Korábbi cikkek a témában:
Az ázsiai méhatka elleni küzdelem: környezetbarát lehetőségek
Az ázsiai méhatka elleni küzdelem – Kitekintés a nagyvilágba
Az ázsiai méhatka elleni küzdelem – új eszköz a fertőzöttség méréséhez
A kifejlett mézelő méhek (Apis mellifera) dolgozóinak étrendje döntő fontosságú a rájuk jellemző fokozatos munkamegosztásban: kezdetben dajka-, majd később gyűjtőméhek. A virágporellátás elégtelensége közismerten csökkenti a dolgozók élettartamát, de ennek élettani és genetikai mechanizmusai nem teljesen ismertek. Egy dél-amerikai kutatócsoport (Felipe Martelli et al., 2022) megvizsgálta, hogy a virágporhiány a dolgozók életének első hetében hogyan befolyásolja az életkorral összefüggő tulajdonságokat.
A PD-vel táplált méhek zsírtestének összetétele megváltozott, például fehérje-lipid alapúról szénhidrát alapú anyagcserére váltottak át, és csökkent az immunválaszban részt vevő gének kifejeződése, ezáltal egy esetleges kórokozóval/élősködővel szembeni védekezőképességük ereje is! Virágpor híján zsírtestükben felhalmozódtak az oxidatív stressz jelanyagai, kutikuláris szénhidrogén-profiljuk pedig az idősebb méhekéhez lett hasonló. Az adatok alapján egyértelműen látszik, hogy virágpor hiánya a kifejlett méhek életének első hetében egy öregedéssel összefüggő dolgozói fenotípus idő előtti megjelenését váltja ki (1. ábra).
A vírusok és más kórokozók gyorsan terjedhetnek a társas rovarcsaládokban az egyedek közötti szoros érintkezés, a táplálékmegosztás és a „bezárt” fejlődési szakasz miatt. A méhek a betegségek kitörésének kockázatát viselkedésükkel, a közösségi (nyáj-) immunitás és az egyéni immunvédekezés kombinációjával csökkentik. Kétségkívül összefüggés van a közösségi és egyéni immunitás hatékonysága és a család tápláltsági állapota között. A Varroa aláássa ezt a stratégiát, mert csökkenti a fertőzött család tápanyag-ellátottságát, elnyomja az egyéni immunműködést és vírusokat terjeszt – világít rá egy 2015-ös tanulmány („A táplálkozás, immunitás és vírusfertőzések összefüggései a mézelő méhekben”) (2. ábra).
A fő tényező, amely a vírusszint emelkedéséhez vezetett a méhészetekben, világszerte a Varroa atka! Az atka legyengíti a méheket azáltal, hogy lárvák, bábok és imágók testnedvével táplálkozik. Vírusokat is terjeszt a kaptárban, elnyomhatja a gazdaszervezet immunitását, ami fokozott vírusszaporodáshoz vezet. A nagyszámú atkával terhelt családokban a fias sejtekben több atka is előfordulhat, ami még a Varroa-rezisztens állományokban is magasabb DWV-szintet (deformed wing virus – szárnytorzulást okozó vírus) eredményez, mint az egyszeresen fertőzött sejtekben. Ősszel gyakori a többszörös fertőzés, mivel az atkaszám ilyenkor a legnagyobb. A többszörösen fertőzött sejtek és a nagyobb vírusszint együttesen végül a családok elpusztulásához vezethet a tél folyamán.
Amellett, hogy a vírusok fenyegetést jelentenek a mézelő méhcsaládokra, a legújabb tanulmányok azt mutatják, hogy a vírusok a nem Apis fajokat (például poszméheket) is megfertőzhetik. Ezért a mézelő méhcsaládok vírusos betegségeinek visszaszorítása létfontosságú a vírusok vadon élő beporzók közötti terjedésének megállításához!
A kollektív védekezés a kártevők és kórokozók ellen a családokban élő egyedek „nyájimmunitása”, amely az együttműködő viselkedésből fakad. A nyájimmunitás kialakulásához a sok egyén olyan kis „feladatokat végez”, amelyek együttesen az egész családra kiterjedő hatást gyakorolnak a kártevők és kórokozók terjedésének csökkentésére. Például a dolgozók eltávolítják az elpusztult egyedeket (nekroforikus viselkedés) és a beteg vagy fertőzött fiasítást (higiénikus viselkedés). Továbbá a kaptáron kívül elpusztult egyedek is hozzájárulnak a nyájimmunitáshoz, főként ha erősen fertőzöttek. A hőszabályozó (termoregulációs) viselkedés is a nyájimmunitás egy fajtája: ekkor a dolgozók „közösségi lázat” idéznek elő olyan hőérzékeny kórokozók ellen, mint a krétagomba (Ascosphaera apis).
