Estrés oxidativo y expresión de péptidos antimicrobianos en Apis mellifera y su relación con la exposición a malatión y glifosato

Abstract

El rápido crecimiento poblacional ha llevado a la evolución de la agricultura para garantizar el suministro de alimentos a la población. Sin embargo, para lograr este objetivo, se ha aumentado el uso de compuestos químicos que ayudan a asegurar la calidad de la cosecha, así, los plaguicidas organofosforados y herbicidas como el glifosato son ampliamente utilizados en la agricultura para mejorar la productividad y calidad de los cultivos. Desafortunadamente, estos compuestos también son una causa importante de los graves problemas de contaminación que enfrentamos actualmente, ya que su uso excesivo ha amenazado a múltiples polinizadores, entre ellos las abejas. Estos insectos se alimentan comúnmente de diversas especies de flores, pero al entrar en contacto con cultivos o malezas que han sido tratados con plaguicidas su población se observa mermada a consecuencia de la exposición indirecta e involuntaria. Durante su proceso de detoxificación, las abejas generan especies reactivas de oxígeno, mecanismo que altera el equilibrio homeostático y disminuye la respuesta de protección ante patógenos, tales como los péptidos antimicrobianos, que son una de las primeras líneas de defensa del sistema inmunológico, así como la actividad de enzimas que ayudan a la eliminación de especies oxidantes, como la catalasa. Por lo tanto, en el presente trabajo, se evaluó, sí la exposición al malatión y al glifosato pueden afectar la actividad de la catalasa (CAT) y la expresión de los péptidos antimicrobianos, defensina 1 (DEF1), defensina 2 (DEF2) en una exposición in vivo. Brevemente, se emplearon colmenas de Apis mellifera a las cuales se les administró dosis subletales de malatión (9 μg/L) y glifosato (1 μg/L) de manera individual y en mezcla (1:1 Malatión: Glifosato) a través del alimento por 29 días; cada 5 días, se recolectaron abejas de cada uno de los grupos para evaluar la actividad de la CAT y la expresión génica de DEF1 y DEF2 en intestino por PCR. Asimismo, al final del experimento, se tomó una muestra de miel de cada colmena, para determinar si se encontraba el plaguicida correspondiente. Durante todo el experimento se documentó el comportamiento de las abejas. 2 Los resultados muestran que la actividad de la catalasa fue similar entre los diversos grupos de exposición respecto al grupo control. Sin embargo, la expresión de DEF1 se incrementó de manera temprana (D5) en respuesta a la mezcla; interesantemente, la DEF2 se incrementó de manera tardía (D20) en los grupos expuestos a glifosato y mezcla. Aunado a lo anterior, no se encontró correlación entre la actividad de la CAT y la expresión de DEF1 y DEF2, respectivamente. En la miel, no se detectó la presencia de glifosato y la mezcla; mientras que en la miel del grupo control, se identificó la presencia de malatión; sugiriendo una posible contaminación cruzada entre las colmenas. Adicionalmente, también se observó que las abejas que se expusieron a malatión presentaron un sesgo conductual diferente al grupo control.