שיטות אימונוהיסטוכימיות שימושיות במחקר דבורת הדבש כדי לזהות ולהעריך את רמת האפופטוזיס והנמק בבלוטות האמצע והלוע של דבורים בוגרות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
שיטות אימונוהיסטוכימיות שימושיות במחקר דבורת הדבש כדי לזהות ולהעריך את רמת האפופטוזיס והנמק בבלוטות האמצע והלוע של דבורים בוגרות.
דבורי הדבש (Apis mellifera L.) בתוך הכוורת (אחיות ודבורי כוורת אחרות) ומחוץ לכוורת (foragers) חשופות לשינויי אקלים ומזג אוויר, חומרי הדברה שונים, פתוגנים ותת תזונה, הנכנסים בעיקר דרך הפה ומשפיעים בעיקר על דרכי העיכול של דבורים בוגרות. כדי להבין ולמנוע את ההשפעות של גורמי לחץ חיצוניים ופנימיים כאלה על דבורי הדבש, אחת משיטות המחקר השימושיות היא השיטה האימונוהיסטוכימית. פרוטוקול בסיסי מתואר להכנת בלוטות האמצע (ventriculus) וההיפו-לוע (HPGs) של דבורים בוגרות לניתוח היסטולוגי. מתודולוגיה מפורטת מתוארת כדי להעריך את רמת הנזק לתאים ולהבחין בין נמק למוות תאי מתוכנת (אפופטוזיס) כתהליך טבעי של התחדשות רקמות. תוצאות הטיפול בדבורת הדבש הבוגרת בחומצה אוקסלית ובחומרי הדברה (קוטל חרקים ואקריציד) וקביעת מוות תאי בחדר וב- HPGs מוצגות. היתרונות והחסרונות של המתודולוגיה נדונים גם הם.
דבורי הדבש (Apis mellifera L.) הן, בין שאר מאביקות הבר, המאביקות החשובות ביותר של צמחים חקלאיים. במשך אלפי שנים, הסביבה המשתנה השפיעה על הדבורים להתאים את המורפולוגיה, הפיזיולוגיה, ההתנהגות והעמידות שלהן למספר פתוגנים וטפילים. לכן, דבורי הדבש פיתחו מגוון רחב מאוד של מינים ותת-מינים ברחבי העולם1. תוצאות אלה עולות בקנה אחד עם ממצאים קודמים, שלפיהם קיימת שונות גנטית במבנה מערכת העיכול של דבורת הדבש, אך גם מצביעות על כך ששינויים במידגוט נובעים מגורמים סביבתיים 2,3.
מערכת העיכול של דבורת הדבש כוללת שלושה חלקים עיקריים: פורגוט, מידגוט (ventriculus) והינדגוט4. החדר הוא איבר חיוני לעיכול אבקה וצוף/דבש; ב hindgut, שליטה אוסמוטית מתרחשת באמצעות ספיגת מים ויונים2. בלוטות ההיפו-לוע (HPGs) של עובדי דבורת הדבש ממוקמות בראש ומסנתזות ומפרישות רכיבי מזון מלכות כדי להאכיל את הברוד, את המלכה ואת חברי המושבה. גודלם משתנה עם הגיל והמשימות ותלוי בתזונה נכונה (אבקה איכותית). עובדי אחיות בגילאי 6 עד 18 ימים מבצעים גידול גזעים, וגודל ה- HPGs גדלב- 5,6. בדבורים, ה-HPGs מתנוונים ומפרישים רק אנזימים החשובים להמרת הסוכרים המורכבים לפשוטים (α-גלוקוזידאזות, לאוצין ארילאמידאז, אינברטאז) בדבש7.
