Патоморфологічні зміни кишечника бджоли та імунна реакція на мікроспоридію Nosema Apis

Abstract

Медоносні бджоли (Apis mellifera) є господарями широкого спектру паразитів, деякі з них, як відомо, призводять до драматичних втрат колоній, як повідомлялося в останні роки. Щоб протистояти загрозам паразитів, медоносні бджоли мають ефективну імунну систему. Оскільки, за прогнозами, імунна відповідь спричинить значні фізіологічні витрати для інфікованих осіб, очікується, що вони будуть взаємодіяти з іншими життєвими особливостями, які в кінцевому підсумку впливають на продуктивність і фізичну форму всієї бджолиної сім’ї. Тут ми перевірили, чи початковий початок інфекції негативно впливає на кишечник робочих бджіл, який є досить органом всіх живих організмів та впливає на всі основні функції, перистальтику, всмоктування поживних речовин і тд. Для цього ми штучно інфікували молодих робочих бджіл широко поширеним у всьому світі збудником грибка Nosema apis, який розпізнається та знищується імунною системою медоносної бджоли. Ми порівнювали їх виживання та поведінку у порівнянні з неінфікованими особинами з одного точка пасіки та навіть з однієї бджолиної сім’ї. Спосіб життя соціальних перетинчастокрилих комах, як і всіх мурах, а також деяких бджіл і ос, призводить до того, що споріднені особини живуть у безпосередній близькості одна до одної всередині бджолиної сім’ї, що створює для паразитів дуже сприятливі умови для поширення та розмноження. Дійсно відомо, що бджоли містять широкий спектр різних паразитів, таких як віруси, бактерії, гриби, найпростіші, а також павукоподібні або інші комахи які можуть становити серйозну загрозу для бджіл. Соціальні комахи також мають індивідуальну вроджену імунну систему, і здатність особини боротися з паразитами має центральне значення для життєдіяльності бджолиної сім’ї. Вони складаються з механічної відповіді на боротьбу з великими паразитами (через такі процеси, як інкапсуляція та меланізація) у комірках, а також гуморальної відповіді, опосередкованої протимікробними пептидами, білками та іншими цитотоксичними сполуками. Активація та використання таких захисних механізмів є складною функцією і передбачається як компромісною з іншими життєвими особливостями комахи. Наприклад, імунна активація може знижує виживання інфікованих робочих бджіл та впливає на їх розмноження, спрямовуючи їхні запаси енергії на імунітет. Компроміс між імунітетом та іншими особливостями життєвого циклу, також присутній і у маток. Інфекції N. apis часто фенотипово виражаються дизентерією та підвищеним рівнем голоду комах, що призводить до підвищеного споживання меду та цукрового сиропу. N. apis зазвичай називають паразитом із низькою вірулентністю, і спори паразитів справді розпізнаються та знищуються імунною системою медоносних бджіл. Незважаючи на те, що зараз мікроспоридія Nosema поширюється фактично по всьому світу до свого дефінітивного хазяїна, механізми його впливу на організм бджіл, патогенез хвороби збудника і те, як бджоли реагують – недостатньо вивчені. Тому було вирішено провести широку характеристику на гістологічному рівні. Дослідження тканин кишкового епітелію може пояснити ранню смертність бджіл при ураженні ноземозом. Дослідження кишківника бджоли, який є цікавою модельною системою для вивчення захисних реакцій комахи