Heterocronia na maturação cuticular e imunidade primária e secundária em operárias adultas de Apis mellifera (Apidae: Apini) - Teixeira, Geisyane Franco da Luz (2020)
A cutícula e a matriz peritrófica em insetos funcionam como barreiras primárias atuando como primeiras linhas de defesa contra patógenos. Defesas imunes secundárias mediadas por células e por substâncias antimicrobianas são utilizadas quando as primárias não são suficientes. Entre elas estão os peptídeos antimicrobianos (AMPs) e a enzima lisozima que atuam diretamente contra os microrganismos invasores. Como os insetos podem regular plasticamente suas defesas conforme o risco de infecção, estudos sobre como a imunidade das abelhas sociais responde às diferentes pressões de patógenos ao longo de sua vida e das diferentes atividades realizadas são importantes para a melhoria de estratégias de manejo desses polinizadores. O objetivo do presente trabalho foi avaliar componentes das respostas imunes primária e secundária de operárias adultas de Apis mellifera nutridoras e campeiras com diferentes idades, e quando assumindo precocemente funções externas à colônia. As quantidades de melanina na cutícula tegumentar, de quitina na matriz peritrófica e a expressão de cpr14 foram usadas para medir barreira primária. As expressões de abaecina, defensina, himenoptaecina e lisozima foram usadas para medir a diferença na resposta imune secundária. A expressão de malvolio foi usada para detectar estímulo precoce para realização de atividades externas à colônia. As amostras consistiram de nutridoras e campeiras ou guardas obtidas de minicolônias compostas por operárias da mesma idade realizando tarefas diferentes (“single-cohort colony”) e de minicolônias com transição natural entre as tarefas conforme a idade. Campeiras tiveram maior quantidade de melanina na cutícula que nutridoras, mas não quando o efeito da idade foi anulado, indicando a aquisição gradual deste pigmento no tegumento de abelhas adultas de A. mellifera e corroborando a heterocronia na diferenciação cuticular do tegumento. A quantidade de quitina na matriz peritrófica foi semelhante tanto entre as operárias de diferentes idades e funções, quanto entre aquelas de mesma idade e diferentes funções, sugerindo que a resposta imune primária exercida pela matriz peritrófica não difere entre as fases da vida adulta da operária. A expressão de cpr14 foi similar entre nutridoras e campeiras e entre operárias com diferentes funções e mesma idade. Expressão de mvl variou entre operárias de mesma idade e funções diferentes, mostrando que a expressão desse gene está relacionada ao início das atividades de forrageio e aceleração da maturação comportamental. As expressões dos AMPs foram diferentes entre operárias com diferentes funções e mesma idade indicando que a atividade das operárias estimula a expressão gênica para substâncias efetoras contra microrganismos. A expressão de lisozima foi semelhante entre os grupos em todas as etapas experimentais. Como a complexidade estrutural da cutícula do tegumento é alcançada apenas em operárias mais velhas, as colônias ficam mais vulneráveis quando operárias nutridoras assumem precocemente atividades de forrageio. A expressão diferenciada do gene mvl, acelerando a mudança de função das operárias, e dos genes para defesa imune naquelas assumindo precocemente funções externas à colônia, evidenciam investimento em mecanismos de defesa secundária quando a defesa primária da cutícula ainda não está completamente desenvolvida. Palavras-chave: Quitina da matriz peritrófica. Melanina cuticular. Peptídeos antimicrobianos. Expressão gênica.