דבורי הדבש נחשפות למספר גורמי עקה ביוטיים וא-ביוטיים8, ומערכת העיכול עלולה להיות מושפעת ממספר ממריצים שליליים. המחסום הראשון המגן על האורגניזם מפני פתוגנים הוא הממברנה הפריטרופית ב midgut, אשר מורכב רירית המעי כדי להגן מפני פתוגנים4. ההתפתחות והתפקוד של HPGs תלויים בתזונה, בגיל ובמצב המושבה9, והם מושפעים מקוטלי חרקים, אקריצידים 10 ופתוגנים11,12,13. שאריות של קוטל בקראיים בכוורת עקב טיפול בהדברת וורואה וחומרי הדברה מהסביבה משפיעים על דבורי מספוא ודבורים אחיות14,15. האיום הגדול ביותר על מושבות דבורי הדבש הוא משמיד הקרדית Varroa, הן כווקטור של וירוסים התורמים לאובדן מושבות16 והן כצרכן של גוף השומן של המארח (איבר חיוני חשוב בדבורי הדבש), וכתוצאה מכך משפיע על גופו של הפרט ועל תפקודי המושבה17.
עם זאת, בתי גידול חקלאיים אינטנסיביים יכולים לספק אספקת מזון לטווח קצר לדבורי הדבש. לכן, תוכניות חקלאיות-סביבתיות צריכות לשפר את הזמינות של פרחי דבש בנופים חקלאיים18. כדי להעריך את המורפולוגיה של תת-מינים שונים 6,19,20,21 או השפעות תת-קטלניות של גורמים אלה ברמת התא או הרקמה, במיוחד midgut ו- HPGs, שיטות היסטולוגיות ואימונוהיסטוכימיות הן מעשיות ומדויקות מספיק כדי לשמש במחקר היסטולוגיה בדבורי דבש.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. היסטולוגיה בסיסית לחקר דבורת הדבש

איור 1: מבט דורסלי על גוף דבורת הדבש. A1-A7 טרגיטים. את ההוראות המפורטות על דיסקציה של דבורת הדבש ניתן למצוא ב- Carreck et al.24. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

איור 2: מבט דורסלי של HPGs, חלקים של עיניים מורכבות המחוברים למוח (לא נראה לעין). לדבורה עובדת צעירה בגילאי 5 עד 6 ימים יש HPGs לבנים שמנמנים וקרמיים. האצ'יני ממוקמים על המוח וממלאים את אזור הראש בענפים המגיעים לחלק האחורי של המוח. בדבורים, בלוטות אלה מכווצות מאוד ומותירות רק שרידים דקים דמויי חוטים. מסיבה זו, עדיף להסיר בלוטות יחד עם המוח כדי להקל על הליכים נוספים, כדי למנוע אובדן הרקמה. סרגל קנה מידה = 500 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
2. זיהוי מוות תאי במקטעי רקמות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
זיהוי מוות תאי במרכז הגוף
דבורים עובדות חדשות (Apis mellifera carnica) מהמכוורת הניסיונית במכון החקלאי של סלובניה בלובליאנה טופלו בנפרד ב-3% חומצה אוקסלית (OA)23. OA משמש לעתים קרובות בגידול דבורים לבקרת הרס Varroa . לאחר הטיפול, הדבורים העובדות (שלוש מכל קבוצה) היו משותקות על הקרח. את ה-midgut ניתחו וקיבעו אותו ב-10% פורמלין. לאחר מכן התייבשה הרקמה בסדרה של תמיסות אלכוהול ולבסוף הוטמעה בשעוות פרפין. לאחר שנחתכו במיקרוטום למקטעים דקים של 7 מיקרומטר, הוכנו דגימ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
באורגניזמים חיים, מוות תאי מוגדר כאפופטוזיס או נמק25 ויכול להיות מלווה באוטופגיה26. ההבדל בין תאים אפופטוטיים לנמקיים הוא שאפופטוזיס הוא סוג של מוות תאי מתוכנת ומופיע בתאים רגילים, בעוד נמק מתרחש עקב תנאים קטלניים (למשל, תאונה, מחלה)27,28. ניתן לזהות אפופטוזיס באמצעות ערכות בדיקה המבוססות על טכניקת TUNEL (זיהוי פיצול DNA על ידי תיוג 3′-הידרוקסיל טרמיני בהפסקות הדנ"א הדו-גדיליות הנוצרות במהלך אפופטוזיס). ערכות שונות ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחבר אין ניגודי עניינים.
