La microbiota de las abejas

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Como la única hembra reproductora en una colonia de abejas melíferas, la salud de la reina es fundamental para la productividad y la longevidad de la colonia. Las operaciones de apicultura normalmente se basan en la producción masiva comercial de reinas para la multiplicación de colonias, lo que implica manipular y aislar a las reinas al confinarlas en jaulas durante el desarrollo temprano. Utilizando técnicas comunes de cría de reinas, este estudio muestra que segregar reinas recién eclipsadas de sus asistentes de trabajo durante 72 horas utilizando jaulas de protector de reina tiene un impacto significativo en la cantidad total de bacterias intestinales llevadas por esas reinas en comparación con aquellas que tienen acceso sin restricciones a los asistentes sobre eclosión, señala un estudio desarrollado por Elijah Powell y Daren Eiri que nuestro medio presenta en versión periodística. Las reinas vírgenes aisladas muestreadas inmediatamente después del aislamiento tenían significativamente más bacterias y una composición de microbiota menos consistente que sus pares no aislados. Además, este efecto duró en la vida de apareamiento de las reinas, ya que las reinas apareadas que se aislaron después de la emergencia y luego se tomaron muestras a los 14 días después de la eclosión también tenían significativamente más microbiota en comparación con las reinas emparejadas no aisladas de la misma edad. Las causas y los impactos potenciales de esta alteración no son claros y merecen una mayor investigación. Como insectos altamente eusociales, las abejas melíferas viven en colonias compuestas por una reina que realiza todas las tareas reproductivas, decenas de miles de obreras y un número limitado de machos estacionales.. La reina pasivamente regula esta forma extrema de monopolio reproductivo mediante la liberación de feromonas glandulares, que son muy atractivas para las obreras, inhiben la cría de la reina y suprimen la activación del ovario de la obrera. La falla de la reina, que puede ocurrir debido a pató- genos, exposición a pesticidas, apareamiento inadecuado o una combinación de factores, ha sido reportada recientemente como una de las principales causas de pérdidas de colonias. Para evitar el fracaso repentino de la reina, muchos apicultores modernos han dejado de depender de los procesos de reemplazo de reina natural de una colonia, y en cambio prefieren confiar en un procedimiento de sustitución de la reina anual sistemático que emplea reinas criadas en masa por operaciones comerciales de reina. Brevemente, las larvas obreras de un día se injertan en copas plásticas “reina” y se colocan en colonias de “construcción de células” sin reina donde las abejas que cumplen la función de nodrizas les dan jalea real hasta que sus células se tapan, después de lo cual se someten a un proceso de pupación. Unos días antes de que las reinas se eclipsen, los apicultores mueven las células individualmente en peque- ñas colonias de “núcleos” que contienen unos cientos de zánganos donde las reinas jóvenes emergen y se aparean naturalmente, o encierran las células en jaulas protectoras y las ponen en la reina Colonias “bancarias” donde las reinas jóvenes, ya sean vírgenes o apareadas, son retenidas durante días o semanas hasta que son empleadas. Este proceso impide que las reinas entren en contacto directo con otras reinas, evitando así posibles duelos de eliminación reina-dama. Un experimento de aislamiento similar demostró que los trabajadores de enjaulamiento, que solo les permitían tener contacto con compañeros de nidificación a través de trophallaxis, impedían la colonización normal por la microbiota intestinal central. Esta perturbación puede, en consecuencia, afectar las respuestas de inmunidad social a nivel de la colonia. En los trabajadores, el núcleo del microbiota intestinal consiste en ocho linajes bacterianos centrales que se transmiten a través de las interacciones sociales. Estos linajes son altamente consistentes a través de la edad y la geografía y contribuyen a la digestión y el desarrollo, protegiendo potencialmente a las abejas contra los patógenos. Estudios previos han establecido que la microbiota de las reinas difiere sustancialmente de la de los trabajadores. En comparación con los trabajadores (obreras y zánganos), las reinas contienen una mayor representación de los linajes bacterianos que se encuentran en el néctar, las larvas y la colmena. Estos incluyen ciertos linajes de Acetobacteraceae (conocidos como “Alpha 2.1” y “Alpha 2.2”). Actualmente se desconoce cómo se ve afectada la microbiota intestinal de las reinas por el aislamiento dentro de las jaulas de protección, y en consecuencia este estudio tiene como objetivo abordar las posibles consecuencias del aislamiento de la reina en la composición de la microbiota intestinal, que a su vez puede afectar la salud general de la reina y la colonia.

Resultados

Se encontró que las comunidades microbianas intestinales en reinas de abejas melíferas están dominadas por Acetobacteraceae y lactobacilos temprano en el desarrollo de una reina (día 4 después de la emergencia) y la transición a linajes principalmente Acetobacteraceae (principalmente Alpha-2.1) a medida que la reina envejece (día 14 después de la emergencia. Este estudio replica el hallazgo de otros previos, que mostró que las abejas melíferas no tienen la microbiota central estable asociada con los trabajadores y poseen comunidades bacterianas mucho menos diversas y menos consistentes que los trabajadores de edades similares. El aislamiento de reinas vírgenes de las que se desarrollan como nodrizas al principio de su ciclo de vida (72 horas de aislamiento comenzando el día 1 después de la emergencia) dio como resultado reinas con comunidades microbianas intestinales más grandes y diversas en comparación con reinas vírgenes que no estaban aisladas. En lugar de reducirse con el tiempo, este efecto se volvió más severo a medida que las reinas envejecían y se aparearon. El muestreo final se realizó en reinas jóvenes después del inicio de la reproducción. Sin embargo, las abejas melí- feras pueden vivir durante varios años, y el muestreo de reinas mayores de algunas semanas podría indicar si el efecto del aislamiento temprano en el microbioma de la reina persiste durante partes significativas de la vida de la reina. Los resultados de un estudio previo se asemejaban a este para las reinas que se aislaron durante la adultez temprana. En ese estudio, las comunidades bacterianas muestreadas a partir de reinas aumentaron en tamaño a medida que las reinas maduraron, y las reinas maduras tuvieron microbiomas de tamaño similar en comparación con los trabajadores de la misma colonia. Si las reinas en ese estudio de hecho encontraron un período de segregación después de la eclosión (que los autores de ese estudio no especificaron), entonces los resultados de la presente investigación y el estudio previo son consistentes entre sí. Otros posibles factores de confusión que pueden influir en el tamaño del microbiota de una reina madura, y que podrían haber dado lugar a diferencias entre los estudios, incluyen la genética de la higiene, la geografía y la nutrición.

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