Los investigadores han descubierto que las abejas melíferas pueden compartir la inmunidad con otras abejas y sus descendientes en una colmena transmitiendo 'vacunas' de ARN a través de la jalea real y la jalea de trabajo. La jalea es el equivalente de abeja de la leche materna: una secreción utilizada paraProporcionar nutrición a las larvas de abejas obreras y reina.
Los hallazgos sugieren nuevas formas de proteger a las abejas contra los virus y el mortal ácaro Varroa que han sido responsables de la reciente disminución dramática en las poblaciones de abejas melíferas. Dado que alrededor de un tercio de la dieta humana a nivel mundial depende de la polinización de las abejas melíferas, necesitamos solucionesurgentemente para ayudar a mantener florecientes colonias de abejas, para nuestra seguridad alimentaria y sostenibilidad.
El Dr. Eyal Maori del Wellcome Trust / Cancer Research UK Gurdon Institute, Universidad de Cambridge, y sus colaboradores en Israel y EE. UU. Habían estado probando un nuevo tipo de terapia antiviral para las abejas cuando se dieron cuenta de que las abejas podíantransmiten moléculas de ARN biológicamente activas entre los miembros de la colonia. Los científicos publican hoy la evidencia de dicho fenómeno de transferencia de ARN de abeja a abeja en la revista Informes de celda .
Estas moléculas de ARN transmisibles son producidas por los genes de las abejas melíferas y por agentes de enfermedades como los virus. A diferencia de otros ARN en el cuerpo, estas moléculas de ARN no codifican proteínas. En cambio, juegan un papel directo en la inmunidad, la regulación génica yotros mecanismos biológicos
En estudios anteriores, el Dr. Maori y sus colegas alimentaron a las abejas con fragmentos de ARN que incluían un segmento de un virus de ARN. Descubrieron que, de forma similar al funcionamiento de las vacunas, el ARN de la dieta activaba una respuesta inmune que previene la enfermedad y la muerte cuando las colmenas se exponen más tardeal virus vivo. Curiosamente, la colonia mantuvo un rendimiento saludable durante varios meses después de que el tratamiento había terminado, lo que sugiere que todavía era inmune a la infección, a pesar de que las abejas tratadas originales habrían muerto y reemplazado por las nuevas generaciones.que los fragmentos de ARN inmunizantes se pasaban entre los miembros de la colonia y entre las generaciones.
En el estudio publicado hoy, los investigadores demostraron que el ARN de la dieta se toma del sistema de ingestión al líquido circulatorio de la abeja y se extiende a las glándulas secretoras de gelatina. El ARN de la dieta se secreta con la gelatina y las larvas lo absorbenalimentado con la gelatina.
Si bien los científicos han demostrado previamente en plantas y animales que es posible el movimiento de ARN entre las células dentro de un organismo, estos hallazgos identifican un mecanismo molecular para la transmisión de moléculas de ARN entre organismos.
"Descubrimos que el ARN se propaga más allá de las abejas melíferas individuales, y se transfiere no solo entre los padres y su progenie, sino también entre los individuos en la colmena", dice el Dr. Maori.
Otros experimentos mostraron que el ARN transmisible podía activar un mecanismo llamado 'interferencia de ARN' para bloquear la actividad de algunos genes y reducir la producción de ciertas proteínas de la abeja. Es importante saber que la interferencia de ARN proporciona defensa contra la infección viral en la mielabejas y otros organismos. En otras palabras, estas moléculas de ARN probablemente actúen para inmunizar a las abejas contra las infecciones.
Luego, los investigadores analizaron el trabajador y las jaleas reales y revelaron diversos tipos de ARN natural, algunos derivados de genes de abejas y otros de patógenos como hongos y virus infecciosos, lo que sugiere que con el tiempo las abejas se desarrollaron y compartieron.inmunidad a estos patógenos.
"Nuestros hallazgos demuestran que las abejas comparten 'ARN transmisible' entre los miembros de la colonia, probablemente como una forma de compartir la inmunidad entre los miembros y las generaciones en la colmena y para permitir que otras abejas se adapten a diferentes condiciones ambientales", comentó el Dr. Maori.
En un segundo estudio, publicado el mes pasado en la revista Molecular Cell, el Dr. Maori, trabajando con el laboratorio del profesor Eric Miska en el Instituto Gurdon, investigó cómo el ARN, que es una molécula inestable, se transfiere a través de la dieta de gelatina. Descubrieron queun ingrediente de gelatina abundante, Major Royal Jelly Protein-3 MRJP-3, une el ARN para formar gránulos que se concentran y lo protegen del daño ambiental. Esta es la primera identificación de gránulos de ARN con funciones fuera de las células y organismos.
El Dr. Maori agregó: "Las abejas melíferas han desarrollado un tipo de 'pegamento' que une el ARN en gránulos, haciéndolo más estable y capaz de ser compartido con otras abejas. Si podemos aprovechar esta tecnología, podríamos usarpara desarrollar nuevas 'vacunas' que podrían usarse en entornos agrícolas, en particular para ayudar a inmunizar a las abejas contra las devastadoras pérdidas que sufren sus colonias.
"Es posible que esta proteína de la abeja melífera pueda tener aplicaciones, también, para nuevas vacunas y medicamentos para humanos"
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