Биологи выяснили механизм природной вакцинации у пчел

Биологи из университетов Аризоны, Хельсинки и Ювяскюля впервые определили механизм, по которому пчелы передают иммунитет своему потомству. Результаты исследования открывают новые возможности для создания вакцин для пчел. Об этом сообщает пресс-релиз Университета Аризоны, статья опубликована в журнале PLoS Pathogens.

Авторы работы обнаружили, что ключевую роль в передаче иммунитета у медоносных пчел Apis mellifera играет белок вителлогенин. Он способен прикреплять к себе фрагменты патогенных организмов и переносить их в яйца будущих пчел. Однако яйца откладывает только матка, редко покидающая улей, а значит не контактирующая с внешними инфекциями напрямую. 

По словам авторов, необходимые количества фрагментов микроорганизмов матке переносят рабочие пчелы. Они встречаются с патогенными бактериями при сборе нектара на цветках различных растений. Попадая в пищеварительную систему бактерии разрушаются, происходит связывание липополисахаридов и пептидогликанов, которые составляют их оболочку, с вителлогенином. В таком виде они и попадают в яйца пчел. 

Установить это удалось на примере двух видов бактерий — грамположительных Paenibacillus larvae и грамотрицательных Escherichia coli. Биологи исследовали, как меченые фрагменты микроорганизмов распределяются в яичниках матки, а также наблюдали сродство вителлогенина к самим бактериям. Оказалось, что при наличии этого белка фрагменты бактерий попадают в будущие яйца, в случае же, когда ученые помещали яичники матки в среду, лишенную вителлогенина, но в которой при этом присутствовали другие белки гемолимфы пчел яйца оставались неизмененными.

Авторы работы предполагают, что результат их исследования можно применить для разработки съедобных вакцин для пчел. Такие вакцины могут содержать фрагменты P. larvae, вызывающей американскую гнильцу у пчел — заболевание поражающее личинок старшего возраста и способное ставить под угрозу жизнь целого улья. 

За последние 70 лет популяция медовых пчел только в США сократилась более чем в два раза. Ученые связывают это с синдромом распада колоний, причины которого до конца не выяснены. Предполагаемыми источниками заболевания, наряду с пестицидами и клещами, являются вирусы и бактерии.