ZIMSKI GUBICI...

NAUKA
Poslednjih godina, tokom zimskog perioda, širom severne zemljine hemisfere, dolazilo je do uginuća pčelinjih zajednica velikih razmera. Sumnja se da nekoliko činilica igra ključnu ulogu, što pojedinačno, što u kombinaciji sa drugim štetnim faktorima. Paraziti i patogeni smatraju se najodgovornijima, na prvom mestu Varroa destructor, praćena virusima i mikrosporidijom Nosema ceranae. Kako bi se utvrdilo na osnovu kojih pokazatelja se mogu pouzdano predvideti zimski gubici pčelinjih zajednica, u Švajcarskom pčelarskom istraživačkom centru Libefild sprovedeno je višegodišnje opsežno posmatranje pčelinjih zajednica, odnosno 11 poznatih uzročnika bolesti i ekspresije gena povezanih sa imunitetom pčela. Rezultati su pokazali da su virus deformisanih krila (DWV – Deformed wing virus), Nosema ceranae, Varroa destructor i Vitelogenin, pouzdani pokazatelji na
osnovu kojih se sa priličnom preciznošću mogu predvideti zimski gubici.

Varoa, virusi i nozema

Za opstanak pčelinjih zajednica, zima je najrizičniji period, jer tada dolazi do najvećih uginuća. Na zdravlje pčela mogu štetno uticati mnogi biotski i abiotski faktori, pojedinačno ili u sadejstvu sa drugim činiocima, od kojih se posebno ističu paraziti koji iscrpljuju organizam pčela i otvaraju prostor za brojne infekcije. U tom smislu, Varroa destructor se smatra najodgovornijom za zimske gubitke u Evropi. Poreklom iz Jugoistočne Azije, raširila se poslednjih decenija po čitavom svetu i, u sadejstvu sa brojnim mikrobima, izvršila pogubni uticaj na imuni sistem parazitiranih pčela. Virusne infekcije takođe se smatraju jednim od glavnih uzročnika gubitaka, a varoa i ovde ima centralnu ulogu kao mehanički i biološki prenosilac nekoliko vrsta virusa koji ubrzava širenje infekcija. Iako je do sada otkriveno 19 različitih vrsta virusa povezanih sa medonosnom pčelama (Apis mellifera), naučnici samo tri vrste povezuju sa zimskim gubicima velikih razmera: virus deformisanih krila (Deformed wing virus), virus akutne pčelinje paralize (Acute bee paralysis virus) i izraelskom virus akutne pčelinje paralize (Israeli acute bee paralysis virus). U SAD se pre nekoliko godina sumnjalo da je upravo izraelski virus akutne pčelinje paralize glavni uzročnik CCD-a jer su zajednice koje su pokazivale karakteristične simptome CCD-a bile zaražene sa njim. Ipak, kasnija istraživanja pokazala su da ovaj virus nije ključni faktor, već samo jedan iz spleta mogućih uzročnika. S druge strane, u Evropi se virus deformisanih krila i akutni virus pčelinje paralize smatraju jednim od glavnih uzročnika zimskih gubitaka velikih razmera. Oba spomenuta virusa prenose se ukoliko varoa parazitira na lutki ili na odrasloj pčeli. Virus akutne pčelinje paralize veoma je virulentan i direktno se prenosi u hemolimfu pčela. S druge strane, virus deformisanih krila je mnogo manje virulentan i ima karakteristične simptome u vidu pčela sa deformisanim krilima, i to samo u zajednicama čiji je stepen zaraženosti varoom izuzetno visok. I pored male virulentnosti za pčele, virus deformisanih krila inficira veliki broj pčelinjih tkiva i može dovesti do značajnih fizioloških poremećaja i deformiteta kod pčela. Sledeći potencijalni kandidat odgovoran za zimske gubitke je mikrosporidija Nosema ceranae, premda je, po mišljenju naučnika koji su učestvovali u istraživanju, uticaj ovog patogena na zdravlje pčelinjih zajednica u Evropi i da dalje kontroverzan.

