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Determinación de posibles causas del Síndrome de Colapso de las Colmenas (CCD)

Una nueva línea de trabajo de la División Análisis de Alimentos para investigar como afecta la exposición a agroquímicos de uso agrícola a la tolerancia a los acaricidas utilizados para el control del Varroa destructor en colmenas de Apis melifera.

sindrome colapso colmena

Ciertos pesticidas son dañinos para las abejas. Es por eso que requerimos instrucciones para la protección de las abejas en las etiquetas de los pesticidas que son conocidos por ser particularmente perjudiciales para ellas. Esta es una de las muchas razones por las que todo el mundo debe leer y seguir las instrucciones de la etiqueta de plaguicidas. Cuando la mayor parte o la totalidad de las abejas en una colmena son matados por la sobre-exposición a un pesticida, es lo que llamamos un incidente beekill resultante de intoxicación aguda por plaguicidas. Pero intoxicación aguda por plaguicidas de una colmena es muy diferente del Síndrome del Colapso de la Colmena (CCD) y es casi siempre evitable.

Ha habido varios casos de intoxicación aguda de las abejas melíferas cubiertos en los medios de comunicación popular en los últimos años, pero a veces estos incidentes son erróneamente asociados con CCD. Un elemento común de intoxicación aguda por plaguicidas de las abejas es, literalmente, un montón de abejas muertas fuera de la entrada de la colmena. Con CCD, hay muy pocos o ninguno de abejas muertas cerca de la colmena. Los montones de abejas muertas son una indicación de que el incidente no es el desorden del colapso de colonias. De hecho, en gran medida las colonias enfermas también pueden exhibir un gran número de abejas muertas cerca de la colmena.

Por qué está sucediendo:

Ha habido muchas teorías sobre la causa de CCD, pero los investigadores que están liderando el esfuerzo para descubrir por qué ahora se centran en los siguientes factores:

  • El aumento de las pérdidas por el ácaro Varroa invasiva (una plaga de abejas de la miel).

  • Enfermedades nuevas o emergentes, tales como el virus de la parálisis aguda israelí y el parásito intestinal Nosema.

  • La intoxicación por plaguicidas a través de la exposición a los plaguicidas aplicados a los cultivos o para el control de insectos o ácaros en las colmenas.

  • Abejas de estrés debido a la experiencia de las prácticas de gestión, como el transporte a varios lugares en todo el país para proporcionar servicios de polinización.

  • Los cambios en el hábitat donde las abejas Pecorean.

  • Alimentación inadecuada/mala nutrición.

  • Potencial estrés inmunológico de supresión en las abejas causados ​​por uno o una combinación de los factores identificados anteriormente.

 

Antecedentes

La producción agrícola mundial depende de los organismos polinizadores para generar aproximadamente el 35% de los alimentos (Klein et. al., 2007). Si bien, los polinizadores son de diversos taxa incluyendo murciélagos, aves escarabajos, mariposas, moscas y avispas, son la abejas las que producen casi el 75% de los servicios de polinización en todo el mundo (Buchman y Nabham, 1996).

La abeja melífera posee la particularidad de ser indicador biológico clase I, II y III. Esto significa que la composición de la flora circundante (clase I), la presencia en el ambiente de agroquímicos (clase II) y las de metales pesados y elementos radiactivos (clase III) se evidencian en sus productos (miel, cera, polen, propóleos y jalea real).

En sus vuelos de exploración, las abejas son capaces de cubrir un área de hasta 7 km2. A su paso recolectan néctar, polen, agua y resinas vegetales que llevan a la colmena para la fabricación de miel y otros productos, pero también todo material extraño que se encuentre depositado en suelos y plantas, disueltos en el agua o suspendido en el aire. De este modo, las abejas pueden pensarse como muestreadores móviles del ecosistema.

A partir del año 2006 una severa mortalidad de colonias de abejas melíferas se presentó en todo el mundo recibiendo la misma el nombre de Síndrome del Colapso de las Colonias (CCD).

Desde este evento, numerosos especialistas, comenzaron la investigación de la etiología del suceso.

Los relevamientos de mortalidad evidenciaron que los territorios más afectados fueron aquellos donde se práctica una horticultura y fruticultura más profesionalizada, en segundo lugar, se presentaron apiarios afectados cerca de las fincas de cereales tratados con los agroquímicos imidacloprid y/o fipronil. El síndrome también apareció, puntualmente, en zonas de monte donde se fumigaron eucaliptos.

