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Los parásitos de las abejas se alimentan de órganos grasos, no de sangre


Las colonias de abejas en todo el mundo corren el riesgo de una variedad de amenazas, que incluyen pesticidas, enfermedades, mala nutrición y pérdida de hábitat. Investigaciones recientes sugieren que una amenaza está muy por encima de las otras: un ácaro parásito, Varroa destructor , que se especializa en atacar a las abejas.


Universidad de Maryland

Durante décadas, los investigadores han asumido que los ácaros varroa se alimentan de sangre, como muchos de sus primos ácaros y garrapatas. Pero una nueva investigación dirigida por la Universidad de Maryland sugiere que los ácaros varroa en cambio tienen un apetito voraz por un órgano de abeja llamado cuerpo gordo , que cumple muchas de las funciones vitales que desempeña el hígado humano, al tiempo que almacena alimentos y contribuye a las abejas. ‘ sistema inmune.

La investigación, publicada en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias el 14 de enero de 2019, podría transformar la comprensión de los investigadores sobre las principales amenazas para las abejas melíferas, al tiempo que indica el camino hacia tratamientos más eficaces contra los ácaros en el futuro.

«Los investigadores de las abejas a menudo se refieren a tres P: parásitos, pesticidas y mala nutrición. Muchos estudios han demostrado que la varroa es el mayor problema. Pero cuando están comprometidas por la varroa, las colonias también son más susceptibles a las otras dos», dijo el alumno de la UMD Samuel Ramsey ( Ph.D. ’18, entomología), el autor principal del artículo. «Ahora que sabemos que el cuerpo gordo es el objetivo de Varroa, esta conexión ahora es mucho más obvia. Perder el tejido corporal adolorido afecta la capacidad de una abeja para desintoxicar pesticidas y les roba alimentos vitales. El cuerpo gordo es absolutamente esencial para la supervivencia de las abejas. . «

Además de descomponer las toxinas y almacenar los nutrientes, los cuerpos grasos de las abejas producen antioxidantes y ayudan a controlar el sistema inmunológico. Los órganos grasos también desempeñan un papel importante en el proceso de metamorfosis, regulando el tiempo y la actividad de las hormonas clave. Los cuerpos gordos también producen la cera que cubre partes de los exoesqueletos de las abejas, manteniendo el agua y las enfermedades.

Según Ramsey, el supuesto de que los ácaros varroa consumen sangre de abeja (más precisamente llamada hemolinfa en insectos) ha persistido desde que se publicó el primer artículo sobre el tema en la década de 1960. Debido a que este documento se escribió en ruso, dijo Ramsey, muchos investigadores optaron por citar los primeros artículos en inglés que citaron el estudio original.

Los parásitos de las abejas se alimentan de órganos grasos, no de sangre
En esta sección transversal del abdomen de una abeja, se puede ver un ácaro varroa parásito (naranja) alojado entre las placas abdominales de la abeja, donde el ácaro se alimenta del tejido corporal graso de la abeja. Crédito: UMD / USDA / PNAS

«El trabajo inicial solo fue suficiente para mostrar el volumen total de una comida consumida por un ácaro», agregó Ramsey. «Puede ser mucho más fácil citar un resumen reciente en lugar del trabajo original. Si el primer artículo se hubiera leído más ampliamente, muchas personas podrían haber cuestionado estas suposiciones antes».

Ramsey notó varias observaciones que lo llevaron a cuestionarse si los ácaros varroa se alimentaban de algo más que hemolinfa. Primero, la hemolinfa de los insectos es muy baja en nutrientes. Para crecer y reproducirse al ritmo que lo hacen, los ácaros varroa necesitarían consumir mucha más hemolinfa de la que podrían adquirir de una sola abeja.

En segundo lugar, el excremento de los ácaros varroa es muy seco, al contrario de lo que uno esperaría de una dieta de sangre completamente líquida. Por último, las piezas bucales de los ácaros varroa parecen estar adaptadas para digerir tejidos blandos con enzimas y luego consumir la papilla resultante. Por el contrario, los ácaros que se alimentan de sangre tienen partes bucales muy diferentes, específicamente adaptadas para perforar membranas y chupar líquido.

El primer y más sencillo experimento que realizaron Ramsey y sus colaboradores fue observar en qué parte de los cuerpos de las abejas los ácaros varroa tendían a unirse para alimentarse. Si los ácaros se apoderaban de lugares aleatorios, razonó Ramsey, eso sugeriría que en realidad se alimentaban de hemolinfa, que se distribuye uniformemente por todo el cuerpo. Por otro lado, si tuvieran un sitio preferido en el cuerpo, eso podría proporcionar una pista importante para su comida preferida.

