La nouvelle technologie trouve des agents pathogènes qui peuvent concilier des revendications contradictoires sur Colony Collapse Disorder

par James Fischer

James Fischer ( james.fischer @ gmail.com ) pour
"Le American Bee Journal" ( http://www.american beejournal.com )
(Embargo: par la revue PLoS ONE jusqu'au 06/10/2010 17:00 HAE)

Une équipe multi-institutionnelle de chercheurs tamisés à travers le zoo sans cesse croissant de nouveaux agents pathogènes exotiques envahissantes, d'abeilles, et de façon constante les deux mêmes organismes pathogènes dans les ruches atteintes de Colony Collapse Disorder (CCD) dans les échantillons prélevés de 2006 à 2009.

Ils ont découvert un nouveau virus jamais vu en Amérique du Nord, et a trouvé une variante bien connue invasive de la maladie des abeilles Nosema intestinale. Le virus négligé peut expliquer pourquoi les études antérieures ont présenté les résultats contradictoires. Cette nouvelle preuve aurait pu créer une base pour un consensus entre les équipes de recherche qui à ce jour, n'avaient pas un terrain d'entente dans leurs conclusions.

Leur article a été publié il ya quelques minutes dans la revue PLoS ONE ( http://dx.plos.org / 10.1371/journal.pone.0013181 )

Le document rend compte d'une étude multi-année de Colony Collapse Disorder. Les chercheurs ont utilisé une nouvelle technologie et les techniques pour détecter et identifier sans ambiguïté tous les agents pathogènes dans l'effondrement des ruches d'abeilles, plutôt que le plus petit sous-ensemble d'agents pathogènes possibles détectables par d'autres moyens.

Un virus d'invertébrés irisé ("IIV"), nouvellement découvert en Amérique du Nord, en combinaison avec Nosema ceranae, qui est arrivé de l'étranger moins récemment, a été trouvé dans "La quasi-totalité des abeilles provenant de colonies CCD" échantillonné à partir dispersés ruches USA à partir 2006 à 2009.

IIV n'a pas été trouvé chez les abeilles à partir de paquets importés d'Australie, ni chez les abeilles à partir d'un isolé non-migrateurs exploitation apicole commerciale dans le Montana, les deux sites reconnus indemnes de CCD-comme des symptômes.

En outre, les chercheurs "a observé la progression de la CCD dans une colonie s'effondre ... en prenant des échantillons d'abeilles ... sur une période de trois mois, se terminant lorsque seulement une reine et quatre travailleurs sont restés."

Plus encore, certaines abeilles ont été inoculés avec Nosema ceranae, tandis que d'autres abeilles ont été inoculés avec le "IIV-6" souche du virus IIV. Leur mortalité a été ensuite comparées aux abeilles inoculés avec ces deux agents pathogènes, et un groupe témoin ayant reçu un placebo. Les résultats «suggèrent fortement que la combinaison de N. ceranae et IIV est associée à la mortalité des abeilles accrue."

Pourtant, encore plus loin, l'effort a découvert deux autres virus d'abeilles exotiques envahissantes jamais détectés en Amérique du Nord, mais déterminé qu'ils n'étaient pas impliqués dans la CCD. Les virus détectés sont "Varroa destructor-1 du virus" et "Virus Kakugo", à la fois originaire d'Asie.

Dr Jerry Bromenshenk de U Montana décrit les prochaines étapes, "Nous avons une proposition en attendant d'isoler, de caractériser, puis ensemencer les abeilles avec le virus spécifique irisé qui se produit dans les abeilles États-Unis. Il s'agit d'une étape cruciale, puisque le virus ne semble pas y avoir de connus dans le monde des virus iridescents. Une fois que nous avons le virus lui-même, nous pouvons compléter les essais d'inoculation qui sont nécessaires pour vérifier si nous avons vraiment trouvé la cause de la CCD. "

Protéomique - Un bref résumé
La technologie utilisée dans cette étude semble idéal pour aborder la liste sans cesse croissante des agents pathogènes transportés à travers les océans par la mondialisation des échanges. Il peut détecter les agents pathogènes qui ont besoin de ne pas être identique à tout agent pathogène connu. Cette section décrit les besoins des apiculteurs clairement, étant donné le nombre d'espèces envahissantes qui est venu à la peste les abeilles aux Etats-Unis depuis les années 1980.

