Nosemosis’in (nosematosis) bal arısı (Apis mellifera) midesine etkileri üzerine histokimyasal gözlemler

Öz

Nosemosis, Nosema apis ve Nosema ceranae'nin neden olduğu ergin bal arılarının (Apis mellifera) ciddi bir paraziter hastalığıdır. Hastalık mide (orta bağırsak) mukozasında sindirim ve metabolik bozukluklara neden olan kritik değişikliklere yol açabilir. Bu çalışmada sağlıklı ve enfekte işçi arıların mide mukozasının histokimyasal özellikleri ile birlikte mukozanın ve peritrofik membranın yapısındaki değişikliklerin karşılaştırılması amaçlandı. Doku örnekleri Kalecik/Ankara bölgesindeki kolonilerden toplanan sağlıklı ve enfekte işçi arılardan alındı. Doku örnekleri, % 10 nötr tamponlu formalin çözeltisi içinde tespit edildi, parafine gömüldü ve 5 µm kalınlığında kesitler alındı. Kesitler, genel morfolojik değişiklikleri ortaya çıkarmak için Mallory’in üçlü boyaması, nötr mukosubsansları, asit ve sülfat mukosubsanslarını tanınmlamak içinse periyodik asit-Schiff (PAS), Alcian blue ve Toluidin blue (TB) ile boyandı. Mide epitelinin analizi, bazı hücrelerin çekirdeklerinin ortadan kaybolduğunu, bu hücrelerin sitoplazmasının çeşitli boyutlarda vakuollerle yoğun bir şekilde granüle edildiğini, hücre sınırlarının açıkça belirlenemediğini ve hücre zarlarının çoğunun parçalandığını gösterdi. Histokimyasal analiz, karboksilik gruplara sahip ve siyalik asit bakımından zengin mukosubtans üretiminde bir azalmayı ortaya koydu. Sonuçlarımız bu sekresyonun azalmasında hangi mekanizmaların yer aldığını açıklamak için yeterli değildi. Bununla birlikte, nosemosisin besin bloke edici etkisi ve enfekte epitel hücrelerinin ölümünün mukosubtans üretimini üzerine olumsuz etkileri olabileceği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Histokimya,Mukosubstans

Histochemical observations on the effects of nosemosis (nosematosis) on honey bee (Apis mellifera) midgut

Abstract

Nosemosis is a serious parasitic disease of adult honey bees (Apis mellifera) caused by Nosema apis and Nosema ceranae. The disease may lead critical changes in midgut mucosa that cause digestive and metabolic disorders. In this study we aimed to describe the histochemical characteristics as well as the changes of peritrophic membrane and mucosa of the healthy and infected honey bees midgut. Tissue samples were taken from healthy and infected workers from the colonies in Kalecik/Ankara. The samples were ¬fixed in 10% neutral buffered formalin solution, embedded in paraf¬n and cut with a microtome to 5 μm thick sections. Slides were stained with the Mallory's trichrome stain for revealing general morphological changes and for describing neutral mucosubstances, acid and sulphate mucosubstances and metachromasia we used the Periodic Acid-Schiff Reaction (PAS), Alcian blue (AB) and Toluidine blue (TB). Analysis of the midgut epithelium showed that some cells were with invisible nuclei, the cytoplasm of these cells was densely granulated with vacuoles of various sizes, while cell boundaries were not clearly marked and most cell membranes had been degraded. Histochemical analysis revealed a decrease in the production of mucosubstances with carboxylic groups and rich in sialic acid. Our results were not sufficient to explain which mechanisms are involved on that reduction of secretion. However, it is thought that nosemosis has a nutrient blocking effect and death of infected epithelial cells may have negative effects on mucosubtance production.

Keywords

• Honey bee

Kaynakça

1. 1. Zander E (1909): Tierische Parasiten als Krankheitserreger bei der Biene. Münchener Bienenzeitung, 31, 196–204.
2. 2. Fries I, Feng F, da Silva A, Slemenda SB, Pieniazek NJ (1996): Nosema ceranae (Microspora, Nosematidae), morphological and molecular characterization of a microsporidian parasite of the Asian honey bee Apis ceranae (Hymenoptera, Apidae). Eur J Protistol, 32, 356–365.
3. 3. Gajger I, Kozaric Z, Berta D, Nejedli S, Petrinec Z (2011): Effect of the herbal preparation Nozevict on the mid-gut structure of honeybees (Apis melífera) infected with Nosema sp. spores. Vet Med-Czech, 56 (1), 344-351.
4. 4. Paxton RJ (2010): Does infection by Nosema ceranae cause “Colony Collapse Disorder” in honey bees (Apis mellifera)?. J Apic Res, 49 (1), 80-84.
5. 5. Santos CG, Serrão JE (2006): Histology of the ileum in bees (Hymenoptera, Apoidea). Braz J Morphol Sci, 23, 405-413.
6. 6. Szymaś B, Łangowska A, Kazimierczak-Baryczko M (2012): Histological structure of the midgut of honey bees (Apis mellifera L.) fed pollen substitutes fortified with probiotics. J Apic Sci, 56 (1), 5-12.
7. 7. Gajger I, Kozaric Z, Berta D, Nejedli S, Petrinec Z (2011): Effect of the Herbal preparation Nozevict on the mid-gut structure of honeybees (Apis melífera) infected with Nosema sp. Spores. Veterinary Med, 56, 344-351.
8. 8. Das Dores Teixeira A, Marques-Araújo S, Zanuncio JC, Serrão JE (2015): Peritrophic membrane origin in adult bees (Hymenoptera): Immunolocalization. Micron, 68, 91-97.

