Цитата(Perca @ Вторник, 29 Октября 2024, 23:32)
Я так понимаю эпидемия начинается с клеща.
Когда в семье процент заражения ВДК посредством клеща достигает определенного уровня,
дальше развитие вируса идет уже вне зависимости высокой численности последнего.
Цитата(Perca @ Среда, 30 Октября 2024, 9:21)
Клещ внешний паразит и как снижение иммунной системы пчелы
может влиять на его размножение мне не понятно.
это не пересекающиеся вещи.
Эта ситуация пчела-клещ-вирус станет понятна, если принять гипотезу, что вирус у пчел меллифера был до появления клеща. Если кратко, то с нарастание титра вируса (при этом надо иметь ввиду, что мы никогда не имеем ситуации с одним видом вируса) защитные механизмы (иммунитет) пчелы достигают некоего предела в выработке антител (дефензины). Если в этот момент появляется клещ, то часть антител переключается на антигены клеща (белки слюны из группы металлопротеаз), что имеет двоякий эффект. Первое. Личинка или предкуколка пчелы не погибает от действия белков слюны клеща, в первую очередь очень токсичный для пчел белок в слюне клеща массой 41 кДа с двумя дисульфидными мостиками между остатками цистеина. Для него не найдены гомологи среди других белков, сходство с ближайшим белком из семейства нейролигинов всего 28%. Второе. Вирус за счет переключения части антител пчелы на белки слюны клеща выходит из под пресса иммунной системы и вступает в конкурентные отношения с другими вирусами. В зависимости от видового состава один из вирусов получает преимущество, чще ВДК, но не всегда.
Если несколько подробнее:
Что известно о составе и, главное, о действии слюны клещей варроа на хозяина к настоящему времени? Наиболее отчетливо эффект паразитирования клеща варроа на индивидуальном уровне проявляется в подавлении иммунного ответа хозяина за счет снижения выработки антимикробных пептидов.
Первое общее исследование слюны клеща варроа выявило наличие 19 белков из основных групп ферментов (Colin M ea, 2001). Всего в слюне клещей варроа были установлены не менее 20 белков с молекулярной массой от 15 кДа до 130 кДа (Richards EH ea, 2011).
Инъекция в личинок 5-го возраста A. mellifera гомогената клеща варроа через 48 часов приводит к резкому снижению уровня дефензина и увеличению титра вируса деформации крыльев (ВДК) (Koleoglu G ea, 2017). По другим данным снижения уровня дефензина происходило постепенно (Kuster RD ea, 2014).
Инъекция сырой слюны полученной от самок клеща варроа в личинок 5-го возраста пчел A. mellifera и A. cerana приводила к быстрой гибели личинок рабочих пчел A. cerana, а личинки A. mellifera заканчивали развитие, но имаго имели деформированные крылья (Zhang and Han, unpublished data). Вирус деформации крыльев (ВДК) обнаружен в личинках, куколках и имаго рабочих пчел и трутней у A. mellifera, в клещах и их слюне, но не обнаружен в личинках и имаго A. cerana без клеща. Выделенный и очищенный белок из слюны клещей (Zhang Y, Han R, 2018) содержал 135 аминокислот массой 14,7 кДа. Авторы не смогли идентифицировать выделенный белок. Инъекция выделенного белка в личинок 5-го возраста в количестве от 0,02 нг до 1,0 нг на особь приводила к 80-85% смертности через 48 часов личинок A. cerana и практически не влияла на смертность у личинок A. mellifera.
При введении личинкам A. cerana 5-го возраста 0,2 мкл раствора слюны (2,16 мкг слюны на мкл раствора, то есть 430 нг сырой слюны) клеща через 48 часов погибало 95% личинок A. cerana. На смертность личинок A. mellifera инъекция сырой слюны клеща практически не сказывалась, если начальный титр ВДК был не ниже 3,7*104 копий на мкл, при этом у личинок A. mellifera титр ВДК к концу развития повышался в 20 раз, процент пчел с деформированными крыльями составил 45% в сравнении с 3% в контролем (Zhang Y, Han R, 2019).
