuevosinsecticidas de uso agropecuario y doméstico. Dichos insecticidas tendrían como mecanismo deacción la inhibición de la enzima, lo que llevaría a la detención del desarrollo embrionario yposterior muerte de los insectos. De esta forma podrían adoptarse nuevos enfoques para el controlde plagas que afectan la actividad agropecuaria, como lo son las langostas (Schistosoma cancellata)y las tucuras (Tropidacris collaris). No obstante, la estructura tridimensional y el mecanismo deacción de la C7 esterol desaturasa son desconocidas al día de hoy, por lo que es necesaria lacaracterización de la misma para el desarrollo racional de inhibidores.Dado que la enzima se encuentra en el organismo ciliado modelo Tetrahymena thermophila, y queel mismo se emplea para la investigación básica y aplicadadebido a su fácil y económicamanipulación en el laboratorio debido a su gran tasa de crecimiento, tiempo de duplicación alto,disponibilidad de técnicas moleculares y genéticas ademásde no ser patógeno, se lo utilizó para elestudio de la enzima C7 esterol desaturasa(Ruehle et al, 2016).Los objetivos de este trabajo fueron: i) Evaluar posibles compuestos insecticidas en base a similitudcon el sustrato y el uso de bibliografía.ii) Sobreexpresar y purificar de la enzima C7 esteroldesaturasa para la posterior determinación de las características conformacionales de la proteína eidentificación de posibles inhibidores de forma racional.