Γονιδιωματική μελέτη αποδίδει μια πιθανή αιτία του συνδρόμου κατάρρευσης των μελισσών

Champagne, Ιλλινόις ΗΠΑ. Δημοσιεύτηκε πρόσφατα (Οκτώβριος, 2009) η ανακάλυψη ενός εκπληκτικού και αξιόπιστου δείκτη για το Σύνδρομο Κατάρρευσης Μελισών, τη μυστηριώδη ασθένεια, η οποία σκότωσε περισσότερο από το ένα τρίτο των μελισσών σε επαγγελματικές εκμεταλεύσεις στις ΗΠΑ στο διάστημα 2007-2008.

Η μελέτη αυτή δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό, «Proceedings of the National Academy of Sciences» και είναι η πρώτη που αναγνωρίζει έναν συγκεκριμένο, αντικειμενικό δείκτη για το σύνδρομο και επίσης προτείνει μια θεωρία, υποστηριγμένη από δεδομένα, εξηγώντας την εξαφάνιση των Αμερικανικών μελισσών. Η ερευνητική ομάδα αποτελείται από επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Ιλλινόις και του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ.

Οι ερευνητές από το Πανεπιστή-μιο του Ιλλινόις ξεκινήσανε την με-λέτη του γονιδιώματος της μέλισσας, έργο που τελείωσε τον Οκτώβριο του 2006. Ένα μήνα πριν ανακοινωθήκανε τα πρώτα κρούσματα του συνδρόμου κατάρρευσης μελισσών (Colony Collapse Disorder, CCD). Η νέα μελέτη χρησιμοποίησε το γονιδίωμα μαζί με ένα εργαλείο βασισμένο στο γονιδίωμα, τη μικροσυστοιχία, για να εντοπίσει διαφορές στην έκφραση γονιδίων στο έντερο υγιών μελισσών και σε αυτών που προέρχονται από μελίσσια με το σύνδρομο.

Οι αναλύσεις μικροσυστοιχίας συνήθως εντοπίζουν μόνο τα ενεργά γονίδια δηλαδή τα γονίδια που έχουν ήδη μεταγραφτεί σε mRNA στην πρώτη φάση της σύνθεσης πρωτεϊνών. Όμως, ο κ. Reed Johnson, μεταπτυχιακός φοιτητής εντομολογίας στο Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις και ο πρώτος συγγραφέας του άρθρου, παρατήρησε ότι οι μικροσυστοιχίες έδειχναν μεγάλες ποσότητες τεμαχισμένου ριβοσωμικού RNA στις μέλισσες με CCD. Τα ριβοσώματα αποτελούν τα εργοστάσια στα οποία παράγονται οι πρωτεΐνες, αλλά ο κ. Johnson παρατήρησε ότι το RNA αυτό περίεχε αλληλουχίες πλούσιες σε αδενοσίνη, που δεν βρίσκονται σε φυσιολογικά ριβοσώματα. Το φαινόμενο «πολυαδενυλίωσης» θεωρείται ένδειξη αλλοίωσης του ριβοσώματος.

«Οι μικροσυστοιχίες άλλων οργανισμών επίσης περιέχουν μυστηριώδες κομμάτια ριβοσωματικού RNA, για λόγους ακόμα άγνωστους», σύμφωνα με τον κ. Gene Robinson καθηγητή εντομολογίας και νευροεπιστήμης, που είναι ο κύριος ερευνητής της μελέτης μαζί με την κα. May Berenbaum, καθηγήτρια εντομολογίας και πρόεδρο του τμήματος. Ωστόσο, οι συγκρίσεις μεταξύ υγιών μελισσών και αυτών από μελίσσια με το σύνδρομο έδειχναν ότι τα τεμάχια υπήρχανε πολύ πιο συχνά στις μέλισσες με CCD, όπως αναφέρει ο ίδιος.

