Abelhas Sob Ameaças Virais
Estudo mostra os impactos severos do DWV e SBV nas abelhas.
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Índice
As abelhas estão enfrentando ameaças sérias de vários vírus. Dois dos principais vírus que afetam elas são o vírus da asa deformada (DWV) e o vírus da cria em saco (SBV). Esses vírus podem prejudicar as abelhas em todo o mundo. No começo, o DWV se espalhava principalmente entre as abelhas pelo contato próximo, antes da chegada de um ácaro prejudicial chamado Varroa destructor. Esse ácaro se espalhou bastante, afetando especialmente as abelhas ocidentais, Apis mellifera. Ele não só machuca as abelhas, mas também espalha o DWV e outros vírus, tornando as infecções mais graves.
Ácaro Varroa e Seu Impacto
O ácaro Varroa se reproduz invadindo larvas de abelha e se alimentando de seus fluidos corporais durante o desenvolvimento. Infelizmente, essa alimentação também permite que o ácaro transmita vírus para as abelhas adultas. Como resultado, a presença de ácaros varroa aumentou muito o impacto do vírus da asa deformada, especialmente o DWV-B, que pode se replicar dentro do ácaro. Isso fez com que houvesse menos tipos de DWV nas abelhas e um aumento de cepas específicas de DWV que são mais nocivas.
Por outro lado, embora o SBV também represente um risco para as abelhas, sua dinâmica de transmissão não foi diretamente afetada pelo ácaro varroa. No entanto, há uma ligação entre infestações de ácaro e cargas mais altas de SBV encontradas nas abelhas. Em regiões com muitas colmeias de abelhas, o SBV é quase sempre encontrado. Pode não ser uma ameaça crítica para as abelhas ocidentais, mas pode causar problemas significativos para outras espécies.
Co-infecções em Abelhas
A maioria dos estudos focou em infecções de vírus únicos, com poucos explorando como o DWV e o SBV interagem quando ambos infectam as abelhas ao mesmo tempo. As fases iniciais de desenvolvimento das abelhas costumam mostrar sintomas desses vírus, mas as abelhas adultas também podem carregar altas quantidades dos vírus. Pesquisas anteriores analisaram como diferentes cepas de DWV afetam as abelhas adultas, incluindo possíveis impactos no comportamento e na sobrevivência.
Este estudo tem como objetivo explorar como o DWV e o SBV afetam as abelhas adultas vivendo em suas colmeias e investigar quaisquer efeitos potenciais quando ambos os vírus infectam as abelhas simultaneamente ou sequencialmente. Mimicando cenários naturais de infecção, o estudo examinará o comportamento, a sobrevivência e a saúde das abelhas com esses vírus.
Preparação e Inoculação dos Vírus
Neste estudo, uma variante de cada cepa de vírus foi usada para as infecções experimentais. Cepas específicas de DWV e SBV foram selecionadas com base em medições virais anteriores e apareceram em abelhas saudáveis. Para criar os inoculantes virais, as pupas de abelha foram injetadas e o vírus foi extraído delas.
Para inocular as abelhas com DWV, o vírus foi injetado entre os segmentos corporais das abelhas emergentes. Para o SBV, as abelhas foram alimentadas com uma solução de açúcar misturada ao vírus. Ambos os métodos foram cuidadosamente cronometrados para evitar complicações dos diferentes métodos de injeção. Grupos controle de abelhas também foram incluídos, recebendo tratamentos diferentes para garantir resultados precisos.
Desenho Experimental
Os experimentos ocorreram ao longo de dois anos, durante os quais colônias de abelhas com baixas cargas virais foram usadas. O objetivo era observar as interações entre o DWV e o SBV sob várias condições. As abelhas foram designadas a diferentes grupos de tratamento e marcadas para rastreamento.
As inoculações foram realizadas simultaneamente ou com dois dias de intervalo para avaliar como o timing poderia influenciar as interações entre os vírus. Em seguida, os efeitos no comportamento das abelhas, saúde e cargas virais foram minuciosamente registrados.
Monitoramento do Comportamento e Taxas de Sobrevivência
O comportamento das abelhas foi cuidadosamente monitorado após as inoculações. Cada abelha marcada teve seus movimentos rastreados para ver quantas se tornaram forrageadoras, quando começaram a forragear e quanto tempo viveram após começar as atividades de forrageio. Esses aspectos comportamentais são essenciais, pois podem impactar drasticamente a capacidade da colônia de coletar comida e realizar outras tarefas necessárias.
Resultados sobre Comportamento e Taxas de Mortalidade
Entre as abelhas não tratadas, uma porcentagem significativa conseguiu se tornar forrageadoras. A inoculação com qualquer um dos vírus sozinhos não pareceu afetar as chances delas começarem a forragear. Porém, quando as abelhas foram co-inoculadas com DWV-B e SBV, houve uma taxa de mortalidade maior em comparação com os grupos controle ou aqueles infectados apenas com um dos vírus.