Rezultati istraživanja

Rezultati istraživanja otkrili su nekoliko karakterističnih markera (obeležja) na osnovu kojih se, nekoliko meseci unapred, mogu predvideti eventualni zimski gubici pčelinjih zajednica, a koji mogu pomoći pčelarima kao pouzdano sredstvo za dijagnostikovanje kondicije pčelinjih zajednica. Osnovna ideja je da se u budućnosti ovaj metod standardizuje, kako bi se mogao primenjivati u čitavom svetu. U tom cilju u Švajcarskoj je sprovedeno šestomesečno istraživanje pčelinjih zajednica tokom kojeg je nadgledano i mereno prirsustvo 11 pčelinjih patogena, kao i nivo ekspresije tri gena koji regulišu imunet medonosnih pčela (A. mellifera).

Rezultati istraživanja pokazali su da V. destructor i virus deformisanih krila, posmatrani zajedno, predstavljaju najpouzdanije markere na osnovu kojih se mogu predvideti gubici pčelinjih zajednica tokom zime.

S obzirom na ogroman broj mikroorganizama koji koegzistira u jednoj pčelinjoj zajednici (videti tekst o simbiozi bakterija i pčela u ovom broju), imajuću pri tome u vidu da značajan deo njih prouzrokuje zdravstvene probleme kod pčela, od krucijalne je važnosti za budućnost pčelarstva je da se iz ovog nepreglednog mnoštva izdvoje oni faktori koji mogu pouzdano da nagoveste kakva sudbina čeka pčelinju zajednicu u zimskom periodu. Ovo istraživanje, kako navode autori, predstavlja skicu na osnovu koje će u bliskoj budućnosti biti formulisan pouzdan metod za rano dijagnostikovanje stanja u pčelinjim zajednicama koje može dovesti do ozbiljnih zimskih  gubitaka.

Varoa je tesno povezana sa uginućima pčelinjih zajednica tokom zime

Istraživanje je pokazalo da su sve zajednice koje nisu bile tretirane nekim sredstvom protiv varoe uginule tokom zime, dok su dve uginule i pored odgovarajućeg tretmana. Ove dve zajednicu uginule su tokom februara, nešto kasnije od onih netretiranih koje su uginule krajem decembra. Ove dve (tretirane) zajednice odlikovalo je veliko prisustvo trutova, što je bio siguran znak da sa maticom nešto nije bilo u redu. Zajednice koje su uginule tokom zime, znatno su više bile zaražene varoom tokom leta, jeseni ili zime, od onih koje su preživele, što ukazuje da je zaraženost varoom jedini pouzdani znak koji tokom leta može da nagovesti šta će se sa zajednicom dogoditi u nastupajućem zimskom periodu. Brojnost varoe u uginulim pčelinjim zajednicama vremenom je rasla, da bi vrhunac dostigla u oktobru, kada je počela da opada srazmerno smanjenju broja pčela u zajednici.

Virus deformisanih krila

Virus deformisanih krila je pouzdan marker na osnovu kojeg se može predvideti kolaps pčelinje zajednice. Zbog bliske biološke povezanosti virusa deformisanih krila sa varoom, istraživanje je pokazalo visok nivo prisustva ovog virusa u pčelinjim zajednicama tokom leta i početka jeseni. Primećeno je da se primenom tretmana protiv varoe drastično smanjuje nivo virusa u pčelinjoj zajednici. Naime, potvrđena je od ranije poznata činjenica da se ovaj virus u odsustvu varoe veoma sporo prenosi horizontalno (sa jedinke na jedinku), a da putanje vertiklanog prenošenja (s generacije na generaciju) veoma teško mogu da dovedu do značajnije zaraženosti potomstva. U zajednicama koje su uginule preko zime pronađene su veće koncentracije ovog virusa nego u zajednicama koje su preživele. Pokazalo se, takođe, da se virus deformisanih krila replicira u različitim tkivima pčela, između ostalog i u masnom tkivu pčela, ključnom za mnoge fiziološke procese, uključujući i imunitet. Povrh svega, masno tkivo je mesto na kome se proizvodi protein vitelogenin. Vitelogenin je blisko povezan sa imunitetom i starenjem i predstavlja uobičajeni molekularni marker kada se radi o zdravlju i dugovečnosti pčela. Autori istraživanja pretpostavljaju da je virus deformisanih krila odgovoran za znatno niži nivo vitelogenina u uginulim pčelinjim zajednicama. Štaviše, postoji direktna negativna povratna sprega između nivoa zaraženosti varoom u jesen i vitelogenina.