«Spectrométrie de masse à base de protéomique» (MSP) commence avec environ 60 abeilles jetés dans un mixer, et on mélange jusqu'à homogénéité, puis filtré. Les cellules sont chimiquement éclater, et les protéines sont isolées à partir du mélange et "digéré", en les répartissant à des peptides. Les peptides résultants sont gérés par un dispositif appelé "chromatographe en phase liquide" pour les séparer par la densité, ce qui permet leur structure et la séquence qui sera déterminée par un autre ensemble de dispositifs », des spectromètres de masse en tandem".

Chaque séquence peptidique est ensuite comparé au Centre NIH National de la biotechnologie (NCBI) base de données de séquences peptidiques. La base de données utilisée est une collection des peptides uniques pour les organismes spécifiques. Cela signifie que chaque match d'une séquence peptidique est un match unique à un seul organisme. Tout peptide utilisé dans plus d'un organisme ne serait pas dans la base de données.

Le Dr Charles Wick de l'armée américaine Edgewood Chemical Biological Centre a expliqué le niveau de certitude avec lequel le virus a été détecté dans les colonies présentant des symptômes du CCD: "IIV a 18.900 peptides uniques ... Quand nous détectons que quelques-uns d'entre eux, disent 50-100, nous avons ont suffisamment de preuves pour une identification non ambiguë. "

Mais comment ont-ils fait ce que le Dr Wick appelé "l'identification sans ambiguïté" d'un virus qui a été dit par le Dr Bromenshenk de ne pas être «tout connus dans le monde des virus iridescent"? Comment peut-on trouver ce qui n'a même jamais été détecté ou identifié avant ? La réponse est que l'organisme inconnu correspondra le plus proche organisme dans la base de données, qui se rétrécit vers le bas les choses au moins à la «famille» ou «genre» au niveau, si ce n'est pas «espèce». Donc, même sans avoir séquencé la souche spécifique du IIV d'intérêt, des peptides assez correspondait à la souche IIV dans la base de données pour confirmer que ce qui a été trouvé était une souche de IIV.

Comme un exemple de la portée du par cette technique, Nosema n'était pas bien représentés dans la base de données NCBI, il y avait donc une certaine ambiguïté dans l'identification de la Nosema par protéomique seuls, ce qui correspond seulement le Nosema genre. L'espèce et la souche a été confirmée comme Nosema ceranae utilisant Polymerase Chain Reaction (PCR).

Les revendications en Espagne s'explique principalement
Les recherches menées par Mariano Higes du Laboratoire Pathologies de l'abeille, Centro Apícola régional Marchamalo, l'Espagne a souligné à plusieurs reprises Nosema ceranae comme la seule cause immédiate de l'effondrement des colonies rapide. Cela semblait peu probable que les chercheurs aux Etats-Unis et ailleurs, que Nosema n'a pas semblé être en dehors de l'Espagne virulente. Mais ce nouveau travail fournit une explication qui pourrait soutenir le travail Higes avec rien de plus que l'addition de l'IIV nouvellement détectée.

Comme dans les études américaines antérieures, personne dans l'Espagne aurait eu des raisons de soupçonner qu'un virus à ADN comme IIV seraient impliqués, comme la majeure partie des virus d'abeilles sont des virus à ARN. Alors, ils ont encore à chercher IIV en Espagne, et ils n'ont pas eu l'éventail plus large de MSP pour trouver ce n'était pas recherché. Les bonnes nouvelles sont que le Dr Higes a échantillons historiques gelés. Dr Jerry rapports Bromenshenk que l'équipe Higes est prêt à s'engager dans un effort commun pour cribler les échantillons espagnols utilisant MSP.

Cela explique-t CCD In The USA?
Les échantillons analysés dans cette étude ont montré un large éventail d'agents pathogènes, y compris Nosema, invertébrés Virus irisé ("IIV"), le virus Noir cellulaire de la Reine, virus de la paralysie aiguë Bee, israélienne virus de la paralysie aiguë, Deformed Wing Virus, Virus Brood Sac, au Cachemire Bee Virus, Varroa destructor-1 du virus et le virus de Kakugo. Aucun des agents pathogènes suspects nommés par les efforts de recherche d'autres ont été manquées, deux nouveaux agents pathogènes et roman ont été trouvés, ainsi que l'utilisation de la MSP implique qu'aucun agent pathogène ne les a oubliés. Même un nouvel agent pathogène, inconnue, et sans nom aurait abouti à un match de peptide partiel à certains autres êtres vivants.

Ainsi, alors que les chiffres ou une combinaison d'agents pathogènes pourraient avoir été faussées par un nombre insuffisant d'échantillons ou des échantillons de collecte à partir d'un nombre insuffisant d'opérations, il est difficile d'imaginer qu'il ya des agents pathogènes supplémentaires reste encore à trouver qui pourrait être impliqué dans CCD .

