Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Вид микроспоридийного паразита
Species of microsporidian parasite
Nosema apis – это микроспоридийный, небольшой одноклеточный паразит, недавно переклассифицированный как гриб, который в основном поражает медоносных пчел. Он вызывает ноземоз, также называемый ноземой, являющийся наиболее распространенным и широко распространенным заболеванием взрослых медоносных пчел. Неактивная стадия N. apis – это долгоживущая спора, устойчивая к экстремальным температурам и обезвоживанию, которую невозможно уничтожить замораживанием зараженных сот. Ноземоз занесен в список заболеваний Международного бюро эпизоотических болезней (OIE).
Nosema apis is a microsporidian, a small, unicellular parasite recently reclassified as a fungus that mainly affects honey bees. It causes nosemosis, also called nosema, which is the most common and widespread of adult honey bee diseases. The dormant stage of N. apis is a long lived spore which is resistant to temperature extremes and dehydration, and cannot be killed by freezing the contaminated comb. Nosemosis is a listed disease with the Office International des Epizooties (OIE).
Патология
Nosema apis – одноклеточный паразит западной медоносной пчелы (Apis mellifera). Вид относится к классу Microsporidia, которые ранее считались протозоями, но теперь классифицируются как грибы или грибы, родственные им. Микроспоридии – это внутриклеточные паразиты, заражающие эпителиальные клетки среднего кишечника. N. apis имеет устойчивые споры, выдерживающие экстремальные температуры и обезвоживание. В 1996 году в Азии был обнаружен аналогичный микроспоридийный паразит восточной медоносной пчелы (Apis cerana), получивший название Nosema ceranae. О симптомах и течении болезни известно немного. Весной 2005 года китайские исследователи впервые обнаружили Nosema ceranae на Тайване, а затем и на западных медоносных пчелах. Новый патоген был обнаружен в 2005 году в Испании и оказался значительно более вирулентным, чем западная версия. Болезнь, вызываемая N. ceranae у западных медоносных пчел в Испании, характеризуется более тяжелым течением, отличающимся от ранее типичных проявлений (необычно сильные повреждения кишечника у пчел, отсутствие диареи, преимущественное поражение старых пчел-сборщиц). Пчелы погибают вдали от улья, поскольку, покидая его, они слишком слабы, чтобы вернуться. Это приводит к гибели пчелиной семьи. В течение нескольких лет наблюдалось значительное увеличение распространения Nosema, и ее появление отмечалось круглый год из-за более высокой устойчивости N. ceranae. Предполагается более высокий уровень повторного заражения пчелиных семей, поскольку патоген дольше сохраняется во внешней среде. Эти два типа патогенов невозможно дифференцировать при стандартных исследованиях, а различить их можно только с помощью молекулярно-генетических методов, таких как полимеразная цепная реакция. Испанские исследователи с тревогой отмечают появление N. ceranae в Испании, которая заменила N. apis. В связи с этим новым паразитом предполагается, что он может быть связан со значительной гибелью пчел, наблюдаемой в Испании с осени 2004 года. Они предполагают аналогичную причину увеличения потерь пчелиных семей, о которых сообщалось в других европейских странах, например, во Франции с конца 1990-х годов и в Германии в 2002 и 2003 годах. В образцах, исследованных в немецких лабораториях зимой 2005/2006 года, новый патоген был обнаружен в восьми из десяти исследованных ульев (CVUA Freiburg), причем распределение различалось в зависимости от федеральной земли. Пчелы с классическим патогеном N. apis были из Тюрингии и Баварии, в то время как N. ceranae преобладала в Баден-Вюртемберге, Баварии и Северном Рейне-Вестфалии. Случаи также были зарегистрированы в Швейцарии (июль 2006 г.) и в нескольких регионах Италии (сентябрь 2006 г.), где N. ceranae была обнаружена в пчелиных семьях с повышенной смертностью. Немецкие ученые не знают, присутствовала ли N. ceranae в Европе и ранее, но не была дифференцирована от N. apis. Текущие патологические процессы, возможно, протекают более остро при заражении Nosema, поскольку колонии уже ослаблены клещом Варроа или другими факторами, повышающими их восприимчивость. Однако есть признаки того, что процесс заболевания Nosema изменился, и болезнь возникает теперь круглый год. Исследование 131 пчелиной семьи из Баварии подтверждает гипотезу о причинно-следственной связи между вирусами пчел, переносимыми членистоногими (например, клещом Варроа), и периодически возникающими массовыми потерями пчел в ульях. Поскольку микроспоридиями были заражены лишь немногие из этих семей (исследования показали, что 14,5% случаев содержали споры микроспоридий, причем в половине случаев – N. apis и/или N. ceranae), установить корреляцию между заражением микроспоридиями и вирусной инфекцией не удалось. Вопрос о том, погибают ли семьи скорее от "новой" версии Nosema, которая (возможно) обладает большей патогенностью, или из-за вирусных заболеваний, связанных с заражением Варроа, продолжает активно обсуждаться среди ученых и пчеловодов на международном уровне.
