Síndrome anual da abelha mandaçaia ( Melipona quadrifasciata ) - o papel de simbiontes, sistema imune e ambiente

Abstract

Todos os anos ao final do verão, no sul do Brasil, colônias manejadas da abelha sem ferrão Melipona quadrifasciata manifestam uma síndrome que eventualmente leva-as ao colapso. Abelhas de colônias afetadas podem apresentar sintomas como tremores e paralisia, mas a principal característica da síndrome é a repentina morte de operárias, cujos corpos são encontrados em frente ou mesmo dentro da colméia. Nesta tese descrevemos nossos achados sobre as possíveis causas dessa mortalidade avaliando os diferentes níveis de complexidade de uma abelha social, desde o indivíduo e seus microrganismos associados até o nível da colônia. Mostramos que a microbiota de M. quadrifasciata é altamente variável, com grandes diferenças na composição bacteriana de abelhas de diferentes colônias. Bactérias patogênicas não foram detectadas em abelhas afetadas e o padrão na composição da microbiota não indicou uma correlação entre disbiose e a ocorrência da síndrome. Mostramos também que os sintomas observados em forrageiras doentes não são causados por vírus conhecidos como patogênicos em outras abelhas. Entretanto, novos vírus que nós identificamos no viroma da M. quadrifasciata são mais frequentemente diagnosticados em determinados meliponários durante a síndrome, e podem estar relacionados à intensidade dos sintomas e ao colapso de certas colméias. Por fim, num monitoramento temporal feito ao longo de cinco meses no verão de 2018/2019, mostramos que a síndrome foi resultado da incapacidade de expressar genes envolvidos na detoxificação de xenobióticos e resposta imune cerca de dois meses antes da síndrome, seguido da perda de peso das forrageiras, troca nos recursos polínicos utilizados e perda da capacidade de controle do clima interno da colônia. Além da divulgação e discussão no meio científico, elaboramos também, com base nestas investigações, um guia com recomendações de manejo aos meliponicultores que, se aplicadas, podem contribuir para a prevenção da síndrome anual de M. quadrifasciata, bem como da perda de outras abelhas nativas.

Every year at the end of summer, in southern Brazil, managed colonies of the stingless bee Melipona quadrifasciata manifest a syndrome that eventually leads to their collapse. Bees from affected colonies may show symptoms such as tremors and paralysis, but the main feature of the syndrome is the sudden death of workers, whose bodies are found in front or inside the hives. In this thesis we describe our discoveries on the possible causes of this mortality evaluating the different complexity levels of an eusocial bee, from the individual and its associated microorganisms until colony level. We show that the M. quadrifasciata microbiota is highly variable, with large differences in community composition among bees from different colonies. Pathogenic bacteria were not detected in affected bees, and the pattern of microbiota composition did not indicate a correlation between dysbiosis and syndrome occurrence. We have also shown that the symptoms observed in unhealthy foragers are not caused by viruses known to be pathogenic in other bees. However, novel viruses that we identified in the M. quadrifasciata-a ssociated virome are more often diagnosed in some meliponaries during the outbreak, and may be related to the intensity of observed symptoms and to the collapse of some colonies. Finally, on a temporal survey performed for five months during the summer of 2018/2019, we show the syndrome resulted from the inability to express genes involved in the detoxification of xenobiotics and immune response about two months before the outbreak, followed by foragers weight loss, a shift in pollen resources used, and a decrease in performance to control the nest environment. In addition to reporting our results to the scientific community, we have also prepared, based on our investigations, a guide with recommendations for the management of stingless bees that may contribute to the prevention of the M. quadrifasciata annual syndrome, as well the loss of other native bee In addition to reporting our results to the scientific community, we have also prepared, based on our investigations, a guide with recommendations for the management of stingless bees that may contribute to the prevention of the M. quadrifasciata annual syndrome, as well the loss of other native bees.