Pesticide effects: Possible role of antioxidative defense enzymes in insects resistance
2008
Tip dokumenta:
Članak u časopisu (Objavljena verzija)
Metapodaci
Prikaz svih podataka o dokumentuApstrakt:
Veliki broj insekticida se uglavnom metaboliše aktivnošću citohrom P450 familije oksidaza. Prilikom aktivnosti mono - i dioksigenaza u oko 1-3% slučajeva umesto uvođenja kiseonika u molekul insekticida, vrši se nepotpuna redukcija molekulskog kiseonika i produkuje se superoksid anjon radikal, koji predstavlja tzv. reaktivnu vrstu kiseonika (reactive oxygen species, eng, ROS, skr.). ROS usled svoje reaktivnosti propagira nastajanje oksidativnih ćelijskih oštećenja i oksidativnog stresa. Ukoliko oksidativna oštećenja prevaziđu kapacitet ćelijske odbrane i reparacije nastaje ćelijska smrt. Kod organizama, uključujući insekte, postoji set enzima koji sprečavaju propagaciju, neutrališu dejstvo i sprečavaju nastanak oksidativnih oštećenja posredovanih sa ROS (tzv. antioksidativni enzimi ili antioksidativna odbrana). Primarna antioksidativna odbrana kod insekata se sastoji od enzima superoksid dismutaze, katalaze, glutation reduktaze i izoformi enzima faze II detoksikacije: glutation S transferaze sa peroksidaznom aktivnošću. Njihovo združeno dejstvo obezbeđuje prevođenje ROS u vodu, uz utošak NADPH kao redukcionog ekvivalenta. Insekti su prilikom ekspozicije insekticidima dodatno izloženi upravo nastajanju oksidativnih oštećenja, propagacijom ROS, tako da uloga antioksidativnih enzima u odbrani od insekticida predstavlja dodatni faktor u nastanku i razvoju rezistentnosti insekata. Rezultati proučavanja aktivnosti antioksidativnih enzima pokazuju da je njihova bazalna aktivnost kod insekata povezana sa razvojnim, reproduktivnim i trofičkim uticajima. U svim ovim slučajevima je jasno da oni mogu predstavljati posredni uticaj na razvoj rezistentnosti. Osim toga, koevolucija biljki domaćina i/ili adaptacija na nepovoljnog domaćina kod insekata su uslovili konstitutivno drugačije nivoe aktivnosti antioksidativnih enzima koji, za posledicu, mogu imati i drugačije posledice dejstva insekticida kod preživelih jedinki i dalji razvoj sekundarnih procesa adaptacije kako na biljke domaćine i tako i na rezistentnost. Zajednički imenitelj u ovim procesima je prisustvo alelohemikalija koje utiče na konstitutivne nivoe aktivnosti cytP450 oksigenaza, te i antioksidativnih enzima, tako da je trofička regulacija kod insekata povezana i sa aktivnošću antioksidativne odbrane, a time i na stepen rezistentnosti insekata. Uticaj kombinacije prisustva alelohemikalija kod biljki domaćina i refleksija opštih trofičkih procesa na antioksidativnu odbranu insekata su dosta proučavani, ali stepen uticaja zavisi od hemijskih karakteristika alelohemikalija, njihovog broja i količine u ishrani, njihovog metaboličkog puta u organizmu insekata, ekspresije detoksifikacionih i antioksidativnih enzima i stanja životnog ciklusa insekata. Generalno, rezultati pokazuju da konstitutivno povišen nivo antioksidativnih enzima ima ulogu u nastajanju i razvoju rezistentnosti, ali da je uklopljen u metabolički milje insekta.