ANII | Agencia Nacional de Investigación e Innovación

La transición de organismos solitarios a sociales es uno de los acontecimientos más importantes en la evolución y la división de tareas ha sido clave para promover el éxito ecológico de los insectos sociales. La nutrición juega un rol clave en la división de tareas y la abeja Apis mellifera ha sido utilizada como organismo modelo para estudiar dicha relación. En los últimos años, se han reportado pérdidas masivas de colmenas y la desnutrición asociada a la intensificación en el uso de suelo, jugaría un rol importante en estas pérdidas. Esto se debe a que el polen disponible en algunos periodos no necesariamente suministra los requerimientos nutricionales que la abeja necesita para mantener su homeostasis. El sistema inmune es clave para el mantenimiento de la homeostasis, ya que las abejas dependen de una inmunidad individual y social para defenderse de potenciales plagas y patógenos. Se ha planteado que el sistema inmune es costoso y depende de la nutrición, pero en insectos sociales no se ha observado una relación directa y absoluta entre nutrición y sistema inmune. El objetivo general del presente proyecto consiste en estudiar la relación entre la nutrición de las abejas, la transición de tareas y su sistema inmune. Tres grupos de colonias de abejas melíferas se alimentarán con una dieta sintética conteniendo los aminoácidos que requieren las abejas, aminoácidos junto con lípidos o solamente jarabe de sacarosa. Se analizará el transcriptoma de abejas nodrizas y pecoreadoras sometidas a las distintas dietas, haciendo énfasis en los genes vinculados al sistema inmune (individual y social). Asimismo, se analizará la asociación entre los mecanismos inmunológicos de las abejas y su comportamiento. La presente propuesta pretende comprender los mecanismos que determinan el efecto de la nutrición en la fisiología de las abejas, con especial énfasis en su sistema inmune.

Las abejas melíferas son organismos sociales y esta vida en sociedad implica división de tareas a distintos niveles. Uno de esos niveles se da en abejas obreras: abejas jóvenes realizan actividades de limpieza y cuidado del nido, mientras que las abejas mayores salen al campo en búsqueda de alimento. Uno de esos alimentos es el polen, principal fuente de proteínas y lípidos. Esta nutrición basada en el consumo de polen afecta la transición de tareas. Además, estudios basados en el consumo de polen demuestran su efecto sobre la inmunidad aunque otros factores presentes en el polen como su comunidad bacteriana o la presencia de pesticidas también tendrían efecto inmunomodulatorio. El objetivo del proyecto consistió en estudiar la relación entre la nutrición de las abejas, la transición de tareas y su sistema inmune. Tres grupos de colonias de abejas se alimentaron con una dieta sintética conteniendo los aminoácidos, aminoácidos y lípidos o se mantuvieron como control (sin suplementación). Todas las colonias se mantuvieron en carpas sin acceso al exterior para evitar el efecto de otras variables potencialmente asociadas a la modulación del sistema inmune y considerar únicamente el efecto de los aminoácidos y lípidos. Se analizó la expresión génica de abejas de 7 días y 14 días de edad, etapa promedio de transición dependiendo de la dieta recibida. En estas condiciones experimentales, el sistema inmune de las abejas no se vio afectado por la dieta recibida. Sin embargo, abejas que no recibieron suplementación nutricional mostraron una mayor expresión de genes vinculados a la transición de tareas, es decir que esas abejas estaban envejeciendo precozmente. Los resultados obtenidos contribuyen a comprender el efecto de la nutrición en la fisiología de las abejas y constituyen un primer abordaje para considerar aquellos elementos necesarios a incluir en suplementos nutricionales diseñados para abejas.