A csoportos viselkedési mintákon túl, a méhek növényi gyantákat, propoliszt gyűjtenek, amellyel víz- és légzáró antimikrobiális és vírusellenes burkot hoznak létre fészkük körül. A propolisz egyes vegyületei (például a p-kumársav) serkentik az immunitás kialakulásáért felelős géneket. Más vegyületek korlátozhatják a Varroa-népesség növekedését, mivel atkaölő hatásúak.
Egyedileg a mézelő méhek veleszületett immunvédelme a kórokozókkal szemben meglehetősen sokféle. Fizikai és kémiai gátak: az exoskeleton kutikula és az emésztőrendszert bélelő membránok jelentik az első védvonalat, amely megakadályozza a kórokozók megtapadását vagy bejutását a szervezetbe.
A veleszületett immunválasz magában foglalja a kórokozók felszínén lévő, erősen konzervált szerkezeti motívumokat, amelyeket kórokozó-asszociált molekuláris mintáknak (pathogen-associated molecular patterns, PAMP) neveznek, és a mintafelismerő receptorokat (pattern recognition receptors, PRR), amelyek csíravonal által kódolt fehérjék. A PAMP PRR-ek általi megkötése jelátviteli sorozatokat indít el, amelyek aktiválják a sejtes immunválaszt, antimikrobiális peptidek (AMP) termelődése mellett.
Táplálkozás és immunitás
A mézelő méhek táplálékszükségletüket nektárral és virágporral elégítik ki. Ezeket olyan mennyiségben gyűjtik össze, amely meghaladja a család igényét, mézként és méhkenyérként tárolják őket az ínséges időszakokra (tél). A nektár és a méz szénhidrátot tartalmaz, és minden fejlődési szakaszban energiahordozó. A virágpor és a méhkenyér olyan fiziológiás folyamatokhoz szükséges fehérjét és tápanyagokat biztosít, mint a fiasítás, növekedés és immunitás. A táplálkozás és az immunitás közötti kapcsolat bizonyítottan fennáll, számos szervezetben kimutatták, hogy immunműködését már a kalóriakorlátozás is befolyásolja.
Az étrendi fehérje (virágpor) olyan létfontosságú aminosavakat biztosít, amelyek az immunrendszer saját fehérjéinek szintéziséhez szükségesek, beleértve az AMP összetevőit is.
A szénhidrátok (nektár és méz) energiát adnak a veleszületett humorális és sejtes immunreakciókhoz kapcsolódó anyagcsere-folyamatokhoz, és másodlagos növényi anyagokat biztosíthatnak, amelyek antimikrobiális tulajdonságokkal rendelkeznek.
A táplálkozás és az immunitás közötti kapcsolatot veszélyezteti a méheken élősködő Varroa atka. Azoknak a dolgozóknak, amelyeken fejlődésük során élősködő atkák voltak, alacsonyabb a fehérjeszintje, amit akkor sem lehet emelni, ha elegendő virágpor áll rendelkezésre. A Varroával fertőzött bábok fehérjetartalma is lényegesen alacsonyabb, szabad aminosavszintjük emelkedett és kelési súlyuk is kisebb lehet, mint a nem fertőzött báboknak, ami arra utal, hogy a Varroa gátolja a fehérjeszintézist és végső soron a növekedést.
Összefoglalva: a jobb táplálkozás optimalizálhatja a családnövekedést és a vírusokra adott immunválaszt, azonban a Varroa-fertőzés alááshatja a táplálkozásból eredő előnyöket (2. ábra).
A két neves kutató, GLORIA DE GRANDI-HOFFMAN és YANPING CHEN az Egyesült Államok egy-egy méhészeti kutatóintézetében dolgozik. A Carl Hayden Bee Research Center (CHBRC, Tucson) a mézelő méhcsaládok egészségi állapotának optimalizálása érdekében végez kutatásokat, fő céljuk a tápláltság javítása, a Varroa elleni védekezés, illetve a méhek általi beporzás maximalizálása. Hasonló célkitűzések olvashatók a Bee Research Lab (Beltsville) honlapján: kutatásokat végeznek a mézelő méhcsaládok egészségi állapotának javítása, a méhészeti ágazat támogatása, valamint a megfelelő egészséges méhkészlet fenntartásával a termények beporzása érdekében. Mindkét intézmény az USA Mezőgazdasági Minisztériumához tartozik, a Mezőgazdasági Kutatási Szolgálat (Agricultural Research Service) részeként. A Bee Research Lab „beporzókertet” létesített, amely értékes oktatási eszköz: valós példát mutat élelmiszer-ökoszisztémánk társfüggő természetére és a beporzók (különösen a méhek) által a mezőgazdaság számára nyújtott értékes szolgáltatásokra, miközben változatos élőhelyet kínál a méhek és más beporzók számára. A következő részben a hazai és nemzetközi méhészeti kutatóintézetekről esik majd szó.
Bagóné dr. Vántus Viola
tudományos munkatárs,
PTE ÁOK Biokémiai és Orvosi Kémiai Intézet