В слюне клещей варроа обнаружен также белок класса хитиназ Vd-CHIsal массой 43 кДа из 389 аминокислот. Предположительно назначение белка поддерживать точку питания на теле куколки в рабочем состоянии. Во время питания клеща на хозяине содержание хитиназы в слюне увеличивается в 340 раз по сравнению с покоем. У линий клеща с подавленным выделением хитиназы выживаемость на хозяине уменьшалась на 60% (Becchimanzi A ea, 2020).
Выделен еще один токсичный для пчел белок в слюне клеща массой 41 кДа с двумя дисульфидными мостиками между остатками цистеина. Для него не найдены гомологи среди других белков, сходство с ближайшим белком из семейства нейролигинов всего 28% (Turner M, 2020). Известно, что белки, содержащие дисульфидные мостики, являются активными реципиентами электронов, что совместно с металлопротеазами может полностью разрушить основной метаболизм. Цистеин содержащие белки могут действовать как переключатели редокс потенциалов металл содержащих белков (Giles NM ea, 2003). По-видимому, на этой основе работают против чужеродных белков антимикробные пептиды дефензины. Возможно, что выделенный белок относится к так называемым псевдопротеазам не обладающим протеолитической функцией, но действуют как активные биомолекулы с модуляторной функцией иммунитета (Fernando DD, Fischer K, 2020).
Выделенный ранее из слюны клеща токсичный белок (Zhang Y, Han R, 2018) вводили личинкам 5-го возраста (0,2 мкл раствора с содержанием белка 0,2 мкг/мл или 0,04 нг на личинку) A. mellifera и A. cerana. Через 12 часов уровень антимикробного пептида дефензина у личинок A. mellifera с ВДК составил 4 условных единицы, а у личинок A. cerana без вируса всего 0,4 единицы, через 48 часов уровень дефезина у A. mellifera снизился до 1, у A. cerana остался на том же уровне. Через 48 часов у A. mellifera дожитие составило 78%, а у A. cerana менее 30%. Начальное десятикратное превышение уровня дефензина у личинок A. mellifera в сравнении с A. cerana может быть связано именно с наличием ВДК у личинок A. mellifera до инъекции белка и отсутствием вируса у личинок A. cerana (Balakrishnan B ea, 2021).
Выделенный ранее из слюны клеща токсичный белок (Zhang Y, Han R, 2018, 2019) идентифицировали как цистатин-2 подобный белок (смотри Приложение) (Zhou H ea, 2023). Ранним куколкам рабочих пчел A. mellifera вводили раствор чистого белка с концентрацией в 400, 200, 100 или 50 нг/мкл в соответствии с методикой (Zhang Y, Han R, 2019). Необходимо сделать два замечания относительно методики. Первое. Авторы не указали количество вводимого в куколок раствора. В работе, на которую авторы ссылаются, куколкам вводили по 0,2 мкл раствора. В этом случае количество белка введенного в каждом варианте надо уменьшить в 5 раз, то есть 80, 40, 20 и 10 нг белка на куколку, что тем не менее в 250-2000 раз больше, чем в предыдущих работах (Zhang Y, Han R, 2018; Balakrishnan B ea, 2021). Второе. В работе ничего не сказано о наличии у куколок ВДК и его изменении после введения белка, что обесценивает сравнение с результатами предыдущих работ по этой методике (Zhang Y, Han R, 2018, 2019; Balakrishnan B ea, 2021). При инъецировании 80 нг белка куколки бурели и погибали через 24 часа, при 40 и 20 нг на 8-й день доживали 10-12 %, имаго были мельче на 25% и быстро погибали. При 10 нг до 8-го дня доживало 34%.
Установлено, что в большинстве случаев при отсутствии клеща варроа ВДК не наносит заметного ущерба пчелам (Miranda JR , Genersch E, 2010), но при появлении клеща происходит усиленное подавление иммунного ответа пчел (Gregory PG ea, 2005). На этом основании была высказана гипотеза, что триггером для усиления вирулентности ВДК служит некий фактор, связанный со слюной клеща варроа, но без уточнения этого фактора и механизма его действия (Richards EH ea, 2011).
