La flora bacteriana i la seva influència en la salut de les abelles

Detalls: Categoria: Darreres noticies; Publicat el Dijous, 11 Agost 2016 11:11; Vist: 11181

Els bacteris són molt abundants a les colònies d'abelles mel·líferes - s'estima que solament les entranyes d'abelles contenen entre 108 i 109 bacteris per gram de continguts. Històricament, la majoria dels intents de caracteritzar aquesta gran quantitat de microbis han tingut un enfocament basat en cultius, la qual cosa insereix un biaix inherent al catàleg de microbis que són subseqüentment identificats en les colònies.

Aquest estudi difereix d'aquests estudis previs sobre els microbis de les abelles mel·líferes perquè és el primer a usar la piroseqüenciació 454 per mostrejar en profunditat les comunitats bacterianes actives (és a dir, aquelles que produeixen RNA) que estan associades amb diversos ambients de colònies. Els estudis que utilitzen la piroseqüenciació 454 de amplicons demostra esglaiadorament que els microbis més abundants i actius en l'ambient produeixen la major quantitat de RNA ribosòmic en aquests ambients, el que significa que els mètodes permeten catalogar de manera exhaustiva el microbiomas actius de les colònies sense el biaix dels cultius o confusió sobre les espècies que hi són presents però no de forma funcional en les colònies. Es creu que aquesta tècnica, en combinació amb un règim exhaustiu de mostreig dins d'un nombre abundant de colònies, és responsable dels descobriments inesperats que es van obtenir sobre la composició dels microbis actius en les colònies d'abelles mel·líferes.

Altres explicacions per les diferències existents entre aquest estudi i altres poden ser els detalls de les tècniques moleculars i computacionals que es van utilitzar (per exemple, primer parell utilitzat, protocols per extreure àcids nucleics, processament de seqüències, o bases de dades indagades) o la edat de les abelles que es van mostrejar, el que pot causar canvis en la composició del microbioma a mesura que els individus maduren. La influència de la geografia del mostreig probablement sigui limitada perquè hi ha evidència empírica fort d'una microflora estable i específica de l'espècie en grans àrees geogràfiques, incloent subespècies d'A mellifera.

És remarcable que els dos gèneres dominants que va identificar aquest estudi (Succinivibrio i Oenococcus) mai havien estat identificats en colònies apícoles, el que suggereix que les peces claus microbióticas que es troben associades amb les abelles mel·líferes van ser passades per alt per metodologies anteriors. De fet, el fet que les mostres aïllades de Succinivibriosean anaeròbics obligats poder haver impedit la seva identificació mitjançant mètodes de cultiu, el que representa una omissió significativa atès que va constituir una gran fracció del grup central de microbis actius que es van trobar en tots els ambients de colònia mostrejats. Identifiquem molts microorganismes en colònies que estan associats amb la fermentació en ambients anaeròbics. Les espècies Succinivibriocultivadas són anaerobis obligats que no poden créixer en concentracions d'oxigen atmosfèriques, i vam descobrir que parents propers estaven actius en un nombre significatiu de budells d'abelles. Els organismes identificats com Succinivibrionaceae en totes les mostres d'abelles van resultar idèntics en un 80-90% a mostres aïllades conegudes. Les espècies caracteritzades del gènere Succinivibrio inclouen S. dextrinosolvens i S. amylolytica, tots dos dels quals han estat aïllats de Rumenes de vaca i se sap que tenen un paper important en la fermentació de midons i en la producció de grans quantitats d'àcids acètics i succínicos en aquest ambient. Les entranyes d'abelles riques en midó probablement brinden un hàbitat ideal per a Succinivibrionaceae. La composició similar que existeix a les comunitats digestives de polisacàrids vegetals en els Rumenes de vaques i les entranyes d'abelles és un exemple clar de la convergència de dues microbiomas d'hostes diferents. La seqüenciació Metatrascriotómica de les entranyes d'abelles ens brindaria una imatge més completa de la funció que aquests organismes similars a Succinivibrio realitzen dins d'aquesta comunitat microbiòtica.

