Iako se znalo da varoa značajno utiče na pčele, nisu se znali suptilni mehanizmi koji joj to omogućuju. Ovih dana načinjen je prvi VELIKI korak napred u proučavanju genetskog odgovora pčele na parazitiranje varoe.
Grupa francuskih i američkih naučnika (M. Navajas, A. Migeon, C. Alaux, Ml. Martin-Magniette, G. E. Robinson, J. D. Evans, S. Cros-Arteil, D. Crauser i Y. Le Conte) sprovela je vrlo detaljno i krajnje suptilno istraživanje uticaja varoe na ekspresiju odredjenih gena, tj. na odgovor pčelinjeg organizma. Ovaj naučni rad objavljen je pre samo 5 dana, 25. juna 2008. godine, u časopisu BMC Genomics, broj 9 (impact factor 4,18). Inače, rad je predat redakciji još 21. decembra 2007. godine, ali je prihvaćen i odštampan tek sada.
Istraživano je da li varoa ima uticaja na ekspresiju gena, da li genotipske razlike među pčelama imaju odlučujući uticaj na toleranciju pčela prema varoi, uz utvrđivanje mehanizama odgovora pčele na varou.
Dokazano je da varoa provocira promene u ekspresiji gena, tj. promene u njihovoj aktivnosti. Drugim rečima, neki geni bivaju dodatno provocirani, parazitiranjem varoe, da funkcionišu "bolje" ili "lošije", krajnje laički rečeno.
Aktivnost određenih gena je proučavana kod dva pčelinja društva, od kojih je jedno bilo naseljeno pčelama koje se smatraju tolerantnim na varou. U okviru svakog društva proučavana je aktivnost gena kod lutki pčela na kojima je bila i na kojima nije bila varoa. Identifikovali su 148 gena koji su pokazivali različitu aktivnost. Aktivnost kod čak 32 gena je varirala u zavisnosti od prisustva varoe, kod 116 u zavisnosti od genotipa pčela (tolerantne ili netolerantne na varou), dok je kod 2 gena zavisila od oba faktora (i od varoe i od genotipa, tj. nasleđa pčela).
Parazitiranje varoe utiče na gene koji regulišu embrionalni razvoj (slično kao što neki faktori, recimo virusi, zračenje i ostali, to rade kod ljudi, pa se rađaju deformitetna deca sa okom vidljivim ili nevidljivim genetskim malformacijama), zatim koji regulišu ćelijski metabolizam, tj. razmenu materija unutar ćelija, i na kraju, koji regulišu imunitet!
Kod pčela koje su tolerantne na varou, neki geni imaju drugačiju aktivnost nego kod netolerantnih, u pozitivnom smislu, i ona se odnosi na razvoj nervnog sistema, osetljivost nervnog sistema i olfaktornu (mirisnu) osetljivost. Bolja neuronska osetljivost i mirisna osetljivost mogu imati veze sa samočišćenjem varoe i higijenskim ponašanjem, a to su bitne osobine za otpornost na varou.
Rezultati istraživanja pokazuju da su ove razlike u ponašanju pčela osnova otpornosti pčela na varou. Zato ovo istraživanje predstavlja prvi korak u razumevanju međusobnih odnosa pčele i varoe kroz molekularni nivo fiziologije pčela.
Otpornost pčela na varou svakako najviše zavisi od samočišćenja ili međusobnog čišćenja i higijenskog ponašanja pčela, ali i od vremenskih razlika u fazama razvoja pčele u leglu što ometa razmnožavanje varoe (F. A. Moritz, 1985).
Fiziološka aktivnost koju regulišu 32 gena je promenjena usled parazitiranja varoe. Od toga, aktivnost 15 gena (47%) biva "pojačana", a 17 (53%) biva "smanjena". Doduše, razlika u tim aktivnostima je mala u većini slučajeva. Jedini izuzetak je EST (BB160020A20G03) gen koji pokazuje prekomernu aktivnost. Detaljna genetska istraživanja su pokazala da tu aktivnost zapravo provocira virus deformisanih krila (G. Lanzi, 2006).
