Ученые поняли, как пчелы защищаются от болезней

03.08.2015, 04:00 Наука

Международная группа исследователей Университетов Аризоны, Хельсинки, Ювяскюля и Норвежского университета наук о жизни сделала открытие после многолетнего изучения белка крови, называемого пчелиный вителлогенин. Ученые обнаружили, что этот белок играет важную, но ранее неизвестную роль в обеспечении защиты молодых пчел от болезней.

Ведущий автор Gro Amdam сказал: «Процесс передачи иммунитета пчел своим детям был большой загадкой до сих пор. Наше удивительное открытие стало возможным благодаря 15 годам фундаментальных исследований по вителлогенина. Это пример того, как долгосрочные инвестиции в фундаментальные исследования окупаются».

Соавтор Dalial Freitak добавляет: «Я работаю над изучением пчелиного иммунитета с начала моей докторантуры. Сейчас, почти 10 лет спустя, я чувствую, как решена важная часть головоломки. Это прекрасное чувство!».

Как это работает

В пчелиной колонии, королева редко покидает гнездо, поэтому рабочие пчелы должны принести еду к ней. Пчелы-фуражиры могут подцепить патогены в окружающей среде во время сбора пыльцы и нектара. Вернувшись в улье, рабочие пчелы используют эту же пыльцу, чтобы создать «маточное молочко» — блюдо, приготовленные только для королевы, которое содержит бактерии из внешней среды.

После еды этих бактерии, возбудители перевариваются в кишечнике и передаются в полости тела, где они хранятся в «королевском» специальном органа, подобном печени. Кусочки бактерий затем связываются с вителлогенином, белком, который передается через кровь в развивающиеся яйца. Благодаря этому, пчелиные младенцев получают «прививку» иммунитета и становятся лучше подготовлены к борьбе с болезнями, которые имеются в их среде. Вителлогенин является носителем этих сигналов для иммунитета, что исследователи не знали до сих пор.

Теперь, когда Amdam и Freitak поняли, как пчелы прививают своих детей, это открывает дверь к созданию первых съедобных и естественных вакцин для насекомых. «Мы запатентовали способ производства безвредной вакцины, а также способ, как выращивать вакцины и внедрять их в пчелиные ульи» сказал Freitak.

Широко известно, что многие насекомые-опылители, в том числе пчелы, сталкиваются с серьезными экологическими опасностями.

В течение последних шести десятилетий, количество колоний медоносных пчел только в США снизилось с 6 млн в 1947 году до 2,5 млн сегодня. Исследователи не знают точно, что вызывает снижение численности, но пестициды, вредители, патогены и проблемы питания может быть сопутствующими факторами.

Согласно докладу 2014 правительством США, опылители играют важную роль для здоровой экономики и решающее значение для обеспечения продовольственной безопасности, способствуя 35 процентам мирового производства продовольствия. В Северной Америке, насекомые опыляют 87 из 115 продовольственных культур, поэтому пчелы имеют жизненно важное значение в сохранении фруктов, орехов и овощей в нашей диеты.

Это открытие может иметь далеко идущие выгоды для других видов, а также значительное, положительное влияние на производство продовольствия. Все виды, откладывающие яица, включая рыб, птиц, рептилий, амфибий и насекомых имеют вителлогенин в организме.

«Поскольку этот процесс вакцинации является естественным, он будет дешев и, в конечном счете, его просто реализовать. Это имеет потенциал для улучшения безопасного производства продуктов питания для людей», сказал Amdam.