Короткий опис(реферат):
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
Суть розробки, основні результати:
Honey bees (Apis mellifera) host a wide range of parasites, some of which are known to cause dramatic colony losses,
as reported in recent years. To counter parasite threats, honey bees have an efficient immune system. Because immune
responses are predicted to impose significant physiological costs on infected individuals, they are expected to interact with
other life traits that ultimately affect the productivity and fitness of the entire bee colony. Here we tested whether the initial
onset of infection adversely affects the gut of worker bees, which is quite an organ of all living organisms and affects all major
functions, peristalsis, absorption of nutrients, etc. To do this, we artificially infected young worker bees with the worldwide
pathogen Nosema apis, which is recognized and destroyed by the honey bee's immune system. We compared their survival
and behavior compared to uninfected individuals from the same apiary and even from the same bee colony.
The way of life of social hymenoptera insects, like all ants, as well as some bees and wasps, leads to the fact that
related individuals live in close proximity to each other within the bee colony, which creates very favorable conditions for
parasites to spread and reproduce. It is well known that bees contain a wide range of different parasites, such as viruses,
bacteria, fungi, protozoa, as well as arachnids or other insects that can pose a serious threat to bees. Social insects also
have individual innate immune systems, and an individual's ability to fight off parasites is central to the survival of the bee
colony. These consist of a mechanical response against large parasites (through processes such as encapsulation and
melanization) within cells, as well as a humoral response mediated by antimicrobial peptides, proteins, and other cytotoxic
compounds. The activation and use of such defense mechanisms is a complex function and is assumed to compromise
other life features of the insect. For example, immune activation can reduce the survival of infected worker bees and affect
their reproduction by directing their energy reserves to immunity. A trade-off between immunity and other features of the life
cycle is also present in mothers.
N. apis infections are often phenotypically expressed by dysentery and increased levels of insect hunger, leading to
increased honey and sugar consumption. N. apis is generally referred to as a low-virulence parasite, and the parasite's
spores are indeed recognized and destroyed by the honey bee's immune system. Despite the fact that now the Nosema
microsporidia is spreading practically all over the world to its definitive host, the mechanisms of its influence on the body of
bees, the pathogenesis of the causative agent and how bees react are not sufficiently studied. Therefore, it was decided to
conduct a broad characterization at the histological level. The study of the tissues of the intestinal epithelium can explain
the early mortality of bees when affected by nosemosis. A study of the bee gut, which is an interesting model system for
studying insect defense responses.