Взаимоотношение между ВДК и клещами, в частности способность вируса реплицировать внутри клещей, остается до сих пор под вопросом. При этом уровень ВДК в клеще хорошо коррелирует с уровнем ВДК в пчелах. В то же время уровень антимикробного пептида дефензина пчел четко коррелирует именно с уровнем ВДК. В опытах по репликации ВДК в клещах Tropilaelaps mersedesae и куколках A. mellifera установлено, что ВДК активно реплицируется лишь в куколках пчел, но не в клетках клеща, при этом при появлении клеща скорость репликации ВДК в куколках пчел возрастает (Wu Y ea, 2020). Отсутствие активного синтеза белков ВДК в клещах подтверждается и большими отличиями в использовании кодонов. Кодоны, используемые ВДК, явно адаптированы к их оригинальному хозяину пчеле A. mellifera, но очень отличаются от кодонов в клеще (Chantawannakul P, Cutler RW, 2008). У клеща ВДК в основном локализован в полости всей средней кишки как большие плотные сферы и не обнаружен в слюнных железах, нервных узлах, ректуме и репродуктивных органах (Zhang Q ea, 2007), что свидетельствует об отсутствии активной репликации вируса. То есть клещ, стимулируя репликацию ВДК в куколках пчел, является активным накопителем вируса, но слабым вектором в силу ограниченной репликации вируса в самом клеще (Zhang Q ea, 2007; Santillan-Galicia MT ea, 2008; Kuster RD ea, 2014; Wu Y ea, 2017; Posada-Florez F ea, 2019). Все это свидетельствует о том, что большинство ВДК в клеще происходит из куколок пчел (Erban T ea, 2015; Dong X ea (2017), а не в результате репликации в клетках клеща, что не согласуется с утверждением об активной репликации ВДК в клеще (Ongus JR ea, 2004; Yue C, Genersch E, 2005).
Вирус ВДК из семейства Iflaviridae для своей репликации в клетках хозяина использует собственные протеазы (3Cpro), необходимые для расщепления сложных белков хозяина и синтеза собственных. Оказалось, что протеазы многих вирусов пчел из семейств Iflaviridae и Dicistroviridae отряда Picornavirales (список вирусов смотри: Маршаков ВГ, 2021) имеют общие свойства, включая чувствительность к некоторым ингибиторам из группы дефензины (Yuan X, Kadowaki T, 2022). В группу протеаз 3Cpro входят протеазы 3CL (32 кДа), 3DL (55 кДа) и прекурсор 3CDL (90 кДа). Именно протеаза 3CL играет основную роль в успешной репликации вируса. Ее подавление антимикробным пептидом пчел дефензином существенно тормозит скорость репликации (Reuscher CM ea, 2023).
По общему представлению вирус клеща варроа прежде чем попасть в тело хозяина клеща должен проникнуть в слюнные железы и там размножиться. Однако ВДК обнаружен в слюнных железах клеща варроа лишь методом масс-спектрометрии (метод анализа, основанный на ионизации молекул веществ, разделении образующихся ионов и их регистрации) ( Zhang Y, Han R, 2019), но не выявляется методом специфического иммуноокрашивания (Wu Y ea, 2020), что вызывает ряд вопросов к механизму проникновения вируса в слюнные железы. Далее в железах вирус должен быть подхвачен молекулой переносчиком. К настоящему времени известен очень ограниченный круг молекул переносчиков вирусов в слюнных железах некоторых иксодовых клещей (Kazimírová M, Štibrániová I, 2013). Помимо этого высказано довольно убедительное предположение, что молекулами переносчиками вирусов может служить белок вителлогенин, как для вирусов растений, так и для вирусов насекомых (Huo Y ea, 2014, 2018).
Если более подробно, то:
Маршаков ВГ (2023) Триада: пчелы-вирусы-клещи. 1. Белки слюны клещей. Вестник Практического Пчеловодства 1, 18-21, 80-81
https://disk.yandex.ru/i/WzL7LTwLmHYPxQ