Nosemoza typu A i typu C – kilka najnowszych badań

Obecnie w Polsce występują dwa gatunki pasożytniczych grzybów wywołujących nosemozę: Nosema apis (wywołująca nosemozę typu A) oraz Nosema ceranae (powodująca nosemozę typu C). Podczas gdy nosemoza pierwszego typu daje ewidentne objawy w postaci zanieczyszczenia kałem wlotków i ula, to rozpoznanie występowania nosemozy typu C jest bardzo trudne. W zeszłym roku opracowano sporo wyników badań naukowych, które pozwalają lepiej zrozumieć oba typy choroby oraz dają nadzieję na nowe możliwości leczenia.

Nosema – cykl życia

Nosemy to diploidalne eukarionty rozmnażające się w sposób bezpłciowy. Zakwalifikowano je do królestwa grzybów. Są wyspecjalizowane do życia na innych eukariontach. Gruba ściana komórkowa zarodników powoduje, że są one bardzo trudne do zniszczenia i mogą przetrwać w środowisku zewnętrznym kilka lat.

fot.© Roman Dudzik

W części szczytowej spory ściana jest trochę cieńsza. Znajduje się tam aparat ekstruzyjny wyrzucający nić biegunową (włókno biegunowe), która wbija się w atakowaną komórkę. Przez nić do komórki przedostaje się sporoplazma, która zawiera m.in. dwa sprzężone jądra Nosemy. Będąc wewnątrz komórki gospodarza sporoplazma dzieli się i mnoży, aż w końcu powstają spory gotowe atakować kolejne komórki. Pasożyt może kontynuować namnażanie wewnątrz żywiciela lub zostać wydalony z kałem (Ptaszyńska i Mułenko, 2013).

Oba typy nosemozy rozwijają się głównie wewnątrz komórek nabłonka jelita środkowego pszczół dorosłych, ale mogą też rozprzestrzeniać się w ciele żywiciela. Nosema ceranae stwierdzono również w innych tkankach owadów, np. gruczołach gardzielowych lub w ciele tłuszczowym, podczas gdy N. apis zazwyczaj ogranicza się do jelita środkowego (Chen i in. 2009, Gisder i in. 2010).Oba typy nosemozy powodują u pszczół problem z orientacją, trudności ze znalezieniem drogi do ula, immunosupresję (hamowanie wytwarzania komórek odpornościowych) oraz stres energetyczny.

Nosema typu C atakuje nie tylko Apis mellifera i A. ceranae, lecz również A. dorsata, A. florea i A. koschenikovi, a także niektóre gatunki trzmieli, które są odporne na N. apis. Do zarażenia robotnic przez N. ceranae wystarczy od 20 do 90 zarodników grzyba, a matka zapada na chorobę, gdy do jej organizmu przedostanie się ok. 1000 zarodników. Skład zapachowy substancji matecznej porażonej matki zmienia się, co czasem prowadzi do jej cichej wymiany. W dodatku nosemoza powoduje zmiany w fizjologii jajników i matka staje się bezpłodna.

Składa porażone jaja, które są zjadane przez robotnice – w rodzinie pojawia się czerw rozstrzelony (Ptaszyńska i Mułenko, 2013). Spory nosemoz mogą dostać się do organizmu pszczół poprzez:

• a) pobranie zarodników wraz z nektarem kwiatów i spadzią
• b) spożycie zakażonego kału (z powodu złej pracy porażonego jelita nie wszystkie cukry są trawione i fekalia są słodkie, co zachęca inne robotnice do ich zlizywania)
• c) zarażenia matki pszczelej przez spermę trutni
• d) karmienie zdrowych larw przez chore robotnice
• e) trofolaksja
• f) składanie przez matkę zarażonych jaj

Przebieg choroby

Objawy chorobowe nosemozy typu A na pierwszy rzut oka wyglądają groźniej niż typu C, ale to właśnie ta druga forma jest poważniejsza, również z powodu utrudnionego rozpoznania.

W przypadku suchej nosemozy pszczoły osypują się zazwyczaj na wiosnę.
fot.© Roman Dudzik

Wpływ nosemozy na organizm pszczoły

Ponieważ zdewastowane jelito środkowe pszczół nie wchłania pokarmu w odpowiednim stopniu, to porażone osobniki głodują. Powoduje to również wzrost konsumpcji cukrów przez porażone robotnice (Mayack i Naung, 2009). W dodatku spory Nosemy mają szczątkowe mitochondria, dlatego pobierają ATP (koenzym biorący udział w wewnątrzkomórkowym transporcie energii) bezpośrednio z komórek żywiciela osłabiając go (Williams 2009).

Z tego powodu pszczoły cierpią na stres energetyczny. Pszczoły próbują wyrównać braki w „dostawach energii” poprzez wzrost spożycia pokarmów. Nosema ceranae wpływa także na wzrost wydzielania oleinianu etylu, który jest głównym składnikiem kompozycji feromonowej wydzielanej przez pszczoły.

Powoduje to opóźnienie zmiany pszczół karmicielek w zbieraczki zaburzając homeostazę gniazda i sprawiają, że pszczoły są bardziej narażone na stresy środowiskowe (Dussaubat i in. 2010).

Nauka przeciwko nosemozie

Duńscy hodowcy z Queen Breeders Association wyselekcjonowali linię pszczół tolerancyjną na nosemozę (Hatjina i in. 2014 r.). Stopień porażenia rodzin pszczelich z tej linii nie przekracza 10% (u „zwykłych” ras pszczół porażenie osiąga zazwyczaj od 60 do 80%).

Mechanizm obronny systemu odpornościowego w jelitach owadów polega na produkcji białek antybakteryjnych oraz reaktywnych form tlenu (RFT) i azotu (RFA). Jedno z tych białek (peroksydaza tioredoksynowa) występuje bardzo obficie u duńskich pszczół tolerancyjnych na nosemozę.

Ta peroksydaza spełnia bardzo ważną rolę w przeciwdziałaniu stresowi oksydacyjnemu, który pojawia się, gdy organizm pszczoły wydziela RFT do walki z pasożytem. To sugeruje, że reaktywne formy tlenu są zaangażowane w ochronę przeciwko N. ceranae.

Schemat budowy zarodnika Nosema wykonany na podstawie ilustracji zawartej w artykule “Wybrane aspekty budowy, taksonomii oraz biologii rozwoju mikrosporydiów z rodzaju Nosema“, Aneta A. Ptaszyńska, Wiesław Mułenko

Martyna Walerowicz

Zamów prenumeratę czasopisma "Pasieka"