Tagung der Arbeitsgemeinschaft der Institute für Bienenforschung e.V.
19., 20. und 21. März 2013
Interactions between microsporidia, viruses and pesticides in larvae and adult honey bees
Vincent Doublet, M. Labarussias, M. E. Natsopoulou, J. Steinberg, A. Miertsch, J. R. de Miranda, R. J. Paxton (Halle, Allg. Zool., Uppsala)
Abstract
Ci sono molti fattori che possono far precipitare il declino e la morte degli alveari. Quello che è conosciuto meno bene è come questi fattori influiscono uno sull’altro. In recenti studi si è cercato di cominciare a comprendere l’ interazione tra diversi potenziali elementi stressanti e particolarmente l’interazione tra patogeni e dosi sub -letali di pesticidi. Abbiamo studiato questa interazione sia nelle api adulte con esperimenti in gabbiette che sulle larve usando tecniche di allevamento in vitro testando gli effetti della contemporanea presenza di Nosema ceranae, black queen cell virus - BQCV e Thiacloprid con il quale sono state nutrite adulte e larve a dosi sub- letali. Abbiamo osservato interazioni multiple durante l’esperimento. Nelle larve, si è osservata una interazione tra BQCV e Thiacloprid che condiziona la sopravvivenza e lo sviluppo (pupazione). Nelle adulte,l’ interazione tra il virus e l’insetticida è osservabile ,ma in misura inferiore a quella prodotta tra N. ceranae eThiacloprid, suggerendo che questi due patogeni interagiscono in maniera differente col pesticida o inducono una differente risposta nell’ape. L’ interazione che produce il maggior impatto sulla mortalità delle api è risultata quella tra BQCV e N. ceranae. La Co-infezione delle api adulte da questi due patogeni produce la più alta mortalità rispetto a tutto il resto di quanto testato , suggerendo una interazione sinergica tra i due patogeni . Questa osservazione supporta l’idea che la co-infezione multipla da patogeni sia un fattore significativo del declino delle api .
German Bee Research Conference marzo 2013
Different strategies of Paenibacillus larvae to evade the immune response of honey bee larvae -
Gillian Hertlein, L. Poppinga, E. Garcia-Gonzalez, A. Fünfhaus, K. Hedtke, E. Genersch (Hohen Neuendorf)
Abstract
Il patogeno Paenibacillus larvae, agente causale della peste americana è stato recentemente caratterizzato in quattro genotipi ,(ERIC I-IV), che differiscono in virulenza e da ciò, con differente tempo necessario a portare a morte le larve e differente tipo di decorso sugli alveari .
I primi risultati della patogenesi molecolare relativi all’infezione da P. larvae rivelano che ERIC I e ERIC II sviluppano differenti strategie per uccidere la larva infetta . E’ stato dimostrato che la larva monta una risposta immunitaria contro l’infezione da P. larvae aumentando ( up-regulating ) l’ espressione ( produzione ) di diversi peptidi antimicrobici (AMP).
Abbiamo ora dimostrato che questo aumento di regolazione ( up-regulation ) differisce tra i genotipi di P. larvae con il più veloce a uccidere la larva , ERIC II , che riesce a far si che la risposta immunitaria nei suoi confronti sia meno marcata rispetto al genotipo più lento a uccidere la larva , ERIC I. Ipotizziamo che una specifica proteina di ERIC II- ( S-layer protein ) lo aiuti a evadere dai sistemi di ricognizione del sistema immunitario della larva . In aggiunta , ERIC II esprime ( e lo fa lui solo ) un inibitore immunitario (InhA), una proteina conosciuta per essere in grado di produrre la degradazione dei peptidi antimicrobici AMP. Mutanti privati di InhA danno luogo ad una ridotta mortalità di larve suggerendo che InhA svolge un ruolo importante nella patogenesi dell’infezione da P. larvae.
Institut für Bienenkunde, Polytechnische GesellschaftGoethe-Universität Frankfurt am Main, FB BiowissenschaftenKarl-von-Frisch-Weg 261440 Oberursel
Annotation of genes encoding G-protein-coupled receptors for biogenic amines in the parasitic mite Varroa destructor-
Sebastian Wernig , Wolfgang Blenau (Oberursel)
Abstract
Nell’ottica di migliorare le conoscenze sulla biologia della Varroa e realizzare nuovi strumenti per il suo controllo il progetto Genoma relativo alla Varroa è iniziato nel 2010. Si è da ciò analizzata la sequenza genetica dell’acaro alla ricerca di geni codificanti proteine G [ G-protein-coupled receptors (GPCRs) ] per amine biogeniche .Le amine biogeniche e i loro recettori sono molto importanti nella fisiologia degli artropodi controllando o modulando processi cruciali di sviluppo, riproduzione e comportamento .E’ da dire che oggi si ritiene che i recettori delle proteine G [GPCRs ] (per ottopamine e tiramina) siano il bersaglio molecolare di formamidine come amitraz o costituenti di oli essenziali derivati da piante come il timolo.Un totale di 16 putativi geni aminergici GPCR è stato identificato nella varroa .L’analisi filogenetica ha mostrato che 14 di questi sono comuni anche all’ape .Cosa molto interessante, due GPCRs di Varroa destructor non hanno ortologhi identificabili nel genoma delle a pi . Uno è strettamente legato al recettore deuterostomian a1-adrenergic mentre l’altro è simile al recettore metabotropic histamine H1 receptors. Dal momento che queste “ fabbriche biochimiche “ non sono presenti nell’ape , l’utilizzo di sostanze che ne alterino il funzionamento sarebbe letale per la Varroa mentre lascerebbe del tutto indifferente l’ape che non le usa per la sua fisiologia .