En USA se depende de las abejas melíferas para la polinización de los cultivos, pero esta actividad se ha visto amenazada en los últimos 60 años observándose una disminución del 45% en el número de colonias de esta especie. La mayoría de las colonias perdidas entre 1966-1979 se atribuyeron a la exposición a pesticidas Piretroides, Organofosforados, Organoclorados y Carbamatos. Varios autores propusieron métodos de restricción en la aplicación de estas 4 clases de pesticidas durante la floración pero estas acciones no han sido tomadas en cuenta.

La resistencia a los insecticidas es un ejemplo importante de selección natural hecho por el hombre y los factores que determinan el origen y la propagación de las mutaciones son de importancia académica y aplicada. En los últimos años, se han identificado y clonado, en Drosophila melanogaster, la mayor parte de los genes que codifican los sitios objetivo para los insecticidas. La mayoría de estos sitios objetivo son receptores o enzimas importantes en el sistema nervioso de insectos, cuyo envenenamiento conduce a la parálisis y muerte rápida.

Recientemente se describió la resistencia producida por complejos multigénicos de enzimas, tales como las estearasas, los citocromos P450 y las glutatión-S-transferasa.

A finales del siglo XIX el medioambiente de las abejas cambió profundamente con la introducción de agroquímicos, especialmente los pesticidas; desde ese momento se han encontrado con una gran diversidad de toxinas sintéticas, ya sea por la deriva de los pesticidas como por los residuos de ellos en los cultivos. Desde 1990 el ambiente químico de las abejas cambió nuevamente, con el uso deliberado de acaricidas dentro de la colmena para combatir al ácaro Varroa destructor. Estos acaricidas, entre los cuales se encuentran el piretroide tau-fluvalinato y el organofosforado cumafós, han sido usados para el control del ácaro sin saber demasiado sobre los mecanismos de detoxificación.

La actividad multifuncional de las citocromo P450 monooxigenasas (P450s) contribuyen al metabolismo de las toxinas, ya sean naturales o sintéticas en la mayoría de los organismos aerobicos (Johnson et. al., 2009). La detoxificación mediada por las citocromo P450s contribuye a la resistencia a piretroides en varios insectos. Los genes correspondientes a los clanes CYP9Q1, CYP9Q2 y CYP9Q3 de las P450s metabolizan el tau-fluvalinato a una forma adecuada para el futuro clivaje realizado por las carboxilesterasas que también contribuyen a la tolerancia a este compuesto. Estos estudios in vitro también indican que estas 3 enzimas también detoxifican al cumafós.

Ensayos realizados demostraron que el tau-fluavalinato potencia la transcripción de CYP9Q3, mientras que el piretroide binfentrina (no utilizado en las colmenas) potencia los transcriptos CYP9Q1 y CYP9Q2 y reprimen a los transcriptos CYP9Q3 en insectos. La regulación independiente de estos P450s puede ser útil para monitorear y diferenciar entre la exposición a pesticidas utilizados en las colmenas de los utilizados en la producción agrícola.

Los efectos de la exposición crónica a los piretroides, organofosforados, neonicotinoides y fungicidas pueden tener efectos letales o sub-letales sobre las larvas y las obreras y además puede afectar la reproducción en las reinas. Estos pesticidas pueden actuar solo o en forma sinérgica para crear un medio ambiente tóxico para la abeja.

Objetivo

El objetivo de la presente línea trabajo es:

  • Determinar si la exposición de las abejas melíferas a los pesticidas utilizados en la agricultura afecta su tolerancia a los piretroides y organofosforados utilizados en las colonias como acaricidas
  • Poner a punto una metodología de RT-PCR para cuantificar los niveles de expresión de los genes de CYP9Q1, CYP9Q2 y CYP9Q3, responsables de los mecanismos de detoxificacion de plaguicidas en insectos.

  • Determinar in vitro el efecto de distintas dosis de bifentrina, cipermetrina, deltametrina, tau-fluvalinato, flumetrina y cumafós sobre los niveles de trasncripto de los genes de CYP9Q1, CYP9Q2 y CYP9Q3.

  • Determinar si la exposición a los pesticidas de uso agrícola afecta la supervivencia de las abejas ante los acaricidas utilizados en las colmenas.

 

Autor: Dra. Sandra Medici

Centro de Análisis de Alimentos y Medio Ambiente - Fares Taie Insituto de Análisis

Contacto: alimentos@farestaie.com.ar

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