A alimentação regula a atração de feromônios sexuais e o namoro em fêmeas de Drosophila

Scientific Reports volume 5, Número do artigo: 13132 (2015) Citar este artigo

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Em Drosophila melanogaster, as respostas comportamentais específicas de gênero ao feromônio sexual masculino cis-vaccenyl acetato (cVA) dependem de circuitos neurais de terceira ordem sexualmente dimórficos. Mostramos que o estado nutricional em moscas fêmeas modula a percepção de cVA em neurônios olfativos de primeira ordem. A fome aumenta e a alimentação reduz a atração pelo odor da comida, em ambos os sexos. Adicionar cVA ao odor da comida, no entanto, mantém a atração em fêmeas alimentadas, enquanto não tem efeito em machos. A regulação positiva da sensibilidade e da resposta comportamental ao cVA em fêmeas alimentadas é acompanhada por um forte aumento na receptividade ao namoro masculino. A imagem funcional do lobo antenal (AL), o centro olfativo no cérebro do inseto, mostra que a entrada olfativa nos glomérulos DA1 e VM2 também é modulada pela fome. Derrubar os receptores de insulina nos neurônios que convergem para o glomérulo DA1 sugere que a sinalização da insulina controla parcialmente a percepção do feromônio no AL e ajusta a atração do cVA de acordo com o estado nutricional e a receptividade sexual nas fêmeas de Drosophila.

"A preservação dos animais depende de sua capacidade de encontrar comida e se propagar e, para esses propósitos práticos, é o próprio olfato que conta" (Titus Lucretius Carus, De Rerum Natura).

A ingestão de alimentos é um componente essencial da reprodução sexual em animais, que, portanto, precisam harmonizar a busca por comida e parceiros e as pistas sensoriais que os codificam. Os insetos usam feromônios sexuais para comunicação pré-acasalamento. Os feromônios sexuais não são percebidos isoladamente, mas em misturas com sinais de habitat e alimentos, o que potencializa sua atividade comportamental1,2. O circuito neural subjacente à integração desses dois tipos de pistas quimiossensoriais é um alvo para a seleção sexual e natural e, portanto, saliente para o isolamento reprodutivo e a especiação3,4.

As moscas-das-frutas Drosophila melanogaster se reúnem e acasalam em frutas em decomposição e em fermentação5,6. A levedura que cresce na fruta serve como uma parte essencial da dieta de adultos e larvas e as moscas são atraídas por metabólitos de fermentação7,8,9. Durante o acasalamento, os machos liberam o volátil feromônio sexual cis-vaccenil acetato (cVA), que aumenta a receptividade das fêmeas10 e funciona como um feromônio de agregação, pois aumenta a atração de machos e fêmeas pelo odor dos alimentos11,12. Os odores que emanam dos alimentos também atuam como afrodisíacos por si mesmos e promovem a corte masculina13,14, o que enfatiza ainda mais a interconexão entre o feromônio e a comunicação do odor dos alimentos em Drosophila.

A receptividade feminina ao namoro masculino é regulada por neurônios doublessex, que respondem ao cVA15. A corte masculina, por outro lado, é amplamente determinada pelo fator de transcrição infrutífero (fru)16,17,18. Mulheres e homens percebem sinais olfativos por meio de neurônios olfativos de primeira ordem compartilhados, enquanto diferenças específicas de gênero em resposta a feromônio sexual15,19,20,21 e odor de comida13 tornam-se aparentes em neurônios olfativos de terceira ordem, alguns dos quais respondem amplamente a ambos os tipos de odor21. Permanece, no entanto, desconhecido como os odores dos alimentos modulam a resposta ao feromônio.

Insetos e outros animais ajustam seu comportamento sexual de acordo com o acasalamento e estado nutricional; as respostas sensoriais e comportamentais aos sinais de sexo e comida estão, portanto, sob modulação coincidente22,23,24,25. A percepção aguda de cVA via Or67d (e o glomérulo DA1) aumenta a receptividade sexual feminina em Drosophila10, enquanto a exposição crônica e a percepção via Or65a (DL3) mediam um efeito aversivo de cVA em ambos os sexos26,27. Curiosamente, o neuropeptídeo F curto (sNPF), que é regulado pela insulina de acordo com o estado nutricional e modula a atração alimentar, é fortemente expresso nesses glomérulos DA1 e DL3 responsivos a cVA28,29.