Surpreendentemente, algumas sequências de co-inoculações resultaram em menos mortes antes que as abelhas pudessem começar a forragear. Em contraste, infecções com DWV-A e SBV não pareceram alterar significativamente o potencial de forrageio, mas resultaram em taxas de mortalidade mais altas em comparação com as abelhas controle.
Cargas Virais e Interações
Além disso, os pesquisadores analisaram os níveis de diferentes vírus dentro das abelhas. Cada um dos vírus testados, como DWV-A, DWV-B e SBV, foi medido em termos de quanta quantidade do vírus estava presente. Pareceu haver picos distintos na Carga Viral, sugerindo que as abelhas poderiam carregar quantidades muito altas desses vírus.
Quando as abelhas foram injetadas com DWV-B ou SBV sozinhos, suas cargas virais aumentaram significativamente em comparação com as abelhas não tratadas. Notavelmente, quando co-inoculadas com SBV, as abelhas mostraram níveis aumentados de ambas as cepas de DWV em comparação com aquelas apenas injetadas com SBV.
Curiosamente, enquanto a co-inoculação com SBV e DWV resultou em cargas mais altas de DWV-B, não produziu aumentos semelhantes em DWV-A. Isso sugere que os tipos de cepas de DWV presentes podem influenciar como interagem com o SBV.
Resposta Imune das Abelhas
Em resposta às infecções, os sistemas imunológicos das abelhas mostraram reações variadas. As expressões genéticas imunes foram medidas para entender como as abelhas reagiram às infecções virais. Alguns genes imunes mostraram atividade aumentada em abelhas co-infectadas com DWV-B e SBV, indicando uma resposta imune forte. No entanto, certas expressões de outros genes relacionados à imunidade diminuíram, sugerindo uma interação complexa entre as respostas imunes das abelhas e a carga viral.
Os achados sugerem que abelhas co-infectadas podem experimentar taxas de mortalidade mais altas devido ao estresse em seus sistemas imunológicos. A diminuição de certos componentes imunológicos, como a vitelogenina, foi notada entre as co-infectadas, o que pode contribuir para as taxas de morte mais altas observadas.
Conclusão
Este estudo lança luz sobre as interações complexas entre DWV e SBV nas abelhas. Co-infecções podem levar a taxas de mortalidade aumentadas e comportamentos alterados que podem enfraquecer a saúde geral da colônia. Os resultados destacam a importância de monitorar as interações virais dentro das populações de abelhas, especialmente diante dos desafios contínuos impostos pelos ácaros varroa.
Pesquisas contínuas são essenciais para entender melhor as implicações dessas interações virais, especialmente à medida que podem afetar a dinâmica da colônia e as estratégias de sobrevivência. Com uma compreensão mais clara de como vírus como DWV e SBV atuam juntos, medidas mais eficazes podem ser desenvolvidas para proteger as abelhas e garantir sua saúde e produtividade em vários ambientes.
Título: Co-infection with two iflaviruses (deformed wing virus and sacbrood virus) affects viral and immune dynamics and synergistically increases honey bee mortality
Resumo: The honey bee microbiome includes a wide variety of viruses. While most of them usually remain commensal, some can become pathogenic in specific contexts. Of these, one is that of deformed wing virus (DWV) and another, sacbrood virus (SBV). Although co-infection is the norm rather than the exception, most of the time these viruses have been studied independently. When investigated as co-infections, past studies have focused on their effects on the honey bee brood. In this study, we co-inoculated adult honey bees at emergence with DWV by injection and SBV orally (acting as the viral transmission by Varroa destructor and by trophallaxis or food, respectively), either simultaneously or sequentially. Using optical counters, we were able to track the survival and behaviour of these honey bees within colonies. Through regular in-hive sampling, we monitored the evolution of their viral loads as well as the expression of eight immune genes involved in honey bee anti-viral immunity. Here, we show that co-inoculations of DWV and SBV synergistically increase the virulence of DWV and conditionally promote the replication of both viruses. Finally, our results show that immune responses in adult honey bees depend on DWV genotypes and whether replication originates from a superinfecting virus or a virus already present in bees. Author SummaryHoney bees are highly social pollinators that live in crowded colonies. Their population density and the high frequency of interactions between individuals favours disease transmission and makes colonies susceptible to pathogen outbreaks. Many viruses commonly infect honey bees, however, they are often studied as single infections. As an effort to better understand interactions between honey bees and multiple viral populations, we co-inoculated young bees with two common honey bee viruses (deformed wing virus and sacbrood virus), released them in colonies and monitored their health and behaviour. Our findings show evidence of synergies between both viruses, as we show that a virus seemingly harmless for adult bees (sacbrood virus) may actually increase the virulence of another virus (deformed wing virus). These results highlight the importance of monitoring and studying multiple pathogens at once for a better understanding of the threat they represent to colony health and survival.
Autores: Tristan Durand, E. Dubois, A. Bonjour-Dalmon
Última atualização: 2024-04-28 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.23.590860
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.23.590860.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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