Toxicologia de Inseticidas. Eng. Agr. Luiz Paulo

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1 Toxicologia de Inseticidas Eng. Agr. Luiz Paulo

2 Classificação e Características dos Principais Grupos Inseticidas Considerações: A atuação dos inseticidas ocorre sobre os organismos vivos através do bloqueio de processos fisiológicos ou bioquímicos, com mecanismos de ação de difícil definição Sistema nervoso é grande alvo, devido eficácia e rápida resposta A descoberta do DDT, na década de 40, fez com que surgissem outros organossintéticos (ciclodienos, organofosforados, carbamatos e piretróides) todos neurotóxicos

3 Ainda em Considerações: Efeitos adversos a saúde e ao ambiente estimulou seletividade e menor persistência (inimigos naturais, polinizadores, mamíferos, aves, peixes, etc...) Uso da ação químicas consciente em MIP, na busca por reduzir a tolerância e resistência Busca-se por outros alvos como respiração celular, regulador de crescimento, etc... Grande destaque para produtos de origem vegetal como Azadirachtina e rotenona, assim como ação microbiana, como baculovirus sp., bacillus sp.

4 Matsumura (1985) propõe a seguinte Físicos Ex: óleo mineral classificação: Protoplásmicos Ex: Heavy Metal ou metais pesados Inibidores metabólicos Ex: sintese de quitina, metabolismo de carboidratos e aminoácidos

5 Matsumura (1985) propõe a seguinte classificação: Neurotóxicos Ex: inibidores da acetilcolinesterase, interfere permeabilidade de íons e receptores nervosos Estomacais Ex: Bacillus thuringiensis Agonista ou antagonistas

6 Ação de Inseticidas Fisiológicos e bioquímicos na ação de inseticidas são: Origem natural Inibidores da respiração celular Reguladores de crescimento Neurotóxicos Conforme emprego pode surgir o uso de termos como agonista ou antagonista, em relação a ação de um composto

7 Inseticidas de Origem Natural Origem Vegetal: Nicotina extraída de plantas de fumo, alta toxicidade para mamíferos

8 Inseticidas de Origem Natural Origem Vegetal: Azadiractina - princípio tóxido de planta indiana Neem (Azadirachta indica) Interfere ecdisona síntese e metabolismo

9 Inseticidas de Origem Natural Origem Vegetal: Piretrum e Piretrinas constituintes de piretrum, extrato de flores de Chrysanthemum sp. Fotoinstáveis e eficientes inseticidas, base de piretróides

10 Inseticidas de Origem Natural Origem Microbiana: Spinosinas toxinas isoladas de fermentação de actinomicetos do solo (Saccharopolyspora spinosa), sendo principais Spinosina A e D

11 Inseticidas de Origem Natural Origem Microbiana: Lactonas macrocíclicas divididas em 2 grupos: 1. Milbemicinas fermentação de actinomicetos do solo Streptomyces hygroscopicus 2. Avermectinas fermentação obtida de Streptomyces avermitilis, > potencial uso (abamectina B1 para traça de tomate e ácaros)

12 Inseticidas de Origem Natural Origem Microbiana: Bacillus thuringiensis tanto esporos quanto cristais protéicos tóxicos são usados com sucesso no controle de pragas (Dipel) Bouveria sp Metharizium sp

13 Inseticidas de Origem Natural Origem Microbiana: Bouveria sp Metharizium sp

14 Inibidores da Respiração Celular A cadeia de transporte de elétrons é formada por série de citocromos nas mitocôndrias, responsáveis pela ATP, a partir da oxidação de moléculas de carboidratos, lipídeos e proteínas Para controle de insetos e ácaros os principais grupos são: Inibidores de elétrons, ATP e ATPase

15 Inibidores da ATPase Propargite e Diafentiuron interferem na respiração celular por meio da ATPase

16 Inibidores da Síntese da ATP Os Dinitrofenois e Orgânoestânicos inibem a fosforilação oxidativa O transporte da ATP não é afetado, somente a síntese

17 Inibidores do Transporte de Elétrons A rotenona inibe a enzima NADH oxidoreductase da cadeia respiratória Reduz batimento cardíaco, consumo O2 e movimentos respiratórios

18 Ciclo de Krebs ou do Ácido Cítrico

19 Ciclo de Krebs O ciclo de Krebs é uma rota anfibólica: Possui reações catabólicas e anabólicas, com a finalidade de oxidar a acetil-coa (acetil coenzima A) Carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos a Duas moléculas de CO2

20 Inibidores do Transporte de Elétrons

21 Reguladores de Crescimento Conhecidos como fisiológicos Necessários conhecimento da estrutura do tegumento e dos mecanismos para controle da metamorfose e ecdise

22 Reguladores de Crescimento Inibidores da síntese de quitina Interferem na protease responsável pela ativação da quitina sintetase

23 Reguladores de Crescimento Juvenóides Tem ação pronunciada no último ínstar, favorecendo a permanência do inseto nas fases mais jovens

24 Reguladores de Crescimento Anti-Juvenóides Impedem a ação do hormônio juvenóide que estabiliza seu crescimento

25 Reguladores de Crescimento Agonistas de ecdisteróides Aceleram a ecdise

26 Ação de Inseticidas Fisiológicos e bioquímicos na ação de inseticidas são: Origem natural Inibidores da respiração celular Reguladores de crescimento Neurotóxicos Conforme emprego pode surgir o uso de termos como agonista ou antagonista, em relação a ação de um composto

