Mecanismo de ação dos inseticidas neonicotinóides, organofosforados e carbamatos

De fato o sistema nervoso dos insetos e o processo de transmissão dos impulsos nervosos é um local chave para ação de inseticidas. Em função disso, são variados os grupos químicos de inseticidas que possuem ação no sistema nervoso das pragas.

Aqui abordaremos sobre três desses grupos evidenciados no título, sendo que os organofosforados e carbamatos possuem o mesmo mecanismo de ação.

Para chegarmos até o mecanismo de ação propriamente dito, é necessário que antes façamos uma revisão sobre os neurônios e transmissão dos impulsos nervosos.

Entendendo a estrutura básica do sistema nervoso

A célula nervosa é denominada de neurônio. Um neurônio possui uma região chamada de axônio, que é um filamento longo que conduz os impulsos nervosos para fora da célula, e uma região chamada de dendritos, que é um filamento curto que recebe os impulsos nervosos.

A região de ligação entre neurônios e troca dos impulsos é denominada de sinapse. Para que o impulso nervoso seja transmitido e determine um movimento ou reação é necessário que esse impulso passe através de várias sinapses. Nestas sinapses, a transmissão dos impulsos nervosos de um neurônio a outro ou de um neurônio para o músculo ou glândula se dá através de neurotransmissores.

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Entendendo o processo de transmissão dos impulsos nervosos

Como o impulso é gerado?

Um impulso nervoso é gerado através de um estímulo físico (ação mecânica) ou químico (ação de substâncias químicas) sobre os neurônios. Estes estímulos externos promovem alterações em proteínas de membrana nos neurônios as quais estão ligadas ao transporte facilitado de íons Na⁺ através da membrana.

Transmissão do impulso nervoso no axônio

Os impulsos nervosos nos axônios são elétricos e ocorrem por diferença de potencial devido aos íons Na⁺ e K⁺, principalmente. Quando a célula está em repouso o interior da célula é mais eletronegativo, contendo baixa concentração de Na⁺ e alta concentração de K⁺, e no exterior alta concentração de Na⁺ e baixa concentração de K⁺.

Assim, o impulso nervoso é transmitido no axônio através da entrada de Na⁺ e saída de K⁺ tornando o exterior mais eletronegativo (corrente elétrica).

Transmissão do impulso entre dois neurônios

Na sinapse, a passagem do impulso nervoso se dá através de neurotransmissores químicos. A acetilcolina é um dos neurotransmissores responsáveis pela passagem do impulso de um neurônio a outro ou de um neurônio para a célula muscular, fazendo assim com que os movimentos e reações ocorram no inseto.

Após a acetilcolina ser liberada do neurônio pré-sináptico, ela então se liga temporariamente à proteína associada ao canal de Na⁺ na membrana do neurônio pós-sináptico, promovendo a abertura desse canal e entrada de Na⁺ na célula e, assim, a passagem do impulso nervoso de uma célula à outra.

A degradação da acetilcolina

Após a acetilcolina cumprir seu papel na transmissão do impulso, ela precisa ser rapidamente degradada, para que a célula adjacente não fique com os canais de Na⁺ constantemente abertos. Para isso, existe na sinapse uma enzima chamada acetilcolinesterase, que prontamente degrada a acetilcolina.

Como se dá o mecanismo de ação dos neonicotinoides?

Os inseticidas neonicotinóides (imidacloprido, tiametoxam, acetamiprido, etc) imitam a ação da acetilcolina e competem com ela, ou seja, funcionam como neurotransmissores na passagem dos impulsos nervosos. Como esses inseticidas não são degradados pela acetilcolinesterase, os impulsos se tornam repetitivos e irreversíveis, provocando no inseto uma excitação contínua, que leva a tremores, convulsões, colapso do sistema nervoso e morte.

Como se dá o mecanismo de ação dos organosforados e carbamatos?

Os organofosforados (malation, acefato, clorpirifós, profenofós, etc) e carbamatos (carbofurano, metomil, tiodicarbe, etc.) se ligam fortemente à enzima acetilcolinesterase, inibindo assim a sua ação na degradação da acetilcolina. A acetilcolina não sendo degradada, os impulsos nervosos acabam se tornando contínuos e descontrolados, ocorrendo nesse caso uma hiperexcitação, com consequente convulsão, paralisia e morte do inseto.