Σύμφωνα με την Berenbaum, «(τα τεμάχια) υπέρ-αντιπροσωπεύονται σημαντικά στις μέλισσες με CCD». «Ο μοναδικός αμετάβλητος δείκτης του συνδρόμου στα δείγματα συλλεγμένα σε πολλαπλές στιγμές και σε πολλαπλά σημεία, ήταν η υπεραφθονία ριβοσωματικών τεμαχίων». Όταν η ομάδα εξέτασε τα παθογόνα στις υγιές μέλισσες και σε αυτές από μελίσσια που έπασχαν από CCD, είδαν ότι τα δεύτερα υποφέρανε «πάνω από το φυσιολογικό» από λοιμώξεις ιών που προσβάλλουν το ριβόσωμα, είπε η κα. Berenbaum. Οι ιοί αυτοί, που μοιάζουν με πίκο-RNA ιούς, «αρπάζουν το ριβόσωμα» και κυριαρχούν στον κυτταρικό μηχανισμό έτσι ώστε να παράγει αποκλειστικά πρωτεΐνες του ιού. Η λίστα των ιών παρομοίων με των πίκο-RNA που προσβάλλον μέλισσες είναι μεγάλη και περιλαμβάνει τον ισραηλινό ιό οξείας παράλυσης, ο οποίος ήταν παλαιότερα θεωρούμενος ως κύρια αιτία του CCD.

Διάφοροι παράγοντες εντοπιστήκανε στο κυνήγι για την αιτία του συνδρόμου από διατροφικές ελλείψεις μέχρι την έκθεση σε γενετικά μεταλλαγμένα φυτά και σε παρασιτοκτόνα. Πρόσφατα, ερευνητές στην Ισπανία αναφερθήκανε στο πρωτόζωο Nosema ceranae, το οποίο προσβάλλει πολλές μέλισσες με το σύνδρομο στην Ισπανία.

«Η απώλεια ριβοσωματικής λειτουργίας μπορεί να εξηγήσει τα φαινόμενα που συσχετίζονται με το σύνδρομο», είπε η Berenbaum. «Αν το ριβόσωμα κινδυνεύει, δε μπορεί να απαντήσει σε παρασιτοκτόνα, σε λοιμώξεις μυκήτων ή βακτηρι-δίων ούτε σε ανεπαρκή διατροφή επειδή το ριβόσωμα έχει κεντρικό ρόλο στην επιβίωση του οργανι-σμού. Οι πρωτεΐνες είναι απαραί-τητες για την επιβίωση», είπε η ίδια.

Το ακάρι Βαρρόα, το οποίο θεωρείται υπεύθυνο για το θάνατο σημαντικών αριθμών μελισσών στις ΗΠΑ μετά από την τυχαία της εισαγωγή στη χώρα το 1986, είναι μεταφορέας ιών παρομοίων των πίκο-RNA και μάλλον συσχετίζεται σημαντικά με το υψηλό φορτίο παθογόνων που πλήττει τις μέλισ-σες των ΗΠΑ. Η Βαρρόα μπορεί να ευνοεί την αλλοίωση των ριβοσω-μάτων, δηλώσανε οι ερευνητές.

Όλες οι επιρροές, μαζί με την μεταφορά μελισσών σε όλη τη χώρα για την επικονίαση φυτών, είναι μορφές βιολογικού στρες για τις μέλισσες και αποτελούν μεγάλο βάρος για τις ίδιες, που ενισχύεται από την απώλεια λειτουργίας ριβοσωμάτων, είπε ο Robinson.

Η μελέτη χορηγείται επίσης από την Γεωργική Υπηρεσία των ΗΠΑ (United States Department of Agriculture, USDA). Η κα. Berenbaum είναι επίσης μέλος του Ινστιτούτου για τη Γονιδιωματική Βιολογία (IGB) στο Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις. Ο κ. Robinson διευθύνει το Πρόγραμμα Νευροεπιστήμης στο ίδιο πανεπιστήμιο και είναι μέλος του IGB.

Αφήστε μια απάντηση