Nosema apis is a single celled parasite of the western honey bee (Apis mellifera). The species is of the class Microsporidia, which were previously thought to be protozoans, but are now classified as fungi or fungi related. Microsporidia are intracellular parasites and they infect the epithelial cells of the midgut. N. apis has a resistant spore that withstands temperature extremes and dehydration. In 1996, a similar microsporidian parasite of the eastern honey bee (Apis cerana) was discovered in Asia, which was named Nosema ceranae. Little is known about the symptoms and the course of the disease. Chinese researchers found Nosema ceranae in spring 2005 in Taiwan for the first time, and it has now been seen on western honey bees. The new pathogen was discovered in 2005 in Spain and was observed to have a notably higher virulence than the western version. The disease caused by N. ceranae in western honey bees in Spain is related to heavier disease patterns deviating from the previously typical findings (unusually heavy intestine injuries in the bees, no diarrhea, preferential affliction of older collecting bees). Bees die far away from the dwellings, as when they leave they are too weak to return. This leads to collapse of the bee colony. Within a few years, a strongly increased propagation of Nosema was observed, and its occurrence was happening all year round due to the higher resistance of N. ceranae. A higher reinfection rate of the bee colonies is assumed, since the pathogen survives longer in the external environment. The two pathogen types cannot be differentiated with usual routine investigations, but can be distinguished only with the assistance of molecular genetic methods such as polymerase chain reaction. Spanish researchers regard with alarm the insurgence of N. ceranae in Spain, which has now replaced N. apis. Because of this newly emergent parasite, the pathogen is assumed to be related to the substantial bee mortality observed in Spain since autumn 2004. They conjectured a similar cause of increased bee colony losses reported in other European countries, such as those experienced in France since end of the 1990s and in Germany in 2002 and 2003. In the samples examined in German laboratories in the winter of 2005/2006, the new pathogen was present in eight of 10 examined bee hives (CVUA Freiburg), with the distribution varying from state to state. The bees with the classical pathogen N. apis came from Thuringia and Bavaria, whereas N. ceranae prevailed in Baden Wuerttemberg, Bavaria, and North Rhine Westphalia. Cases were also reported from Switzerland (July 2006) and from several regions of Italy (September 2006) where N. ceranae was found in bee colonies with increased mortality. German scientists do not know whether N. ceranae was already present in Europe and simply had not yet been differentiated from N. apis. The current disease processes possibly are more extreme when a Nosema affliction occurs because the colonies are already weakened by the Varroa mite or other factors that make them more susceptible. However, signs indicate the disease process of Nosema has changed, and the disease arises now all year round. The investigation of 131 bee colonies from Bavaria supports the thesis of a causal participation between bee viruses, which were transferred by arthropods (for instance the Varroa mite), and the periodically arising mass losses of life in the hives. Since only comparatively few of these colonies were afflicted with microsporidians (evidence showed 14.5% of the cases were afflicted with microsporidian spores, with half of the cases by N. apis and/or N. ceranae), a correlation between microsporidian affliction and virus infection could not be determined. The question of whether the colonies were dying rather from the "new" version of Nosema, which (possibly) possesses a higher pathogenicity, or due to virus diseases connected with Varroa affliction, is controversially continuing to be discussed internationally among scientists and beekeepers.
