Effects of sublethal doses of imidacloprid in malpighian tubules of africanized Apis mellifera (Hymenoptera, Apidae)

In Brazil, imidacloprid is a widely used insecticide on agriculture and can harm bees, which are important pollinators. The active ingredient imidacloprid has action on the nervous system of the insects. However, little has been studied about the actions of the insecticide on nontarget organs of insects, such as the Malpighian tubules that make up the excretory and osmoregulatory system. Hence, in this study, we evaluated the effects of chronic exposure to sublethal doses of imidacloprid in Malpighian tubules of Africanized Apis mellifera. In the tubules of treated bees, we found an increase in the number of cells with picnotic nuclei, the lost of part of the cell into the lumen, and a homogenization of coloring cytoplasm. Furthermore, we observed the presence of cytoplasmic vacuolization. We confirmed the increased occurrence of picnotic nuclei by using the Feulgan reaction, which showed the chromatin compaction was more intense in the tubules of bees exposed to the insecticide. We observed an intensification of the staining of the nucleus with Xylidine Ponceau, further verifying the cytoplasmic negative regions that may indicate autophagic activity. Additionally, immunocytochemistry experiments showed TUNEL positive nuclei in exposed bees, implicating increased cell apoptosis after chronic imidacloprid exposure. In conclusion, our results indicate that very low concentrations of imidacloprid lead to cytotoxic activity in the Malpighian tubules of exposed bees at all tested times for exposure and imply that this insecticide can alter honey bee physiology. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Brain morphophysiology of Africanized bee Apis mellifera exposed to sublethal doses of imidacloprid

Several synthetic substances are used in agricultural areas to combat insect pests; however, the indiscriminate use of these products may affect nontarget insects, such as bees. In Brazil, one of the most widely used insecticides is imidacloprid, which targets the nervous system of insects. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effects of chronic exposure to sublethal doses of imidacloprid on the brain of the Africanized Apis mellifera. The organs of both control bees and bees exposed to insecticide were subjected to morphological, histochemical and immunocytochemical analysis after exposure to imidacloprid, respectively, for 1, 3, 5, 7, and 10 days. In mushroom bodies of bees exposed to imidacloprid concentrations of LD50/10 and in optic lobes of bees exposed to imidacloprid concentrations of LD 50/10, LD50/100, and LD50/50, we observed the presence of condensed cells. The Feulgen reaction revealed the presence of some cells with pyknotic nuclei, whereas Xylidine Ponceau stain revealed strongly stained cells. These characteristics can indicate the occurrence of cell death. Furthermore, cells in mushroom bodies of bees exposed to imidacloprid concentrations of LD50/10 appeared to be swollen. Cell death was confirmed by immunocytochemical technique. Therefore, it was concluded that sublethal doses of imidacloprid have cytotoxic effects on exposed bee brains and that optic lobes are more sensitive to the insecticide than other regions of the brain. © 2013 Springer Science+Business Media New York.

Efeitos de inseticidas na sobrevivência e no comportamento de abelhas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito do inseticida fipronil em abelhas africanizadas e na expressão de gene relacionado ao sistema imunológico

Pós-graduação em Zootecnia - FMVZ

Anti-genotoxicity and anti-mutagenicity of Apis mellifera venom

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Cytotoxic Effects of Thiamethoxam in the Midgut and Malpighian Tubules of Africanized Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influence of Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) on the Use of the Most Abundant and Attractive Floral Resources in a Plant Community

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

MALDI Imaging Analysis of Neuropeptides in the Africanized Honeybee (Apis mellifera) Brain: Effect of Ontogeny

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Vasoconstrictor effect of Africanized honeybee (Apis mellifera L.) venom on rat aorta

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Modification of the brain proteome of Africanized honeybees (Apis mellifera) exposed to a subaEurolethal doses of the insecticide fipronil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Hyperalgesic and edematogenic effects of Secapin-2, a peptide isolated from Africanized honeybee (Apis mellifera) venom

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estrutura e função de peptídeos policatiônicos de Apis mellifera

