A51 Hipertermia e choque térmico

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A hipertermia danifica o inseto por meio de diversos mecanismos que atuam em paralelo em seu organismo: não é apenas um componente do inseto que sofre com o calor excessivo, mas sim suas proteínas, membranas celulares e músculos são afetados simultaneamente, cada um por uma via diferente.

A primeira dessas vias é a desnaturação das proteínas enzimáticas do inseto, que segue a lei de Arrhenius com uma energia de ativação muito alta. Isso significa que a taxa de dano a essas proteínas não aumenta gradualmente com a temperatura, mas sim dobra aproximadamente a cada grau adicional de temperatura. Entre 35 e 45 graus Celsius, esse dano às proteínas do inseto acelera drasticamente.

Diante dessa desnaturação proteica, o inseto possui sua própria defesa: proteínas chaperonas conhecidas como HSP70 são ativadas acima de um determinado limiar de temperatura e atuam para reestruturar as proteínas do inseto que foram apenas parcialmente desnaturadas, funcionando como um sistema de proteção que tenta reverter parte do dano causado pela própria temperatura.

A segunda via de dano, independente da primeira, ocorre nas membranas celulares do inseto: em altas temperaturas, os lipídios que compõem essas membranas tornam-se fluidos e, acima do ponto de fusão desses lipídios, as membranas do inseto perdem a integridade estrutural necessária para o seu funcionamento.

A terceira via de dano ocorre nos músculos do inseto e é a que se manifesta primeiro, mesmo antes que o calor o mate: quando a temperatura muscular excede o ponto ótimo catalítico no qual suas miosinas e actinas funcionam, o inseto perde a capacidade de se mover, entrando em um estado de imobilidade conhecido como knockdown, que precede, mas ainda não implica a morte.

A letalidade dessa combinação de mecanismos para o inseto depende não apenas da temperatura atingida, mas também do tempo de exposição: o modelo de temperatura letal integra temperatura e tempo de exposição em um único cálculo de dano cumulativo, de modo que uma temperatura moderada mantida por um longo período pode ser tão letal para o inseto quanto uma temperatura muito mais alta mantida apenas brevemente.

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