Od 116 gena čija aktivnost zavisi od nasleđa pčela, njih 47 (40,5%) je aktivnije, a 69 (59,5%) je manje aktivno. Na aktivnost 2 gena utiče i varoa i nasleđe pčela. Gen "Dlic 2" ima veću aktivnost kod tolerantnih pčela na varou.
Geni uključeni u regulaciju metabolizma proteina (belančevina), embrionalnog razvoja i razmnožavanja, a čija aktivnost zavisi od zaraženosti varoom, pokazuju statistički značajnu pojačanu aktivnost.
Grupa gena uključena u citokinezu, razvoj nervnog sistema, regulaciju ponašanja, prenos signala i prepisivanje DNA, ima aktivnost koja zavisi od nasleđa pčela, tj. od njihovog genotipa.
Najveći broj gena koji reaguje na zaraženost varoom uključen je u metabolizam proteina, i njihova funkcija korelira sa transferaznom i katalitičkom aktivnošću.
Geni čija aktivnost je različita kod pčela tolerantnih i netolerantnih na varou uključeni su u razvoj nervnog sistema i prepisivanje gena (razmnožavanje).
Dosadašnja istraživanja fokusirala su se na proučavanje imunskog sistema pčela kroz reakciju na zaražavanje mikroorganizmima (J. D. Evans, 2006). Ovo je praktično prvo istraživanje koje je proučavalo imunski odgovor pčele na makroparazita, kao što je varoa. Odgovor imunskog sistema na varou usmeren je u dva pravca. Jedan ide ka virusu deformisanih krila koji je direktno povezan sa parazitiranjem varoe (sa rađanjem deformisanih pčela), a drugi ka sistemskom slabljenju pčele, što je uslovljeno (varoom izazvanom samoubilačkom) reakcijom određenih gena.
Jedna od posledica parazitiranja varoe je i pad kapaciteta odbrambenih sposobnosti imunskog sistema pčele, što dozvoljava poprilično nekontrolisano razmnožavanje virusa kakav je i vurs deformisanih krila (Yang XY, Cox-Foster DL, 2005). Gen "Atg 18" koji kontroliše autofagnu sposobnost imunskog sistema, kod parazitiranja varoe ima smanjenu aktivnost. A poznato je da je autofagni mehanizam presudan za efikasnu borbu pčelinjeg organizma protiv bakterija i virusa (V. Deretic, 2005; B. Levine, 2005). Primećena je smanjena aktivnost još jednog gena za kog se opravdano sumnja da reguliše urođeni imunitet pčela (poly U binding factor 68Kd).
Praktično gledano, smanjivanjem autofagne aktivnosti i smanjivanjem nivoa imunske aktivnosti organizma pčele, varoa bukvalno stimuliše razmnožavanje virusa deformisanih krila. Interesantno je da varoom parazitirana pčela pokazuje vrlo visok nivo virusne ribonukleinske kiseline poreklom od virusa deformisanih krila (oko 20 puta više od normale). Ovakva podrška razmnožavanju virusa deformisanih krila uzrokuje ćelijska i molekularna oštećenja, pa se aktivira gen za "popravljanje" oštećenih proteina (Pcmt) i gen koji određuje koji će se proteini razgraditi do kraja (Nedd8).
Kao kontrast ovim nalazima, istraživanja nisu pokazala smanjenje broja učesnika imunskog odgovora pčele (Evans, 2006). Uz to, primećena je pojačana aktivnost gena "Rab7" kod varoom zaraženih pčela, koji verovatno učestvuje u imunskom odgovoru.