Koncentracija Nosema ceranae je veća u zdravijim pčelinjim zajednicama

N. ceranae je unutarćelijski mikrosporidijski parazit koji je, kako se pretpostavlja, tokom poslednje decenije zauzeo ekološku nišu srodnika Nosema apis, iako postoje uzorci pčela koji ukazuju da je N. ceranae prisutna kod zapadne medonosne pčele duže od dve decenije. Inficiranost sa N. ceranae je uobičajena stvar, čak i u odsustvu kliničkih simptoma, a nedavni izveštaji su pokazali da ovaj potentni patogen pčela nije bio uključen u gubitke većih razmera u Evropi, osim na području Španije. Rezultati istraživanja sprovedenog u Švajcarskoj podržavaju tezu da N. ceranae nije uzročnik zimskih gubitaka, zbog toga što je i u uginulim i u zajednicama koje su preživele zimu nivo zaraženosti ovim patogenom bio na podjednakom nivou. Slično tome, nije uočen ni porast koncentracije N. ceranae počev od leta ka jeseni, čak ni u decembru kada su zajednice uginule. Niti u jednom uzorku nije pronađena N. apis, uprkos činjenici da joj odgovaraju niže temperature nego N. ceranae, i da bi se njeno prisustvo pre moglo očekivati u umerenom klimatskom pojasu Švajcarske.

Pojačan odgovor imuno gena u zajednicama pred uginućem

Istraživanjem je bilo obuhvaćeno i nadgledanje ekspresije tri gena medonosnih pčela povezanih sa imunitetom kako bi se identifikovao fiziološki odgovor koji se može javiti pre kolapsa zajednica. Pored toga što je preteča proteina matičnog mleča kojeg mlade negovateljice proizvode kako bi nahranile larve, vitelogenin igra višestruku ulogu kod radilica. Između ostalog, dokazano je da vitelogenin utiče na imunitet pčela kao transporter cinka. Himenoptecin (Hymenoptaecin) je antimikrobni peptid, koji je veoma izražen u hemolimfi pčela usled prisustva bakterijskih infekcija. Iter (Eater) je glavni fagocitički receptor za širok skup bakterijskih patogena kod voćne mušice (Drosophilia) a njegov homolog (gen slične strukture ili evolutivnog porekla) identifikovan je u genomu medonosnih pčela. Analiza ekspresije gena kod jedinki veoma je složen proces, posebno kod uzoraka pčela sakupljenih tokom leta koji su sastavljeni od radilica različite starosti. Naime, poznato je da nivo ekspresije ovih gena zavisi od njihove starosti. Primera radi, koncentracija vitelogenina kod izletnica (starijih pčela) znatno je manja nego kod kućnih pčela (mladih pčela).

Zaključak

Ovo istraživanje je pružilo dokaze da je V. destructor ključni faktor odgovoran za zimska uginuća pčelinjih zajednica i da je neophodno što pre pronaći efikasan tretman protiv ovog parazita. Podaci do kojih se došlo ukazuju na indirektne posledice zaraženosti krpeljom na sposobnost preživljavanja tokom zimskog perioda kroz širenje virusnih infekcija. Informacije koje su sakupljene tokom ovog istraživanja trebalo bi da unaprede razumevanje gubitaka pčelinjih zajednica, da standardizuju metode za biomarkere bolesti i da, konačno, što je više moguće, eliminišu uzroke uginuća pčela.

Priredio: I. Umeljić

Izvor: Dainat B, Evans JD, Chen YP, Gauthier L, Neumann P (2012) Predictive Markers of Honey Bee Colony Collapse. PLoS ONE 7(2): e32151. doi:10.1371/journal.pone.0032151