Οι κυψέλες έχουν ενσωματωμένο ανοσοποιητικό σύστημα που προστατεύει την αποικία

Το ανοσοποιητικό σύστημα της μέλισσας δεν περιορίζεται στο κάθε έντομο ξεχωριστά, αλλά λειτουργεί και σε επίπεδο ολόκληρης της αποικίας. Νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο ISME Communications δείχνει πόσο πολύπλοκη είναι η άμυνα των κυψελών απέναντι σε θανατηφόρες εξάρσεις ασθενειών.

«Η επιτυχία των κοινωνικών εντόμων βασίζεται στην πυκνή συμβίωση μέσα στην αποικία, όμως αυτές οι συνθήκες ευνοούν επίσης τη μετάδοση παθογόνων», γράφουν η μικροβιολόγος Kenya Fernandes και οι συνεργάτες της από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ και το Υπουργείο Πρωτογενών Βιομηχανιών της Νέας Νότιας Ουαλίας, στην Αυστραλία.

«Οι αποικίες περιορίζουν αυτόν τον κίνδυνο μέσω της κοινωνικής ανοσίας, ενός συντονισμένου συστήματος συμπεριφορικών, χημικών και ανοσολογικών αμυνών».

Οι αντιμικροβιακές ιδιότητες του μελιού, του κεριού και της πρόπολης είναι γνωστές εδώ και καιρό.

Ωστόσο, μέχρι τώρα δεν ήταν πλήρως κατανοητό πώς η χωρική τους οργάνωση μέσα στην κυψέλη, σε συνδυασμό με άλλες στρατηγικές άμυνας, ενισχύει την προστασία της αποικίας απέναντι σε παθογόνα όπως οι μύκητες και τα βακτήρια.

Η νέα μελέτη έδειξε ότι τα επίπεδα άμυνας είναι ενσωματωμένα στην ίδια την αποικία, από την είσοδο της κυψέλης έως το γόνο και τα έντερα κάθε μέλισσας.

«Καθώς πλησιάζουμε προς το κέντρο της κυψέλης, οι αντιμικροβιακές άμυνες γίνονται πιο στοχευμένες, με το κερί των κηρηθρών, τη γύρη που αποθηκεύεται και το ίδιο το σώμα των μελισσών να βοηθούν στο φιλτράρισμα βλαβερών βακτηρίων και μυκήτων, ενώ ταυτόχρονα ευνοούν τα ωφέλιμα είδη», εξηγεί η Fernandes.

Η ίδια και η ομάδα της συνέλεξαν δείγματα από τις κυψέλες 24 αποικιών ευρωπαϊκής μελισσοκομικής μέλισσας (Apis mellifera) σε πέντε μελισσοκομεία της Νέας Νότιας Ουαλίας, στην Αυστραλία.

Οι επιστήμονες εξέτασαν τις αντιμικροβιακές και χημικές ιδιότητες του μελιού, της πρόπολης, του κεριού και της γύρης, καθώς και τα μικροβιώματα της εισόδου της κυψέλης, της γύρης, των κηρηθρών του γόνου και των εντέρων των μελισσών συλλεκτριών.

«Οι μικροβιακές κοινότητες, η αντιμικροβιακή δράση και η χημική σύσταση διαφέρουν με προβλέψιμο τρόπο μεταξύ των διαμερισμάτων της κυψέλης, σχηματίζοντας μια βαθμίδα από τους εσωτερικούς ιστούς των μελισσών έως τις επιφάνειες της κυψέλης που εκτίθενται στο περιβάλλον», αναφέρει η ομάδα.

«Αυτές οι βαθμίδες είναι λειτουργικά συνεκτικές: τα διαμερίσματα που δέχονται έντονη πίεση από παθογόνα, όπως οι ιστοί που σχετίζονται με τις μέλισσες, εμφανίζουν πιο στοχευμένη δράση απέναντι στα βακτηριακά παθογόνα της κυψέλης, ενώ τα υλικά που εκτίθενται στο περιβάλλον, όπως η πρόπολη, παρουσιάζουν ευρύτερα και πιο διάχυτα αντιμικροβιακά προφίλ».

Οι κυψέλες ήταν πιο ισχυρά θωρακισμένες απέναντι στα βακτηριακά παθογόνα Paenibacillus larvae και Paenibacillus alvei, κάτι αναμενόμενο, καθώς η μόλυνση από αυτά τα βακτήρια μπορεί να αποδεκατίσει πλήρως μια αποικία.

Το είδος των λουλουδιών που είναι διαθέσιμα τοπικά φαίνεται να επηρεάζει ιδιαίτερα τις χημικές άμυνες μιας αποικίας.

Αντίθετα, οι άμυνες απέναντι σε μυκητιακές λοιμώξεις ήταν λιγότερο οργανωμένες και συνολικά πιο αδύναμες. Αυτό ίσως συμβαίνει επειδή λίγοι μύκητες είναι πραγματικά θανατηφόροι για τις μέλισσες: πολλοί είναι ωφέλιμοι, ενώ ακόμη και ορισμένα παθογόνα στελέχη είναι σχετικά ανεκτά.

Τα βακτήρια που συνδέονται με κάθε επίπεδο της αποικίας ήταν διαφορετικά, παρότι οι μέλισσες πιθανότατα μεταφέρουν συνεχώς μικροοργανισμούς από τα λουλούδια. Αυτό δείχνει ότι η κυψέλη φιλτράρει ενεργά ποιοι μικροοργανισμοί εγκαθίστανται και πού.

Οι στρεσαρισμένες αποικίες έδειχναν πιο αποδιοργανωμένες σε αυτό το σημείο.

Η ισχύς της «άμυνας» κάθε αποικίας διέφερε ανάλογα με την τοποθεσία των μελισσοκομείων, την υγεία της κυψέλης και την έκθεση σε παράσιτα, όπως ο μικρός σκαθάρι της κυψέλης, κάτι που δείχνει ότι τα αμυντικά τους συστήματα επηρεάζονται έντονα από τις περιβαλλοντικές διαφορές.

«Αυτό δείχνει ότι οι υγιείς κυψέλες εξαρτώνται από υγιή οικοσυστήματα και επηρεάζονται από αυτά», λέει η συν-συγγραφέας Elizabeth Frost, ειδική στις μέλισσες στο Υπουργείο Πρωτογενών Βιομηχανιών της Νέας Νότιας Ουαλίας.

«Η αποψίλωση και η εντατική γεωργία μπορεί να αποδυναμώνουν αθόρυβα τις φυσικές άμυνες των μελισσών. Αυτό ενισχύει την ανάγκη προστασίας των ποικίλων ανθοφόρων ενδιαιτημάτων που στηρίζουν υγιείς κυψέλες».

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο ISME Communications.

Πηγή: sciencealert.com.