Μοριακή και φυσιολογική επίδραση του BPA και του RH-5992 σε κανονικές συνθήκες φωτοπεριόδου και σε συνθήκες διάπαυσης, του εντόμου Sesamia nonagrioides (Lepidoptera:Noctuidae)

Abstract

Στην παρούσα μελέτη ερευνήσαμε την επίδραση της δισφαινόλης Α (ΒΡΑ) και του RH-5992, στις αναπτυξιακές και αναπαραγωγικές διεργασίες του εντόμου Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) υπό φωτοπεριόδους LD (16L:8D) και SD (10L:14D, διάπαυση). Ένας αριθμός μορφολογικών και μοριακων παραγόντων εξετάστηκαν προκειμένου να προσδιοριστεί η τοξική και ενδοκρινική δράση αυτών των δύο χημικών ενώσεων. Παρατηρήσαμε ότι το BPA, το RH-5992 και ο συνδυασμός του BPA / RH-5992 προκάλεσαν καθυστέρηση στην ανάπτυξη, με παράταση της μεταβατικής περιόδου μεταξύ προνυμφών και νυμφών. Οι χειρισμοί αυτοί μείωσαν επίσης την εμφάνιση των ενηλίκων ατόμων και προκάλεσαν δυσμορφίες στην ανάπτυξη και την μεταμόρφωση τους. Στο μοντέλο μας το BPA εμφανίζει δραστηκότητες εκστεροειδούς, με τρόπο παρόμοιο με εκείνο του αγωνιστή εκδυσόνης RH-5992. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η έκθεση σε σχετικές συγκεντρώσεις BPA στο περιβάλλον, κατά τα πρώτα στάδια του κύκλου ζωής της Sesamia nonagrioides, μπορεί να οδηγήσει σε διάφορες διαταραχές που μπορεί να είναι συνέπεια ενδοκρινικής διαταραχής. Επιπροσθέτως, αναλύσεις RT-PCR χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό των επιδράσεων του BPA στη μεταγραφική ρύθμιση των γονιδίων Heat Shock Proteins SnoHsp20.8, SnoHsc70 και SnoHsp83, σε συνθήκες SD (10L:14D, διάπαυση). Στην διάπαυση, τα επίπεδα έκφρασης των SnoHsp20.8 και SnoHsp83 δεν επηρεάζονται από το BPA, ενώ τα επίπεδα SnoHsc70 μειώθηκαν. Παρατηρήθηκε μια διαφορετική επίδραση του BPA σε κανονικές συνθήκες φωτοπεριόδου και σε συνθήκες διάπαυσης. Από τις κυτταρικές και μοριακές δοκιμές, τα αποτελέσματά μας έφεραν αποδείξεις ότι το BPA, όπως και το RH-5992, παρεμβαίνει στα εκδιστεροειδή μονοπάτια των εντόμων του είδους λεπιδόπτερα.

In this study, we examined the physiological impact of bisphenol A (BPA) and RH- 5992 (tebufenozide) on the developmental and reproductive processes of Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) under 16L:8D (long day, LD) and 10L:14D (short day, SD) photoperiods. A number of morphological and molecular factors were examined in order to identify the toxic and the endocrine-relative action of these two chemicals. We observed that BPA, RH-5992 and the combination of BPA/RH-5992 caused a developmental delay by extending the transition period between larval and pupal instars. These chemicals also reduced adult emergence and caused molting malformations during development and metamorphosis. In the corn stalk borer, BPA exhibits ecdysteroid activities in a fashion similar to that of the ecdysone agonist RH-5992. Additionally, semi-quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT- PCR) analyses were used to identify the effects of BPA in the transcriptional regulation of heat shock protein genes SnoHsp20.8, SnoHsc70, and SnoHsp83 during SD conditions. During diapause conditions, the expression levels of SnoHsp20.8 and SnoHsp83 were not affected by BPA, while SnoHsc70 mRNA levels were decreased. Here, we observed a differential impact of BPA during non-diapausing and diapausing conditions. These results suggest that exposure to environmentally relevant concentrations of BPA during the early stages of the corn borer’s life cycle can result in various disorders that may be a consequence of endocrine disruption.