9. 9. Jariyapan N, Saeung A, Intakhan N, Chanmol W, Sor-suwan S, Phattanawiboon B, Taai K, Choochote W (2013): Peritrophic matrix formation and Brugia malayimicrofilaria invasion of the midgut of a susceptible vector, Ochlerotatus togoi (Diptera Culicidae). Parasitol Res 112, 2431–2440.
10. 10. Dussaubat C, Brunet JL, Higes M, Colbourne JK, Lopez J, Choi JH, Bonnet M (2012): Gut pathology and responses to the microsporidium Nosema ceranae in the honey bee Apis mellifera. PloS One, 7(5).
11. 11. Martin-Hernandez R, Higes M, Sagastume S, Juarranz A, Dias-Almeida J, Budge GE, Boonham N (2017): Microsporidia infection impacts the host cell's cycle and reduces host cell apoptosis. PLoS One, 12(2).
12. 12. Gençer HV, Fıratlı Ç (1999): Orta Anadolu ekotipleri (A. m. anatoliaca) ve Kafkas ırkı (A. m. caucasica) bal arılarının morfolojik özellikleri. Turk J Vet Anim Sci, 23(1), 107-113.
13. 13. Güler A, Kaftanoğlu O, Bek Y, Yeninar H (1999): Türkiye’deki önemli balarısı (Apis mellifera L.) ırk ve ekotiplerinin morfolojik karakterler açısından ilişkilerinin diskriminant analiz yöntemiyle saptanması. Turk J Vet Anim Sci, 23, 337-343.
14. 14. Güler A, Toy H (2008): Sinop ili türkeli yöresi balarıları (Apis mellifera L.)’ nın morfolojik özellikleri. O.M.Ü. Zir. Fak. Dergisi, 23(3), 190-197.
15. 15. Doğaroğlu M (2009): Modern Arıcılık Teknikleri. 4. Basım, Türkmenler Matbaacılık, Tekirdağ.
16. 16. Kekeçoğlu M (2010): Türkiye’deki bal arısı çeşitliliği. Ordu Arıcılık Dergisi, 4, 5-8.
17. 17. Ütük AE, Pişkin FÇ, Kurt M (2010): Türkiye’de Nosema ceranae’nın ilk moleküler tanısı. Ankara Üniv Vet Fak Derg, 57, 275-278.
18. 18. Tunca RI, Oskay D, Gosterit A, Tekin OK (2016): Does Nosema ceranae Wipe Out Nosema apis in Turkey?. Iran J Parasitol, 11(2), 259.
19. 19. OIE (2008): Nosematosis of honey bees. Erişim adresi: https://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/3.02.04_NOSEMOSIS_FINAL.pdf Erişim tarihi: 2 Ocak 2020.
20. 20. Crossmon G (1937): A modification of Mallory’s connective tissue stain with a discussion of the principles involved. Anat Rec, 241, 155.
21. 21. Ceylan A, Sevin S, Özgenç Ö (2019): Histomorphological and histochemical structure of the midgut and hindgut of the Caucasian honey bee (Apis mellifera caucasia). Turk J Vet Anim Sci, 43(6), 747-753.
22. 22. TURKSTAT (2019): Hayvansal üretim. Türkiye İstatistik Kurumu. Erişim adresi: http://www.tuik.gov.tr/VeriBilgi.do?tb_id=46&ust_id=13. Erişim tarihi: 2 Ocak 2020.
23. 23. Gajger IT, Petrinec Z, Pinter L, Kozarić Z (2009): Experimental treatment of nosema disease with “Nozevit” phyto-pharmacological preparation. Am Bee J, 149, 485-490.
24. 24. Higes M, Juarranz Á, Dias Almeida J, Lucena S, Botías C, Meana A, Martín Hernández R (2013): Apoptosis in the pathogenesis of Nosema ceranae (Microsporidia: Nosematidae) in honey bees (Apis mellifera). Environ Microbiol Rep, 5(4), 530-536.