L'insécurité sur la biosécurité
Depuis les années 1980, «mondialisation» a de plus en plus composée de livraisons de marchandises en provenance des ports d'Asie sur les rivages occidentaux. Cette recherche relie les points par des agents pathogènes des abeilles toujours trouver spécifiques Originaire d'Asie, inconnus pour les apiculteurs aux USA dans les années 1980, mais qui sont devenus beaucoup trop familier:

"Nous savons que dans l'abeille asiatique Apis ceranae, une combinaison de parasites et de pathogènes co-existent, y compris: (1) Nosema ceranae, (2) un virus irisé, (3) les acariens parasites et prédateurs, et (4) deux autres de type ARN des virus, des virus du Cachemire abeille et un virus couvain sacciforme. Nous avons eu à la fois du Cachemire abeille virus et Nosema ceranae en Amérique du Nord remonte une décennie ou plus. Nous avons besoin de voir à quel point la souche du virus de la CCD irisé est de la souche IIV-24 à partir Apis ceranae. Il est possible que les abeilles des États-Unis a acquis de l'IIV ceranae Apis avec Nosema ceranae et-Cachemire abeille virus. "

Bien que sans fondement "Fringe" explications pour CCD abondent, allant des téléphones cellulaires aux pesticides pour les cultures d'OGM, le facteur commun est que les agents pathogènes trouvés précédemment seulement en Asie se sont propagées vers les pays dont la biosécurité efficaces, tels que les Etats-Unis, mais pas pour les pays avec plus de approches robustes à la biosécurité, comme la Nouvelle-Zélande. L'équipe de recherche suggère "Standard pratiques de quarantaine telles que les essais d'abeilles importées avant qu'ils ne soient ajoutés aux colonies, et la désinfection de l'équipement aiderait probablement."

Conséquences pratiques pour les apiculteurs
L'équipe a deux suggestions d'intérêt pour les apiculteurs:

1. «La plupart des IIVs répliquer à environ 21 C (70 F) et ne se reproduisent pas au-dessus de 30-32 C (86 - 89 F). Des températures plus élevées peuvent supprimer le virus en arrêtant la réplication, alors que le temps frais et des conditions humides peut accélérer la réplication des deux IIV et Nosema. De nombreux cas de CCD ont eu lieu à la suite de longues périodes de temps frais et humide. Plusieurs apiculteurs nous ont signalé qu'ils ont plus de problèmes avec les abeilles dans les zones de brouillard fréquent ou dans les zones de montagne où le climat est plus frais. Mise en place des abeilles dans des endroits chauds et ensoleillés apparaît pour vous aider. "
2. "Varroa peut agir comme un vecteur pour la dispersion des IIV parmi les colonies d'abeilles. Varroa est connue pour augmenter les dommages causés par d'autres virus, et les apiculteurs qui ne parviennent pas à contrôler les niveaux de varroa sont susceptibles de subir des pertes de colonies élevées. "

Cela peut ne pas sembler beaucoup, mais c'est une grande amélioration par rapport aux vagues platitudes habituelles, nous avons été remis et plus sur «Le maintien de fortes colonies" et "en évitant le stress". Elle aussi ups la première mise dans le vieux débat entre les apiculteurs sur l'introduction de ruches au soleil par rapport à l'introduction de ruches dans l'ombre.

"Iridovirus et microsporidies responsable de la baisse colonie d'abeilles"
Jerry J. Bromenshenk, Colin B. Henderson, Charles H. Wick, Michael F. Stanford, Alan W. Zulich, Rabih E. Jabbour, Samir V. Deshpande, Patrick E. McCubbin, Robert A. Seccomb, Phillip M. Welch, Trevor Williams, David R. Firth, Evan Skowronski, Margaret M. Lehmann, Shan L. Bilimoria, Joanna Gress, Kevin W. Wanner, Robert A. Cramer Jr.

(2010) PLoS ONE 5 (10): e13181. doi: 10.1371/journal.pone.0013181

Jim Fischer maintient les abeilles à Manhattan, Brooklyn, et le Bronx, et espère lever reines dans le Queens. Il enseigne la libre de 16 semaines de classe apiculture plein semestre urbaine dans Central Park à New York pour le 846-membre du groupe à but non lucratif apiculture NYC ( http://meetup.com/nyc-beekeeping ) et aide à gérer le Gotham miel Ville Co -Op ( http://GothamCityBees.com ).