Expressão diferencial de genes relacionados à imunidade em abelhas sem ferrão (Meliponini): a relação entre o estado do sistema imunológico e o comportamento agressivo

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Campana, Leonardo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Abelhas sem ferrão; Aggressive behavior; Agressividade; Comportamento de operárias; Expressão gênica; Gene expression; Imunidade inata; Innate immunity; Reprodução; Stingless bees; Worker behavior
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-16102023-151539/

Viver em colônia ocasiona vários desafios para abelhas sociais, incluindo predadores que buscam seus recursos armazenados, como também patógenos que facilmente se alastram entre os indivíduos agregados naquele espaço. O comportamento agressivo de ataque perante a um intruso e o sistema imunológico inato atuam de diferentes maneiras como estratégia de defesa destes organismos, sendo estas atividades energeticamente custosas. Entretanto, pouco se sabe sobre como os mecanismos moleculares basais destas atividades de defesa se relacionam entre si e se elas interferem em outros aspectos importantes da história de vida destes insetos, como a reprodução e divisão de trabalho. Assim, para compreender melhor como é a relação destes aspectos das histórias de vida das abelhas sociais, utilizamos como modelo de estudo três espécies de abelhas sem ferrão, Scaptotrigona postica, Frieseomelitta varia e Melipona quadrifasciata, que possuem comportamentos de defesa diferentes e espécie-específicos. Para comparar a agressividade com a atividade basal (não ativada por infecção) do sistema imunológico, primeiro foram quantificados os níveis de agressividade das três espécies em questão. Utilizando um experimento da arena, em que indivíduos das três espécies foram confrontados com a presença de um intruso de outra espécie, foi possível comparar quantitativamente os níveis de agressividade. Das três espécies, S. postica foi a mais agressiva, com maior frequência de ataque. Em seguida vem F. varia e por último, a espécie mais dócil, M. quadrifasciata. Com base nos resultados dos níveis de agressividade, foram comparados os perfis de expressão de genes relacionados a imunidade. Para isso, foram coletadas operárias nutridoras, guardas e forrageiras de três colônias diferentes para cada uma das espécies três espécies. Foi realizada a quantificação da expressão relativa dos genes Toll, Myd88, Dorsal, Cactus, Imd e Relish na cabeça e no abdômen de todos os indivíduos. A espécie mais agressiva, S. postica, apresentou níveis de expressão dos genes do sistema imunológico mais altos na cabeça em relação ao abdômen. Já a espécie mais dócil, M. quadrifasciata, apresentou padrão contrário, com os genes do sistema imunológico tendo maior expressão no abdômen em relação a cabeça. F. varia, por sua vez, não apresentou diferença significativa entre cabeça e abdômen para Toll, Dorsal e Relish, enquanto Myd88 se assemelha à S. postica. Com estes resultados, as evidências sugerem que as vias de sinalização do sistema imunológico estejam desempenhando funções alternativas no cérebro ligadas ao comportamento. A expressão destes genes também aumentou conforme a idade na cabeça das três espécies, sendo que a nutridoras, em geral, apresentaram baixa expressão dos genes em relação às guardas e forrageiras que são mais velhas. Com isso podemos inferir uma possível implicação destes genes no processo de senescência. Por fim, F. varia, a única espécie em que as operárias são incapazes de pôr ovos, não apresentou um perfil transcricional que a diferencia das outras duas espécies, trazendo evidência que o trade-off de imunidade vs. atividade reprodutiva, observado em outros insetos sociais, não ocorre em operárias de abelhas sem ferrão.