אני מודה על תמיכת סוכנות המחקר הסלובנית, מענק מס 'P4-133.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| ערכת 2-פרופנול | |||
| ApopTag Peroxidase (זיהוי אפופטוזיס באתר) | Sigma-Aldrich | S7100 | Assay B, https://www.sigmaaldrich.com/SI/en/product/mm/s7100?gclid=CjwKCA jw7vuUBhBUEiwAEdu2pPanI9SE j81ZTl-nLHEoxXAv7ViKwPA_QRx H7fciMRNcYwR7lbPQbhoCqcQQA vD_BwE; בקרות חיוביות הכלולות ב-S7101 |
| מכסות | |||
| מערכת TUNEL קולורימטרית ללא מוצא | Promega | G7360 | Assay A, https://worldwide.promega.com/products/cell-health-assays/apoptosis-assays/deadend-colorimetric-tunel-system/?catNum=G7360 |
| מיקרוסקופ חיתוך (לנתיחת דבורים) | קלטת הטבעה של מים | ||
| EnVision System ערכת פוספטאז אלקליין | Dako | ||
| Eosin Y Solution | Sigma-Aldrich | אתנול | |
| 95% (או פחות טהור), 90%, 80% | |||
| Dako | הרכבה בינונית | ||
| שולחן שיטוח | Leica | HI1220 | |
| מלקחיים (לנתיחת דבורים) | כלי מדע עדינים | 11294-00 | תקן #4 |
| פורמלין 10% | פורמלדהיד | ||
| המטוקסילין | סיגמא-אולדריץ' | ||
| HistoChoice סוכן קלירינג | סיגמא-אולדריץ' | ||
| מימן פרוקסידאז 3% | |||
| אינקובטור | סיכות חרקים BioRad | ||
| (לנתיחת דבורים) | Entosphinx | 44594 | סיכות חרקים נירוסטה – לבן, גודל 2 |
| ISCDDK, AP (ערכת זיהוי מוות תאים באתר, פוספטאז אלקליין) | Roche | 11684809910 | Assay C, https://www.sigmaaldrich.com/deepweb/assets/sigmaaldrich/product/documents/362/737/11684809910b ul.pdf |
| KH2PO4 | |||
| Lab | |||
| מיקרוסקופ אור | |||
| יש לשמור את הקופסה עם השקופיות בניילון נצמד כדי למנוע אבק | |||
| NaCl | |||
| Paraformaldehyde 4% | |||
| Paraplast | Leica | ||
| Pasteur פיפטות | 1.5 מ"ל; 3 מ"ל | ||
| PBS | |||
| צלחת פטרי (לנתיחת דבורים) | מלא עיבוי סיליקון (קסנטופרן L כחול ונוזל אוניברסלי פלוס מפעיל) | ||
| פרוטאינאז K | Merck | 21627 | |
| תמיסת צלצולים (לנתיחת דבורים) | 7.5 גרם NaCL, 2.38 גרם Na2HPO4, 2.72 גרם KH2PO4, 1 ליטר מים מזוקקים | ||
| מספריים (לנתיחת דבורים) | כלים מדעיים עדינים | 1406-09, 14061-09 | ישר ומעוקל, 9 ס"מ |
| נוזל אוניברסלי בתוספת אקטיבטור (לנתיחת דבורים) | Kulzer | ||
| Watchmaker' s מלקחיים (לנתיחת דבורים) | כלים מדעיים עדינים | 91100-12 | |
| אמבט מים | Leica | ||
| מברשת | 2x | ||
| קסנטופרן L כחול (לנתיחת דבורים) | קולצר |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.