Симптомы
Симптомы ноземы относительно неспецифичны, что затрудняет их дифференциацию от других заболеваний медоносных пчел. Заболевание чаще всего проявляется весной после периодов неблагоприятной погоды, хотя может быть и зимним заболеванием, которое обнаруживается лишь весной при первом осмотре ульев пчеловодом. Наиболее сильно поражаются рабочие пчелы-самки, трутни – в меньшей степени. Матка пчел редко инфицируется, поскольку больные пчелы редко участвуют в ее кормлении. Наиболее заметным симптомом является дизентерия, проявляющаяся в виде желтых полос снаружи улья, а в тяжелых случаях – и внутри. Пчелы могут терять способность к полету ("ползти") из-за нарушения целостности крыльев. Другие симптомы включают увеличение брюшка, отсутствие защитного рефлекса (укуса) и преждевременную замену матки. Если матка заражена, ее яичники дегенерируют, а яйцекладка снижается из-за атрофии ооцитов, после чего ее, скорее всего, заменят. Патогенез заболевания, описанный Higes et al. в Испании для N. ceranae, несколько отличается от такового при N. apis. Изменения в пищеварительной системе были значительно более выраженными, чем при N. apis, и связаны с особенно тяжелыми и обширными поражениями клеток. В то же время, для N. ceranae не характерны классические симптомы, такие как диарея, ползание, большое количество мертвых пчел вблизи ульев и т.д. Пчелы, как правило, погибают вдали от пасеки, что приводит к уменьшению количества собранного корма и в конечном итоге может привести к гибели семьи. Риттер (CVUA Freiburg) сообщил, что симптомы N. ceranae могут возникать в течение всего года, в отличие от N. apis. Споры быстро прорастают после попадания в организм насекомого, а эпителиальные клетки желудочка инфицируются при внедрении вегетативной стадии через полярное нитевидное тело. Попав в клетку, вегетативная стадия увеличивается в размерах и размножается, вызывая одновременное снижение синтеза РНК в клетке-хозяине. Через 6-10 дней инфицированные эпителиальные клетки заполняются новыми спорами. Эпителиальные клетки обычно отшелушиваются в желудочек, где они разрушаются, высвобождая пищеварительные ферменты. При разрушении инфицированных клеток высвобождается 30–50 миллионов инфекционных спор.
The symptoms of Nosema are relatively nonspecific, which makes it difficult to distinguish from other diseases of the honeybee. It arises mostly in the spring after periods of bad weather, although it may also be a winter disease that is only noticed in the spring when beekeepers first inspect their hives. The female worker bees are most strongly afflicted, less so the drones. The queen bee is rarely infected since afflicted bees rarely participate in feeding the queen. The most notable symptom is dysentery. This appears as yellow stripes on the outside of the hive and in severe cases, inside the hive. Bees may be unable to fly ("crawling") due to disjointed wings. Further symptoms include increased girth of the abdomen, missing sting reflex, and early replacement of the queen. If the queen is infected, her ovaries degenerate and egg production drops due to atrophy of the oocytes, after which she is likely to be superseded. The disease pattern described by Higes et al in Spain for N. ceranae is slightly different from that of N. apis. The changes in the digestive system were substantially more serious than with N. apis, related to particularly heavy and spacious cell lesions. Conversely, classical symptoms were missing from N. ceranae, such as diarrhea, crawling, large numbers of dead bees in the apiary, etc. Bees tend to die away from the apiary, which causes a reduction in food gathered and can eventually lead to colony collapse. Ritter (CVUA Freiburg) reported symptoms can arise throughout the year from N. ceranae, in contrast to N. apis. Spores germinate quickly after entering the insect, and the epithelial cells of the ventriculus are infected when the vegetative stage is introduced by way of the hollow polar filament. Once inside a cell, the vegetative stage increases in size and multiplies, effecting an apparent concurrent reduction of RNA synthesis in the host cell. In six to 10 days, the infected host epithelial cells become filled with new spores. Epithelial cells are normally shed into the ventriculus where they burst – releasing digestive enzymes. When infected cells are shed similarly, they release 30–50 million infective spores when they burst.