Najčešće primećivani simptomi kod varoom parazitiranih pčela su svakako izobličene i male pčele sa deformisanim nogama i krilima. Ovo istraživanje je decidno dokazalo da varoa smanjuje aktivnost dva gena zadužena za razvoj pčele, "slg" i "dlg1".
Zaraženost varoom nema uvek za posledicu deformisanje krila. Nekada se pčele izlegu normalnog izgleda, ali zato varoa ima uticaj na njihovo ponašanje. To se ogleda kroz smanjenu sposobnost učenja (Kralj J, Brockmann A, Fuchs S, Tautz J, 2007), produženo odsustvovanje iz klubeta, sa čestom pojavom ostanka u prirodi, bez povratka u košnicu(Kralj J, Fuchs S, 2006). Mogući uzrok slabom učenju i lošoj navigaciji može biti i nedovoljan razvoj nervnog sistema.
Pokazano je i da je gen "pale", koji je neophodan za sintezu dopamina koji stimuliše nervni sistem i mnoge druge funkcije u mozgu, uređuje ponašanje i prepoznavanje, motornu aktivnost, motivaciju i učenje, takođe sa smanjenom aktivnošću kod pčela koje parazitira varoa.
Gen "bchs" normalno sprečava pojavu progresivne degeneracije nervnih ćelija kod starijih pčela izletnica (Finley KD, 2003). Ako je to tako i ako su promene na njemu hronične, pčele napadnute varoom imaju brže propadanje nervnih ćelija, što može da objasni zašto starije pčele imaju lošiju sposobnost učenja i orijentacije pri letu.
Geni koji imaju različitu aktivnost kod, prema varoi, tolerantnih i netolerantnih pčela, imaju ulogu u razvoju nervnog sistema.
Neki geni koji učestvuju u regulisanju ekscitabilnosti neurona imaju veću aktivnost kod pčela koje su tolerantne na varou.
Gen "poe" takođe reguliše ekscitabilnost neurona i može da ima ulogu u odgovoru na stimuluse iz prirode i iz komunikacije sa drugim pčelama. Ako sa njim nešto nije u redu, dolazi do promena u ponašanju pčela kao što su usporenost, nekoordinisanost i defektnost leta (Richards S, 1996).
Gen "para" reguliše prenos akcionog potencijala kroz nerve kod izletnica, pa je pokazano da su pčele tolerantne na varou mnogo osetljivije na spoljne stimulanse od osetljivih pčela. I nekoliko gena zaduženih za osetljivost na mirise je mnogo aktivnije kod tolerantnih nego kod osetljivih pčela.
Postoji još nekoliko gena sa sličnim funkcijama, ali je isuviše komplikovano objasniti njihovo delovanje koliko-toliko narodnim jezikom. Bitan je zaključak! Definitivno je da su bolja nervna osetljivost i osetljivost na mirise presudni u otpornosti pčela na varou. I neka ranija istraživanja su pokazala da pčele tolerantne na varou imaju bolju sposobnost otkrivanja varoe (C. Martin, 2001). Neka, pak, druga istraživanja takođe pokazuju da tolerantne pčele imaju bolju sposobnost prepoznavanja mirisa (K. P. Gramacho, 2004; R. Masterman, 2001; R. Masterman, 2000). Sve to sugeriše da sposobnost prepoznavanja mirisa ima odlučujuću ulogu u determinisanju boljeg higijenskog ponašanja (prepoznavanje i otklapanje ćelija u kojima se nalazi varoa).
Istraživači navode da u budućim istraživanjima treba obratiti posebnu pažnju na konkretna tkiva, pre svega na nervno tkivo, tj. "mozak" pčele.
Sve u svemu, ovaj rad usmerio je dalja istraživanja u konkretnijem pravcu, a nama pčelarima praktičarima dao i nekoliko vrlo konkretnih saveta i još konkretnije nam pojasnio dešavanja u košnici koja uzrokuje varoa.
Dr med. Rodoljub Živadinović
Šalje se...