27 Sistema Nervoso dos Insetos Neurotóxicos

28 Sistema Nervoso dos Insetos Formado por células nervosas ou neurônios Estes possuem uma região chamada corpo celular com terminações ramificadas chamadas dendritos, onde é recebido o estímulo nervoso, e uma região alongada chamada axônio, com terminais por onde são transmitidos os estímulos nervosos Gânglios são agregações de neurônios

29 Sistema Nervoso dos Insetos Essa agregação e interconecção dos gânglios forma o sistema nervoso central. O remanescente do sistema nervoso é chamado sistema nervoso Periférico A função do sistema nervoso é transmitir informações ao corpo por meio de impulsos

30 Sistema Nervoso Ventral

31 Neurotóxicos Mecanismos Ação 1. Atuam Transmissão Axônica Atuam nos canais de Na das células nervosas do sistema nervoso central e periférico 2. Atuam Transmissão Sináptica Inibem a ação a enzima acetilcolinesterase

32 Transmissão Axônica Eventos Axônicos na condução do estímulo excitatório A membrana do axônio é permeável a K+ em repouso e impermeável a Na+ Estímulo fecha entrada de K e abre a de Na até equilibrar-se Atingindo equilíbrio fecha-se para Na e se abre para K reestabelecendo o potencial elétrico Assim as bombas Na-K reestabelecem o repouso O estímulo é transmitido ao longo do axônio passando de elétrica a química

33 Transmissão Axônica

34 Inseticidas que atuam transmissão axônica Piretróides e DDT (moduladores de canais de Na) Canais de Na se abrem no momento da transmissão do impulso e fecham-se imediatamente após a despolarização da célula nervosa Esses inseticidas posicionam-se nas ligações dos canais de Na causando sua abertura por maior tempo prolongando o influxo de Na

35 Inseticidas que atuam transmissão axônica Desencadeiam-se potenciais repetitivos de ação causando a hiperexitabilidade levando o inseto a morte O DDT interfere nos canais de Na abertos e fechados Piretróides atuam apenas nos canais abertos de Na no momento da despolarização

36 Transmissão Axônica Como são? Piretrinas naturais entre outros, como, alfacipermetrina (fastac), deltametrina (decis), lambda-cialotrina (karate)... Não é tóxico ao meio ambiente, residual e resistência a fotodegradação no ambiente,

37 Transmissão Sináptica

38 Transmissão Sináptica Eventos Sinápticos na condução do estímulo excitatório Sinapse é a fenda entre duas células nervosas A liberação de neurotransmissores na membrana pré-sináptica ocasionando a propagação do impulso nervoso Esses inseticidas migram e atingem receptores específicos na membrana pós-sináptica desencadeando novos potenciais de ação

39 Eventos Sinápticos na condução do estímulo excitatório Principais Neurotransmissores em Insetos para controle químico: 1. Acetilcolina neurotransmissor excitatório presente no sistema nervoso central 2. Ácido Gama Aminobutírico (GABA) neurotransmissor inibitório presente no sistema nervoso central e junções neuromusculares

40 Neurotransmissores

41 Transmissão Sináptica

42 Eventos Sinápticos na condução do estímulo excitatório Inibidores da enzima aceltilcolinesterase: Organofosforados e Carbamatos A enzima possui 2 sítios (esteárico e aniônico) que servem como pontos de ligação para acetilcolina O inseticida se encaixa nesses sítios e, como sua decomposição é lenta, ocorre acúmulo de acetilcolina na sinapse levando a hiperexitação do sistema nervoso Há aumento de secreções glandulares e grandes dificuldades para respirar

43 Eventos Sinápticos na condução do estímulo excitatório Agonistas da enzima aceltilcolina: Nicotina, neonicotinóides e spinosinas Atuam nos sítios de ligação dos receptores do neurônio póssináptico retardando a degradação O inseticida leva a hiperexitação do sistema nervoso Antagonistas da enzima aceltilcolina: Cartap Atua nos receptores competindo com esses, bloqueando os receptores, a intoxicação leva o inseto a uma rápida paralizia

44 Eventos Sinápticos na condução do estímulo excitatório Ácido Gama Aminobutírico (GABA): Avermectinas e milbemicinas (agonistas de GABA) Aumenta a permeabilidade da membrana da célula para Cl Ocorrendo bloqueio na transmissão de estímulo nervoso, imobilização e paralizia do inseto Ciclodienos e fenil-pirazóis (antagonistas de GABA) Ocasiona excitação do sistema nervoso impedindo a permeabilidade de Cl Formamidinas Atuam em neurotransmissores excitatórios

45 Inseticidas que afetam a Sinapse Inseticidas que afetam o Axônio

46 Riscos Decorrentes do Uso de Inseticidas Sintéticos 1. Ressurgência e aparecimento de novas pragas 2. Surtos de pragas secundárias 3. Morte de abelhas e outros insetos polinizadores 4. Deriva 5. Resíduos em alimentos 6. Resistência de pragas a inseticidas/acaricidas

47 Inseticidas

48 Gerações de Inseticidas

49 Inseticidas Modo de Ação

50 Legislação Brasileira e Registro de Agrotóxicos Seu uso está baseado na relação risco/benefício, implicando em estudos quanto a segurança para homem e ambiente A legislação assegura a sociedade que o produto foi avaliado quanto a aspectos agronômicos, de saúde pública e meio ambiente A Lei dos Agrotóxicos é a n de 11 de julho de 1989, dispõe sobre pesquisa, experimentação, produção, embalagem e rotulagem, transporte, armazenamento, comercialização, propaganda, utilização, importação, exportação, destino final dos resíduos e embalagens, registro, classificação, controle, inspeção e fiscalização de agrotóxicos, sendo regulamentada pelo Decreto n de 11 de janeiro de 1990

51 Boa Noite!

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