USA. Nosema ceranae escapa al control con fumagilina en abejas melíferas

La Fumagilina es el único antibiótico aprobado para el control de nosemosis en las abejas melíferas y ha sido ampliamente utilizada en los Estados Unidos apicultura desde hace más de 50 años para el control de Nosema apis. Es tóxica para los mamíferos y se deben aplicar según la temporada y con precaución para evitar residuos en la miel. La fumagilina se degrada o se diluye en colmenas durante la temporada de forrajeo, exponiendo las abejas y la microsporidios a concentraciones decrecientes de la droga. Hemos demostrado que la producción de esporas por Nosema ceranae, un patógeno microsporidian emergente en las abejas de miel, aumentó en respuesta a la disminución de las concentraciones de fumagilina, hasta 100% mayor que la de las abejas infectadas que no han estado expuestos a la fumagilina. La producción de esporas de N. apis producción fue mayor, aunque no de manera significativa. La fumagilina inhibe la enzima metionina aminopeptidase2 (MetAP2) en células eucariotas e interfiere con modificaciones de la proteína necesarias para la función celular normal. Hemos secuenciado el gen de la MetAP2 para APID especies Nosema y determinó que, aunque la susceptibilidad a la fumagilina difiere entre especies, no hay diferencias aparentes en fumagillin sitios de unión. Ensayos de proteínas de abejas infectadas mostraron que la fumagilina ha alterado las proteínas estructurales y metabólicas en los tejidos del intestino medio de las abejas melíferas en concentraciones que no suprimen la reproducción microsporidios. Los microsporidios, particularmente N. ceranae, están aparentemente liberado de los efectos supresores de la fumagilina a concentraciones que siguen afectando la fisiología miel de abeja. El protocolo de aplicación actual para fumagilina puede exacerbar la infección por N. ceranae en lugar de suprimirlo.

Nosema ceranae Escapes Fumagillin Control in Honey Bees

Abstract

Fumagillin is the only antibiotic approved for control of nosema disease in honey bees and has been extensively used in United States apiculture for more than 50 years for control of Nosema apis. It is toxic to mammals and must be applied seasonally and with caution to avoid residues in honey. Fumagillin degrades or is diluted in hives over the foraging season, exposing bees and the microsporidia to declining concentrations of the drug. We showed that spore production by Nosema ceranae, an emerging microsporidian pathogen in honey bees, increased in response to declining fumagillin concentrations, up to 100% higher than that of infected bees that have not been exposed to fumagillin. N. apis spore production was also higher, although not significantly so. Fumagillin inhibits the enzyme methionine aminopeptidase2 (MetAP2) in eukaryotic cells and interferes with protein modifications necessary for normal cell function. We sequenced the MetAP2 gene for apid Nosema species and determined that, although susceptibility to fumagillin differs among species, there are no apparent differences in fumagillin binding sites. Protein assays of uninfected bees showed that fumagillin altered structural and metabolic proteins in honey bee midgut tissues at concentrations that do not suppress microsporidia reproduction. The microsporidia, particularly N. ceranae, are apparently released from the suppressive effects of fumagillin at concentrations that continue to impact honey bee physiology. The current application protocol for fumagillin may exacerbate N. ceranae infection rather than suppress it.

Beatriz Achával

lunes, 11 de marzo de 2013