Para melhor entendermos este processo é importante que entendamos como cada grupo de inseticida atua sobre o sistema nervoso dos insetos.
Em geral considera-se que os inseticidas atuam sobre os insetos do mesmo modo como atuam sobre os animais superiores.
Os insetos possuem um organismo menos complicado que os mamíferos: não possuem pulmões, fígado e sistema cardiovascular; possuem apenas um tipo de nervo bioquímico, enquanto os mamíferos possuem três. Ainda conseguem uma alta resitência a anoxia (falta de oxigênio no cérebro).
A classificação dos inseticidas de acordo com os sintomas produzidos nos insetos é difícil de ser obtida. A natureza do inseto, o modo de penetração e a quantidade de inseticida consumido pelo organismo, altera bastante o quadro sintomatológico.
De um modo geral pode-se estabelecer que os inseticidas orgânicos sintéticos atuam sobre o sistema nervoso do inseto e os sintomas apresentados obedecem a quatro estágios: excitação, convulsão, paralisia e morte.
O ponto de contato entre neurônios é a sinapse. Para que o impulso nervoso seja transmitido e determine uma reação é necessário que esse impulso passe através de várias sinapses.
Nestas sinapses há uma determinada substância química que permite esta transmissão, chamadas de neurotransmissor como a acetilcolina.
1. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA
- INIBIDORES DA ENZIMA ACETILCOLINESTERASE (AChE) –
Os impulsos nervosos são transmitidos de um neurônio a outro até chegar na célula a ser excitada, pode ser uma célular muscular, glandular ou outra. Estes impulsos são transmitidos através de uma enzima, a Acetilcolina (ACh) que sai do neurônio para a sinapse permitindo a transmissão do impulso.
Após esta excitação ser realizada a Acetilcolina precisa retornar para o interior do neurônio onde a célula nervosa volta ao estado de repouso podendo, novamente, ser excitada.
Quem faz este retorno é outra enzima a Acetilcolinesterase que quebra a Acetilcolina em Colina + Acetato. Dentro do neurônio se unem novamente em Acetilcolina ficando pronta para nova transmissão.
Os organofosforados e carbamatos atuam ligando-se à enzima Anticolinesterase inibindo sua ação resultando em acúmulo de Acetilcolina na sinapse causando hiperexcitabilidade devido à transmissão contínua e descontrolada de impulsos nervosos: incluem tremores, convulsões e, eventualmente, colapso do sistema nervoso central e morte.
Há uma paralisação dos músculos, principalmente os intercostais, impedindo a respiração e provocando a morte devido à ausência de oxigênio no cérebro.
De forma semelhante a outros inseticidas, os carbamatos aumentam a taxa respiratória em 4 - 5 vêzes o normal, dando também uma perda de água e é determinado pela intensa hiperatividade dos insetos.
Há uma verdadeira exaustão do organismo sendo primeiramente consumidos os carbohidratos e posteriormente as gorduras.
Nos organofosforados, a ligação é bem mais forte e praticamente irreversível enquanto que nos carbamatos ela é reversível, podendo haver uma recuperação do inseto.
2. INSETICIDAS QUE ATUAM NOS RECEPTORES DE ACETILCOLINA
- AGONISTAS (ANÁLOGOS) DA ACETILCOLINA (AChE) -
É o grupo dos neonicotinóides descobertos a partir da molécula de nicotina (Imidaclopride, Acetamipride, Nitempiram, Tiametoxam, Clotianidina, Dinotefurano e Tiaclopride).
Os neonicotinóides imitam o efeito da Acetilcolina e competem com ela. Esta ligação é persistente pois os neonicotinóides são insensíveis à ação da acetilcolinesterase (AChE). A acetilcolinesterase degrada moléculas de acetilcolina, mas não consegue degradar as moléculas de neonicotinóides.
Com isto a acetilcolina retorna ao neurônio eferente mas o Neonicotinóide continua atuando como se fosse a Acetilcolina uma vez que a Acetilcolinesterase não atua sobre o Nicotinóide causando hiperexcitabilidade do sistema nervoso central devido à transmissão contínua e descontrolada de impulsos nervosos.
Embora atuem de modo totalmente distinto dos organofosforados e carbamatos, os sintomas resultantes da intoxicação são semelhantes e incluem tremores, convulsões e, eventualmente, colapso do sistema nervoso central e morte.
3. INSETICIDAS QUE ATUAM NOS RECEPTORES GABA
- ANTAGONISTAS DE CANAIS DE CLORO MEDIADOS POR GABA (FENILPIRAZÓIS EX. FIPRONIL, SPINOSINAS (SPINOSAD - Saccharopolispora spinosa) -
Os Fenilpirazóis antagonizam a ação do neurotransmissor inibitório GABA (ácido gama amino butírico) impedindo que após a transmissão de um impulso nervoso, se desencadeie o processo de inibição restabelecendo o repouso do SNC.
Ou seja, ele impede o relaxamento do neurônio eferente (emissor ou pré-sináptico) após a transmissão do impulso nervoso para o neurônio aferente (receptor ou pós-sináptico).
Em uma situação normal o GABA permite um aumento na permeabilidade da membrana aos íons cloro para dentro da célula nervosa, o que desencadeia o mecanismo de retorno ao repouso do sistema nervoso após ser excitado.
Os fenilpirazóis afetam este mecanismo, impedindo a entrada dos íons Cl- no neurônio e assim antagonizando (= revertendo) o efeito "calmante" de GABA.