Da wikipedia -Le proteine G sono un sottogruppo di una superfamiglia di GTPasi. Nei mammiferi si possono distinguere due ampie classi di GTPasi: le GTPasi monomeriche e le proteine G eterotrimeriche, costituite cioè da tre subunità proteiche. Le subunità a, ß e ? vengono divise generalmente in subunità a e complesso ß?, agendo quest'ultimo come un'unità. Queste proteine sono direttamente associate a recettori di membrana, conosciuti come recettori a serpentina o recettori collegati a proteine G.Nello stato inattivo la subunità a lega GDP ed è strettamente legata al complesso ß?. Il legame di una molecola segnale con il recettore ne provoca un'alterazione conformazionale, che si riflette direttamente sulla subunità a che a sua volta cambia conformazione. Il cambiamento conformazionale determina una dissociazione della subunità a dal complesso ß?, per sostituire poi il GDP legato con un GTP assumendo così lo stato attivo. Entrambe le unità ora dissociate possono interagire con proteine bersaglio, che sono generalmente canali ionici oppure degli enzimi, quali adenilciclasi, fosfolipasi, fosfodiesterasi.
Schematicamente le proteine G possono:
agire da tramite tra recettori a sette segmenti transmembrana ed effettori enzimatici intracellulari (azioni a livello della membrana plasmatica o delle membrane interne)
agire da tramite diretto (senza secondi messaggeri) tra recettori e canali ionici
agire da tramite tra recettori ad attività enzimatica e i loro effettori
Esistono quattro classi di proteine G:
Gs: attivano l'adenilato ciclasi, quindi la sintesi dell'AMP ciclico (cAMP);
Gi: inibiscono l'adenilato ciclasi;
Gq: attivano le fosfolipasi;
Gt: attiva la cGMP Fosfodiesterasi.
La loro azione può essere modulata da proteine intracellulari, quali RGS e AGS.
Una proteina G è la gustducina, che assolve alle funzioni del gusto.
Nel 2012, gli statunitensi Robert Lefkowitz e Brian Kobilka, hanno vinto il premio Nobel per la chimica per i loro studi sulla proteina G.
German Bee Research Conference marzo 2013
DWV/VDV-1 and overwinter colony losses in Germany -
Myrsini E. NatsopoulouS, D. P. McMahon, V. Doublet, V. Maibach, E. Frey, P. Rosenkranz, R. J. Paxton (Halle, allg. Zool., Hohenheim)
Abstract
La mortalità invernale è una delle maggiori cause di perdite di alveari in Europa e negli alveari che soffrono elevate perdite di operaie durante l’inverno è molto più probabile il collasso. Per esplorare le cause esplicite del declino dell’alveare durante l’inverno si è provveduto dapprima ad un campionamento di api in alveari trattati e non trattati per la riduzione della presenza di Varroa nell’autunno 2011 e nella primavera 2012 . A mezzo una particolare PCR (-based multiplex ligation analysis ) o (MLPA) è stata verificata la presenza/assenza di sette virus e di Nosema spp. Il livello di mortalità di operaie nella famiglia svernante è stato osservato in parallelo. Le analisi hanno mostrato una pesante presenza autunnale del virus VDV-1 (biologicamente “prossimo “ a DWV) e del BQCV indipendentemente dal trattamento della Varroa. Nella primavera successiva il livello di ( 2012 ) la presenza di VDV-1 nelle operaie è risultata bassa , suggerendo che le operaie infette fossero morte durante l’inverno . Per converso , il titolo ( quantità ) di BQCV nelle operaie non è risultato variare al variare della stagione . Per corroborare l’ipotesi derivata dalle osservazioni di campo , ovvero che la famiglia virale DWV/VDV-1 ha un significativo impatto sulla mortalità invernale di api , si è utilizzato un esperimento controllato di laboratorio nel quale si sono iniettate api autunnali con DWV/VDV-1. I risultati supportano il fatto che DWV e virus collegati sono una delle maggiori cause della mortalità invernale di api e collasso degli alveari.
Professor Dr. R.J. Paxton
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