De fet, s'ha suggerit que altres espècies de bacteris tolerants a l'àcid, com les acetobacteriàcia (AABS per les sigles en anglès), tenen un paper important en la comunitat de les entranyes d'abelles en base al seu possibilitat de ser conreades ja la seva presència a les llibreries genòmiques de RNA ribosòmic 16S. Només es van trobar dues espècies de AABS al nostre set de dades: Saccharibacter i Swaminathaniaspecies. En total, les AABS constitueixen menys del 3% del total de microbis actius en les abelles mel·líferes (sobre la base de l'abundància de seqüència). Tot i que els microbis que hi ha en petites quantitats poden certament tenir un impacte en una comunitat, ja sigui mitjançant secrecions de metabòlits o efectes de sembra, el fet que utilitzem ADNc com a plantilla per a les nostres seqüenciacions advoca contra una comunitat molt activa de AAB dins de les colònies d'abelles mel·líferes.

Un aspecte central de l'estudi va ser explorar l'efecte que la poliàndria de la reina - i la diversitat genètica que això introdueix a les colònies - té en els microbis de la colònia. Les anàlisis van revelar que les colònies genèticament diverses tenien microbis actius més diversos al nivell d'espècies que les colònies uniformes genèticament. Aquest descobriment fa ressò de les observacions d'estudis ecològics que la diversitat genètica dins de poblacions hostes engendra diversitat en altres parts de la comunitat que aquestes poblacions admeten, incloent comunitats microbióticas. Una manera en què la diversitat de les entranyes podria augmentar en una colònia amb una reina poliàndrica és tenir una varietat de genotips hostes a la mateixa colònia. Alternativament, cada obrera pot compartir el mateix microbioma ampliat que s'associa amb les seves companyes de cel·la. També es van trobar diferències interessants entre els tipus de colònies pel que fa al contingut dels microbis, específicament el nombre de seqüències afiliats amb gèneres bacterians el membres se sap són nocius o útils. Observem números de seqüències consistentment més baixos de gèneres potencialment patògens en colònies genèticament diverses en comparació amb colònies genèticament uniformes, un patró que es va repetir en molts gèneres. Molts d'aquests gèneres s'han trobat anteriorment en associació amb colònies d'abelles mel·líferes, encara que els seus patologies específiques (si n'hi ha per a les abelles mel·líferes) no estan totes caracteritzades.

També observem números alts de seqüències associades amb gèneres potencialment probiòtics en colònies amb nivells alts de diversitat en comparació amb aquelles de baixa diversitat.

Aquests descobriments claus estan alineats amb observacions que les colònies genèticament diverses tenen expressions de símptomes reduïdes quan estan infectades amb patògens bacterianes en comparació amb colònies a les quals els falta aquesta diversitat en els seus obreres, encara que el paper que els microbis beneficiosos poden tenir en la modulació de la resposta de la colònia segueix sent un tema d'especulació. La diversitat microbiòtica en colònies saludables i genèticament diverses pot brindar resistència a les colònies davant patògens, i pot ser de rellevància extraordinària per a la salut de les abelles mel·líferes, atès que les abelles mel·líferes tenen un sistema immunològic altament reduït en comparació amb altres insectes model.

La nostra investigació futura buscarà entendre com la diversitat genètica intracolonial genera i manté comunitats microbióticas més diverses i saludables i els avantatges selectives d'aquest fenomen per a les colònies apícoles. La necessitat de descobrir el potencial que la diversitat genètica té per millorar la salut de la colònia i la productivitat mitjançant una nutrició millorada és un tema urgent, atès que la nutrició pobra és un factor important en la pèrdua recent de colònies, i una preocupació persistent relativa als nivells de diversitat genètica en les poblacions d'abelles mel·líferes i la qualitat de reproducció de reines en programes de cria de reines.

Nota: Les opinions expressades per l'autor, no necessàriament coincideixen amb els punts de vista de la redacció AGA

Fonts: api-cultura.com
Facebook: Apicultors Gironins Associats
Twitter: @AGA_Catalunya
Google+: Apicultors Gironins
Pinterest: AGA Apicultors Gironins Associats