O bloqueio da ação inibitória provocado por estes inseticidas resulta em hiperexcitabilidade do SNC. Os sintomas de intoxicação se assemelham aos fosforados e carbamatos.
As Espinosinas são derivadas de um fungo actinomiceto, Saccharopolyspora spinosa coletada, originalmente, de amostra de solo de uma destilaria de rum em
uma ilha não identificada do Caribe em 1982.
Atualmente se trabalha com moléculas sintéticas chamadas “espinosoides”.
O primeiro inseticida foi formulado em 1988.Atua por ingestão e por contato mas sendo mais efetivo por ingestão provocando excitação do sistema nervoso, prostração e paralisia.
Seu mecanismo de ação ocorre pela ativação dos receptores nicotínicos da membrana pós-sináptica por meio de um mecanismo desconhecido além de afetar os receptores e GABA demonstrado acima.
Todos os mecanismos acima citados são responsáveis pela transmissão química do impulso nervoso por ser transmitido através de mediadores químicos ou neurotrnamissores químicos.
4. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO AXÔNICA
- MODULADORES DE CANAIS DE SÓDIO (PIRETRÓIDES) –
Os Piretróides são responsáveis pela transmissão elétrica, diferença de potencial elétrico, do impulso nervoso.
Existem dois tipos de piretróides, os do tipo I (ex. permetrina), que à semelhança do DDT apresentam um coeficiente de temperatura negativo, ou seja, a atividade inseticida destes produtos aumenta à medida que a temperatura diminui. Ao contrário, os piretróides do tipo II (ex. Cipermetrina, deltametrina, etc.) tem um coeficiente de temperatura positivo.
A célula nervosa é controlada eletricamente e sua polarização e despolarização está na dependência da entrada e saída de Na e K. Quando a célula é excitada este impulso nervoso se transmite pelas alterações, dentro e fora do axônio, das cargas negativas e positivas.
Os piretróides (tipo I e II) mantem uma entrada permanente de Na na célula deixando-a sempre excitada, não entrando em repouso sendo mais intenso no tipo II.
Os neurotransmissores se difundem pela fenda sináptica ligando-se em receptores específicos na Membrana Pós-Sináptica abrindo os canais permitindo a entrada e saída de íons Na e K causando uma despolarização neste ponto que vai se deslocando por todo o neurônio até o próximo Botão Terminal, transmitindo assim, a mensagem através de novas ondas elétricas.
Os íons Na e K estão se deslocando de um local mais concentrado para um menos concentrado. Neste instante ocorre uma despolarização da membrana pela maior entrada de Na e maior saída de K. Com isto o interior fica (+) e o exterior fica (-).
Inicialmente as forças que geram a entrada de Na para a célula são maiores que as forças que tendem a liberar K para o exterior da célula e posteriormente vão mudando conforme o Potencial de Membrana vai aumentando.
O piretróide mantem a entrada de Na (3 +) deixando a célula despolarizada e excitada não permitindo sua repolarização e repouso.
Os canais de Na se abrem permitindo a entrada dele (-40mv). Logo depois os canais de K se abrem (-10mv). Quando chega em + 40mv os canais de Na se fecham e inicia o processo de Repolarização. Continua saindo K da célula e retorna ao Potencial de Repouso até os canais de K se fecharem e voltar a -70mv.
Os sintomas de intoxicação de insetos por piretróides desenvolvem-se rapidamente, resultando em transmissão de impulsos repetitivos e descontrolados, hiperexcitabilidade, perda de postura locomotora ("knockdown“), paralisia e morte.
Estes sintomas de envenenamento demonstram que os piretróides atuam primeiramente no sistema neuromuscular.
A atividade letal dos piretróides parecem envolver ações no sistema nervoso central e periférico, enquanto que o efeito knockdown é provavelmente produzido por intoxicação periférica.
A incorporação do grupo ciano (como por exemplo, na cipermetrina, cialotrina, lambdacialotrina) está associado a um aumento da atividade inseticida).
Entretanto este radical é responsável por um fenômeno chamado Sensação Facial Dérmica caracterizada por uma sensação irritante, principalmente no rosto. Mas não é uma reação alérgica. É uma interpretação errônea do hipotálamo com liberação de histamina.
Nestes casos nunca usar creme hidratante, sabonete ou outro produto qualquer o que pode aumentar a sensação. Usar única eexclusivamente água fria, quanto mais fria melhor. Esta sensação desaparece em até 24 horas não deixando nenhuma sequela.
Agora fica mais fácil entender que a troca de grupos químicos é importante como mecanismo para evitar resistência uma vez que diferentes grupos químicos atuam em diferentes sítios do sistema nervoso apesar de todos eles desencadearem seus mecanismos de intoxicação no sistema nervoso.
Isto significa que na medida em que trocamos de grupos químicos ou fazemos misturas estaremos atuando em diferentes locais do sistema nervoso e desta forma conseguimos reduzir a possibilidade de resistência por não estarmos causando uma pressão seletiva por estar sistematicamente atuando em um único ponto.
Por exemplo, os fosforados e carbamatos atuam no mesmo sítio que é na fenda sináptica inibindo a ação da acetilcolinesterase. Desta forma usar um ou outro não alterará em nada uma vez que atuam no mesmo sítio.
Entretanto os neonicotinóides, piretróides e fenilpirazóis atuam em diferentes pontos do sistema nervoso e por isto é importante ciclar entre eles e entre eles e os carbamatos/fosforados por atuarem em sítios diferentes.