«Cuando se alimentan de abejas inmaduras, los ácaros comen en cualquier lugar. Pero en las abejas adultas, encontramos una gran preferencia por la parte inferior del abdomen de las abejas», dijo Ramsey. «Más del 90 por ciento de los ácaros que encontramos en adultos alimentados allí. Como sucede, el tejido corporal graso se propaga a través de los cuerpos de abejas inmaduras. A medida que las abejas maduran, el tejido migra a la parte inferior del abdomen. La conexión fue difícil Ignorar, pero necesitábamos más evidencia «.

Ramsey y su equipo luego tomaron imágenes de los sitios de la herida donde los ácaros varroa roían el abdomen de las abejas. Usando una técnica llamada fractura por congelación, los investigadores utilizaron nitrógeno líquido para congelar a los ácaros y sus hospedadores de abejas, esencialmente tomando una «instantánea» física de los hábitos de alimentación de los ácaros en acción. Utilizando microscopios electrónicos de barrido potentes para visualizar los sitios de la herida, Ramsey vio una clara evidencia de que los ácaros se alimentaban de tejido corporal graso.

Los parásitos de las abejas se alimentan de órganos grasos, no de sangre
Esta imagen microscópica muestra un ácaro varroa que ha consumido tejido corporal graso de abeja de miel marcado con rojo Nilo, un colorante fluorescente soluble en grasa. 
La observación de esta fluorescencia roja en los sistemas digestivos de los ácaros ayudó a los investigadores a determinar que los ácaros varroa se alimentan del tejido corporal graso de las abejas, no de la sangre, como se supuso anteriormente. 
Crédito: UMD / USDA / 
PNAS

«Las imágenes nos dieron una excelente vista de los sitios de la herida y lo que estaban haciendo las piezas bucales de los ácaros», dijo Ramsey. «Pudimos ver pedazos digeridos de células grasas del cuerpo. Los ácaros estaban convirtiendo a las abejas en ‘crema de crema de miel de abeja’. «Un organismo del tamaño de la cara de una abeja está trepando y comiéndose un órgano. Es aterrador. Pero aún no pudimos verificar que la sangre no se estaba consumiendo».

Para reforzar aún más su caso, Ramsey y sus colegas alimentaron a las abejas con uno de los dos tintes fluorescentes: la uranina, un tinte soluble en agua que brilla en amarillo, y el rojo del Nilo, un tinte soluble en grasa que brilla en rojo. Si los ácaros consumían hemolinfa, Ramsey esperaba ver un resplandor amarillo brillante en los vientres de los ácaros después de alimentarse. Por otro lado, si se alimentaban de cuerpos gordos, Ramsey predijo un brillo rojo revelador.

«Cuando vimos las tripas del primer ácaro, brillaba de un rojo brillante como el sol. Esto era una prueba positiva de que el cuerpo gordo estaba siendo consumido», dijo Ramsey. «Hemos estado hablando de estos ácaros como si fueran vampiros, pero no lo son. Son más como hombres lobo. Hemos estado tratando de lanzar una estaca a través de ellos, pero resulta que necesitábamos una bala de plata».

Para introducir el último clavo proverbial en el ataúd de la idea de que los ácaros se alimentan de la hemolinfa, Ramsey realizó un último experimento. Primero, perfeccionó meticulosamente la capacidad de criar los ácaros varroa en un régimen dietético artificial, una tarea difícil para un parásito que prefiere las comidas de un huésped vivo. Luego, les dio dietas compuestas de hemolinfa o tejido corporal graso, con algunas mezclas de las dos, en buena medida.

Los resultados fueron sorprendentes: los ácaros alimentados con una dieta de hemolinfa pura se murieron de hambre, mientras que los alimentados con tejido corporal graso prosperaron e incluso produjeron huevos.

«Estos resultados tienen el potencial de revolucionar nuestra comprensión del daño causado a las abejas por los ácaros», dijo Dennis vanEngelsdorp, profesor de entomología en la UMD y coautor del estudio, quien también se desempeñó como asesor de Ramsey. «Los cuerpos gordos sirven para muchas funciones cruciales para las abejas. Ahora tiene mucho más sentido ver cómo el daño a las abejas individuales se manifiesta de la manera en que ya sabemos que la varroa daña a las colonias de abejas . Es importante destacar que también se abre tan muchas nuevas oportunidades para tratamientos más efectivos y enfoques específicos para controlar los ácaros «.

Más información: Samuel D. Ramsey el al. «Varroa destructor se alimenta principalmente de tejido corporal graso de abeja y no de hemolinfa», PNAS (2018). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1818371116 

Referencia del diario: Actas de la Academia Nacional de Ciencias.  

Proporcionado por: Universidad de Maryland


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