Os venenos de animais são bastante estudados devido a um interesse industrial e comercial, pois sua composição é rica em moléculas de importância farmacológica. Os peptídeos presentes nesses venenos apresentam características diversas, como antibiose, analgesia, propriedades antiinflamatórias, vasoconstritora, entre outras. Para caracterização dos componentes peptídicos presentes no veneno de Apis mellifera, primeiramente o veneno foi extraído e filtrado para remoção de eventuais impurezas e depois submetido à cromatografia em HPLC com coluna de fase reversa, que gerou um perfil cromatográfico com 29 picos, dos quais os 3 mais abundantes apresentaram características peptídicas, confirmadas por espectrometria de massas e seqüenciamento. Além disso, a cromatografia de íons totais mostrou que esse veneno apresenta 123 compostos peptídicos, alguns com massas relacionadas aos já conhecidos, porém com diversos compostos de massas diferentes dos compostos já descritos na literatura. A partir deste estudo, detectou-se a presença da Melitina como componente peptídico majoritário no veneno de abelha, além da Secapina, que será caracterizada por estudos em andamento

Comportamento forrageiro de abelhas visitantes de Solanun lycocarpum (Solanaceae) St. Hill e aspectos da biologia floral

A polinização é um serviço indireto prestado pelos ecossistemas, de valor ambiental e econômico para a sociedade humana. Em função dessa importância, a conservação de espécies de abelhas nativas é fundamental e o conhecimento de aspectos da biologia e ecologia dessas espécies é a base para a proposição de planos de manejo e conservação. Neste trabalho, foram feitas observações focais, avaliando os padrões de atividades diárias e sazonais, com ênfase no comportamento de coletas de recursos de abelhas nativas em flores de Solanum lycocarpum, uma espécie em que é característica a síndrome de polinização vibrátil. Os visitantes observados foram dez espécies de abelhas: Apis mellifera L., Oxaea flavescens K.; Centris sp1, Centris sp2, Exomalopsis sp.., Xylocopa suspecta M., Xylocopa frontalis K., Bombus morio S., Bombus atratus F., Trigona sp., além de espécies de abelhas da família Halictidae. As abelhas maiores, como Xylocopa, Oxaea, Centris e Bombus são certamente os polinizadores mais eficientes de Solanum lycocarpum. Isso se deve ao comportamento dessas abelhas nas flores, particularmente em relação à posição da abelha em relação ao cone de anteras quando forrageia e à seqüência de movimentos que cada uma desenvolve nas flores.

Estudos sobre atividade nociceptiva/antinociceptiva de peptídeos isolados do veneno bruto de abelha Apis mellifera

O veneno bruto de abelha Apis mellifera é composto por uma série de peptídeos, entre eles a melitina, adolapina, procamina A e B, apamina, tertiapina, secapina, peptídeos desgranuladores de mastócitos, entre outros. Estas substâncias apresentam diversos efeitos já estudadas, dentre elas, efeitos antitumorais, atividades hiperalgésicas ou analgésicas, inflamatórias ou anti-inflamatórias. O peptídeo secapina foi descrito há 35 anos atrás e, posteriormente nada mais foi relatado na literatura. Portanto, este é o primeiro trabalho que visa caracterizar o possível efeito hiperalgésico e/ou analgésico, inflamatório e/ou antiinflamatório, bem como analisar alguns dos mecanismos envolvidos nestes fenômenos. Para tanto, para caracterizar os possíveis efeitos hiperalgésicos/analgésicos da secapina, em diversas doses (0,005, 0,35, 1, 2, 10 e 30 μg / 50 μL), foi utilizado o teste de avaliação da sensibilidade dolorosa denominado teste do von Frey eletrônico. Para a caracterização do efeito inflamatório/anti-inflamatório da secapina foi utilizado o paquímetro digital determinando o volume da pata dos animais. Para investigar os possíveis mecanismos envolvidos nestes efeitos, foram realizados tratamentos farmacológicos utilizando indometacina, zileuton e zafirlikaste (inibidores da síntese da via da cicloxigenase, lipoxigenase e antagonista de receptor de leucotrieno, respectivamente). Os resultados mostraram que a secapina, em todas as doses testadas, induziu efeito hiperalgésico a partir dos primeiros 15 minutos após a administração deste peptídeo. Este efeito hiperalgésico persistiu por até 240 minutos nas doses de 0,005 e 0,35 μg/ 50μL e 480 minutos nas doses de 1 e 2 μg/ 50μL. O efeito edematogênico da secapina na dose de 0,35 μg/50 μL foi iniciado nos primeiros 15 minutos após a administração da secapina e persistiu por até 120 minutos, sendo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

FIPRONIL promotes motor and behavioral changes in honey bees (APIS Mellifera) and affects the development of colonies exposed to sublethal doses

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)