Влияние на улей
Споры ноземы распространяются среди других членов колонии с фекалиями. Болезнь нарушает переваривание пыльцы, что сокращает продолжительность жизни пчелы. Пчелы-рабочие заражаются в большей степени, чем трутни или матки, вероятно, из-за очистки сот молодыми пчелами, в которой трутни и матки не участвуют. Пчелы, зараженные ноземой, в меньшей степени ухаживают за маткой и кормят ее, чем здоровые пчелы, что помогает матке избежать заражения. При заражении матки ее яичники дегенерируют, а способность к откладке яиц снижается из-за атрофии ооцитов. Матки, заразившиеся паразитом в период выращивания расплода, заменяются пчелами. Сезонная динамика типичных инфекций характеризуется низким уровнем летом, небольшим пиком осенью и постепенным ростом инфекции зимой. Чаще всего это происходит в периоды вынужденного содержания – зимой и весной. Весной уровень заражения быстро возрастает с началом выращивания расплода и при ограниченных возможностях вылета. Колонии в северных широтах страдают сильнее, чем колонии на юге, из-за большего времени, которое пчелы проводят в улье. Нозема, если ее не лечить, может привести к замене матки, гибели пчел зимой, снижению медосбора и сокращению численности популяции.
Nosema spores are spread to other colony members through fecal matter. The disease impairs the digestion of pollen, thereby shortening the life of the bee. A greater proportion of worker bees become infected than drones or queens, probably due to the comb cleaning activities of young bees in which drones and queens do not participate. Nosema infected bees do not attend or feed the queen to the same extent as healthy bees, which helps the queen to escape infection. When the queen becomes infected, her ovaries degenerate and her egg laying capacity is reduced due to atrophy of the oocytes. Queens that become infected by the parasite during the brood rearing season are superseded by the bees. The seasonal trend of typical infections exhibits low levels during summer, a small peak in autumn, and a slow rise of infection during winter. It is more common during times of confinement winter and spring. In the spring, the level of infection increases rapidly as brood rearing starts and while flight possibilities are still limited. Colonies in northern climates are more seriously affected than colonies in the south because of the increased amount of time bees are confined in the hive. Nosema, if left untreated, can cause queen supersedure, winter kills, reduced honey yields, and dwindling populations.
Диагноз
Диагноз ставится на основании микроскопического исследования содержимого желудочков (среднего кишечника) и/или фекалий, либо посредством ПЦР-анализа инфицированной ткани. Специфических внешних признаков заболевания может не быть, однако при вскрытии желудочек часто выглядит беловатым и увеличенным в размере на поздних стадиях инфекции. Заболевание легко выявляется в образцах целых пчел, размятых в воде. Полученную жидкость исследуют под световым микроскопом при увеличении 250–500 раз, где можно обнаружить характерные споры Nosema. Несмотря на незначительные морфологические и ультраструктурные различия между спорами N. apis и N. ceranae, их надежно различить с помощью световой микроскопии невозможно. Единственными надежными методами дифференциации двух типов инфекции Nosema являются ПЦР-анализ или электронная микроскопия спор, учитывая генетическую изменчивость и различия в количестве витков полярных нитей в спорах между двумя видами.
Diagnosis is dependent on microscopic examination of the ventricular (midgut) content and/or fecal matter or on PCR analysis of infected tissue. No specific outward sign of disease may be present, although in dissections, the ventriculus often appears whitish and swollen in late stages of infection. The disease is easily detected in samples of whole bees macerated in water. The fluid is examined under a light microscope at 250–500 x magnification where the characteristic Nosema spores can be observed. Though the spores of N. apis and N. ceranae have slight morphological and ultrastructural differences, they cannot be reliably differentiated via light microscopy. PCR analysis or electron microscopy of spores are the only reliable ways to differentiate between the two types of Nosema infection, given genetic variation and variation in the number of sporular polar filament coils between the two species.
Лечение
Лечение антибиотиком Фумидил B (полученным из Aspergillus fumigatus, возбудителя каменного расплода) подавляет размножение спор в зобике, но не уничтожает их. При обширной вспышке заболевания рекомендуется дезинфекция сот и инвентаря. Споры чувствительны к химическим веществам, таким как уксусная кислота и формальдегид, а также к физическому излучению: ультразвуковому и гамма-излучению. Для уничтожения спор на загрязненном оборудовании можно использовать термическую обработку при 49 °C (120 °F) в течение 24 часов.
Treatment with the antibiotic Fumidil B (prepared from Aspergillus fumigatus, the causative agent of stonebrood), inhibits the spores reproducing in the ventriculus, but does not kill the spores. A disinfection of the honeycombs and utensils is recommended for an extensive disease outbreak. The spores are sensitive to chemicals such as acetic acid and formaldehyde, and physical radiation: ultrasonic and gamma radiation. Heat treatment in 49 °C (120 °F) for 24 hours can be used to kill the spores on contaminated equipment.