Evaluación de biomarcadores del sistema antioxidante y del daño oxidativo en poblaciones de campo de adultos de Cydia pomonella.

Abstract

En los organismos aerobios el oxígeno es esencial para la producción eficiente de la energía aunque produce estrés oxidativo en las células. El estrés oxidativo se origina cuando la producción de especies reactivas de oxígeno (EROs) excede la capacidad de defensa antioxidante de las células para eliminarlas. Todos los organismos vivos están constantemente expuestos a agentes oxidantes que derivan de fuentes endógenas y exógenas capaces de alterar las biomoléculas y producir daños celulares e incluso apoptosis. Los organismos aeróbicos tienen sistemas de protección que le permiten la adaptación al entorno oxidativo. La carpocapsa, Cydia pomonella (L.) (Lepidoptera: Tortricidae), es una importante plaga de los frutales de pepita en el mundo y es de importancia cuarentenaria en Argentina. En la región de la Patagonia Norte, para la producción de peras y manzanas, se ha tornado en un factor crítico de extrema gravedad debido a que resulta limitante para el mantenimiento y la expansión del agronegocio frutícola al condicionar el mercado externo. El control de carpocapsa es fundamental para lograr una producción sustentable y con calidad de exportación. Su control se ha realizado mediante la aplicación intensiva de insecticidas neurotóxicos de amplio espectro, muy utilizados en la última década. En la actualidad han sido reemplazados por otros grupos de insecticidas más específicos. Además, los programas de manejo integrado de plagas - MIP-, que emplean herramientas sustentables en el tiempo y seguras para el medioambiente, como el uso de bioinsecticidas y prácticas culturales, permiten la optimización del control de la plaga. El objetivo de este trabajo fue evaluar biomarcadores del sistema antioxidante y de daño oxidativo en organismos adultos de C. pomonella de diferentes poblaciones de campo y de una cepa de referencia o laboratorio y estudiar el efecto sobre estos parámetros de la exposición in vivo al insecticida clorantraniliprol. Los parámetros del sistema antioxidante evaluados fueron: las enzimas glutatión S-transferasa (GST), catalasa (CAT) y superóxido dismutasa (SOD) y los biomarcadores del daño oxidativo: nivel de glutatión endógeno (GSH) y malondialdehído (MDA). También, se evaluó sobre estos parámetros bioquímicos el efecto de la exposición durante 24 h a concentraciones crecientes (0; 12,5; 25; 50; 100; 1000 y 2000 mg x L -1 ) del insecticida clorantraniliprol formulación comercial Coragen ® 20 SC. Se recolectaron larvas diapausantes de C. pomonella de ocho huertos con manejo convencional, orgánico y sin tratamiento de la Patagonia Argentina, mediante bandas de cartón corrugado, durante las temporadas 2012 y 2013. Como población de referencia se utilizaron larvas de carpocapsa procedentes de una colonia de laboratorio, provista por el INTA Alto Valle. Se conservaron a 4°C para satisfacer las necesidades de frío hasta la emergencia de los adultos. Las actividades GST detectadas en las polillas de C. pomonella provenientes de todas las poblaciones de campo analizadas resultaron significativamente menores a la observada en los organismos de la cepa de laboratorio. La actividad CAT en los individuos provenientes de Gral. Roca1 fue estadísticamente diferente y resulto 2,13 veces menor a la determinada en la población de referencia. No se encontraron diferencias significativas en la actividad SOD en las diferentes poblaciones ensayadas. A excepción del nivel de GSH obtenido en la población de Sarmiento2 y de Gral. Godoy, las otras poblaciones de campo analizadas presentaron niveles significativamente menores en comparación con el de la cepa de laboratorio. El nivel de GSH medido en insectos adultos de Sarmiento2 resultó significativamente mayor al determinado en los individuos de laboratorio (34,90 ± 2,10 nmoles GSH x mg proteína -1 y 22,17 ± 0,48 nmoles GSH x mg proteína -1 , respectivamente). El nivel de GSH en las polillas de Gral. Godoy fue similar al detectado en la cepa de laboratorio (20,64 ± 1,14 nmoles GSH x mg proteína -1 ). Se determinaron niveles similares de MDA en las polillas de referencia, Centenario y Sarmiento2 que resultaron significativamente mayores a los obtenidos en las poblaciones de Sarmiento1, Gral. Godoy y Allen. La exposición de insectos adultos de C. pomonella a concentraciones crecientes de clorantraniliprol no produjo mortalidad; no obstante se detectó una notable letargia en los individuos expuestos que resultó dependiente de la concentración del tóxico. No se observaron cambios significativos en la actividad CAT ni en el nivel de GSH endógeno en las polillas de carpocapsa expuestas a clorantraniliprol. La exposición de insectos adultos a 50 mg x L -1 del insecticida -equivalente a la dosis de aplicación a campo- durante 24 h causó disminuciones significativas de las actividades GST y SOD (36,4% y 52,5%, respectivamente) y en el nivel de MDA (56,8%,) comparados con los niveles determinados en los organismos control. Este estudio es una contribución al conocimiento creciente de la fisiología de C. pomonella que posibilitará una mejor interpretación de su respuesta bioquímica a la exposición al insecticida clorantraniliprol, lo que resultará en la optimización del control de esta importante plaga. Los resultados obtenidos en este trabajo de tesis demuestran que las alteraciones observadas en los biomarcadores de estrés oxidativo, nivel de GSH endógeno y actividad GST, sugieren la exposición a contaminantes y/o factores ambientales prooxidantes de adultos de C. pomonella provenientes de diferentes huertos de la Patagonia Argentina.