19 de mayo de 2020

"La detección de enfermedades de las abejas melíferas a través del seguimiento de cambios en los perfiles volátiles" por Maggie Gill - Universidad de Keele, Reino Unido

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Hoy, 20 de mayo, es el Día Mundial de la Abeja de la ONU. La abeja melífera es una importante especie polinizadora que contribuye con aproximadamente 15 mil millones de dólares al año a la economía de los Estados Unidos a través de la polinización de cultivos, y con 690 millones de libras a la economía del Reino Unido. Las abejas melíferas también son importantes polinizadores silvestres, y juegan un papel clave en el mantenimiento de la biodiversidad y los servicios ecosistémicos en muchos ecosistemas.

Se ha informado de disminuciones significativas en el número de abejas melíferas a nivel mundial en las últimas décadas. El término "problema del colapso de colonias" (CCD, por sus siglas en inglés), se acuñó en los Estados Unidos para describir las pérdidas continuas e inexplicables a gran escala de colonias de abejas melíferas. La tendencia decreciente en el número de abejas melíferas y el CCD aún no se han atribuido a ninguna causa, pero se ha demostrado que múltiples factores contribuyen [1]. Las abejas melíferas se enfrentan a las presiones de numerosas enfermedades y plagas, y se ha demostrado que la detección y el tratamiento tempranos de enfermedades y plagas mejoran significativamente la supervivencia de las colonias de abejas melíferas [2].

Existen numerosos trastornos en forma de virus, infecciones fúngicas, microsporidios, ácaros parásitos y escarabajos que afectan a las colonias de abejas melíferas y contribuyen a su disminución. Sin embargo, los más importantes son la loque americana, la loque europea y el ácaro varroa.

En el Reino Unido hay dos enfermedades de declaración obligatoria que causan pérdidas significativas a las colonias de abejas melíferas. La loque americana (AFB) (Paenibacillus larvae), una espora en forma de bastón que genera bacterias grampositivas, infecta las larvas cuando se les alimenta con comida de cría que contenga las esporas. La infección mata las larvas en la etapa de desarrollo pro-pupal y los síntomas incluyen cubiertas de cera grasientas, hundidas, oscuras y perforadas y un hilo de moco que se forma cuando se agita el contenido celular con un palo pequeño y se retira.

La loque europea (EFB) (Melissococcus plutonius), es una bacteria gramnegativa en forma de lanza. Las larvas se infectan cuando se les alimenta con comida de cría que contenga la bacteria. Las bacterias se multiplican en el intestino larval y compiten con las larvas por la comida. La infección no siempre mata a las larvas infectadas si hay suficiente alimento para alimentar a ambas, lo que hace que la enfermedad tenga fases subclínicas donde la colonia está infectada pero no es sintomática. Los síntomas incluyen larvas decoloradas de aspecto derretido que se encuentran en las células en posiciones no naturales.

El ácaro parasitario no nativo Varroa destructor ahora es endémico en el Reino Unido e infesta colonias de abejas melíferas, donde los ácaros se reproducen en células de peine y se alimentan de las pupas de abejas melíferas, lo que debilita las pupas y la colonia en general. La alimentación de los ácaros también infecta a las pupas con virus como el virus del ala deformada (DWV), que debilita aún más la colonia.

En algunos países, la loque europea es una enfermedad de declaración obligatoria que requiere el saneamiento de los colmenares sin el uso de antibióticos. Esto incluye el proceso de quemar todas las colonias infectadas y débiles y, potencialmente, también destruir equipos contaminados. Identificar las enfermedades en una etapa temprana puede eliminar la necesidad de una acción tan drástica y el uso de antibióticos.

En medicina humana, el análisis de compuestos orgánicos volátiles (COV) se ha utilizado en la detección temprana de enfermedades como el Parkinson y el cáncer [3,4]. En colaboración con investigadores de LECO en la Universidad de Keele, Inglaterra está utilizando herramientas de investigación similares en el descubrimiento de biomarcadores para la detección temprana de enfermedades en las colonias de abejas melíferas y desarrollan nuevos sensores para facilitar un tratamiento y métodos de control más eficientes, lo que ralentiza la propagación de la enfermedad. Esta investigación tiene como objetivo muestrear los COV de colonias de abejas melíferas sanas e infectadas en el campo utilizando MonoTrap™ y arrastre de Pye con tubos tenax. Se tomarán muestras durante varias estaciones para controlar los cambios en las variaciones naturales de los perfiles volátiles de colonias sanas y enfermas. Se realizará un muestreo de laboratorio de los COV de enfermedades, plagas, abejas, equipos y productos de colmena para compilar una biblioteca de COV de abejas melíferas con perfiles volátiles caracterizados por GC-TOFMS en colaboración con los instrumentos LECO y su analizador PEGASUS® BT. El análisis estadístico multivariante se aplicará a los datos con el objetivo final de identificar biomarcadores de enfermedades y plagas y el desarrollo de una herramienta de diagnóstico basada en el campo para la detección temprana de enfermedades y plagas de las abejas melíferas.

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[1] vanEngelsdorp, D. et al. (2009). Problema del colapso de colonias: un estudio descriptivo. Plos ONE. 4(8).
[2] Pernal, S.F. et al. (2008). Evaluación de la técnica de agitación para el manejo económico de la enfermedad de loque americana en abejas melíferas (himenópteros: apidae). Journal of Economic Entomology. 101 (4): 1095-104.
[3] Trivedi, D. K. et al. (2019). Descubrimiento de biomarcadores volátiles de la enfermedad de Parkinson a partir del sebo. ACS Cent Sci. 5 (4): 599‐606.
[4] Arasaradnam, R. P. et al (2014). Detección de cáncer colorrectal (CCR) por análisis urinario de compuestos orgánicos volátiles. PLoS One. 30 de sep;9(9)


 

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