Universidade Federal de Uberlândia / CHAPTER II: Infection in insects stimulates a complex defensive response. Recognition of pathogens may be accomplished by plasma or hemocyte proteins that bind specifically to bacterial or fungal polysaccharides. Several morphologically distinct hemocyte cell types cooperate in the immune response. Hemocytes attach to invading organisms and then isolate them by phagocytosis, by trapping them in hemocyte aggregates called nodules, or by forming an organized multicellular capsule around large parasites. In the current investigation the cellular population in the hemolymph third instar larvae of M. scutellaris has been characterized by means of light microscopy analysis and phagocytosis assays were performed in vivo by injection of 0,5μm fluorescence beads in order to identify the hemocyte types involved in phagocytosis. Four morphotypes of circulating hemocytes were found in 3rd instar larvae: prohemocytes, plasmatocytes, granulocytes and oenocytoids. The results presented plasmatocytes and granulocytes involved in phagocytic response of foreign particles in 3rd instar larvae of M. scutellaris. CHAPTER III: Insects are continuously exposed to potentially pathogenic microorganisms and eukaryotic parasites, but only a few encounters result in infection. Insects possess a complex and efficient system of biological defense against pathogens and parasites. This system involves the following: the integument and gut as physical barriers to infection, coordinated responses of several subpopulations of hemocytes when these barriers are breached, and the induced synthesis of antimicrobial peptides and proteins, primarily by the fat body. The purpose in the present study was to verify a Toll receptor (MsToll) expression in Melipona scutellaris. By semiquantitative RT-PCR we evaluate the MsToll levels at different development stages and in different M. scutellaris workers tissues. The MsToll expression in the immune response was evaluated by real time RT-PCR in workers infected with Escherichia coli (gram-negative). Our data showed lower MsToll expression in the larval stage compared with other development stages. The specific tissue analysis showed that its expression in intestine was significantly higher compared with other tissues analyzed. Furthermore, the MsToll levels in innate immune response of M. scutellaris showed four folds enhanced in bees infected with E. coli compared with control. / CAPITULO II: Infecção em insetos estimula uma resposta defensiva complexa. O reconhecimento de patógenos pode ser realizado pelos hemócitos ou proteínas que se ligam especificamente em microorganismos com padrões moleculares específicos, os chamados (PAMPs). Diferentes células da hemolinfa cooperam na resposta imune. Os hemócitos reconhecem os patógenos e os isolam por fagocitose, formando nódulos ou, cápsula multicelular em torno do parasita. Nesse trabalho foram identificadas as células da hemolinfa da abelha sem ferrão Melipona scutellaris e caracterizados os hemócitos envolvidos no processo de fagocitose utilizando beads de 0,5μm de diâmetro, em média, com fluorescência vermelha. Na hemolinfa do 3° instar larval de M. scutellaris foram distinguidos quatro tipos de hemócitos: prohemócitos, plasmatócitos, granulócitos e oenocitóides. No ensaio de fagocitose foram identificados plasmatócitos e granulócitos, com beads fluorescentes fagocitados no citoplasma. CAPITULO III: Insetos são continuamente expostos a microrganismos potencialmente patogênicos, mas apenas alguns contatos resultam em infecção. Insetos possuem um complexo e eficiente sistema de defesa contra patógenos e parasitas, que envolve o tegumento e intestino como barreiras físicas para infecção; respostas coordenadas de vários tipos de hemócitos quando estas barreiras são violadas e a síntese de peptídeos antimicrobianos e proteínas, principalmente pelo corpo gorduroso. Nosso objetivo foi clonar e sequenciar parcialmente um gene do sistema imune inato MsToll da abelha Melipona scutellaris. Por análises de RT-PCR semiquantitativo avaliou-se os níveis de expressão de MsToll em diferentes estágios do desenvolvimento e em diferentes tecidos de operárias de M. scutellaris. A expressão de MsToll na resposta imune foi avaliada por RT-PCR tempo real em operarias infectadas com Escherichia coli (gram-negativa). Os resultados mostraram menor expressão do gene MsToll nos estágios larvais quando comparados com os demais estágios do desenvolvimento. A análise tecido específico de MsToll mostrou que em intestino sua expressão foi significativamente maior quando relacionado com os demais tecidos analisados. Com relação aos níveis de MsToll na resposta imune observou-se o aumentou de quatro vezes dos níveis desse transcrito em abelhas infectadas com E. coli comparadas com o controle. / Mestre em Genética e Bioquímica

Resumo: Recentemente as abelhas têm sido devidamente valorizadas como importantes polinizadoras de flores silvestres e cultivadas. A densidade populacional de muitos polinizadores tem diminuído devido, principalmente, à intensificação agrícola e ao uso de pesticidas, prejudicando os serviços de polinização. A metodologia clássica para estimar a toxicidade dos produtos químicos para insetos é determinar a dose letal média (DL50) ou a concentração letal média (CL50), podendo então estabelecer doses que sejam mais seguras aos organismos não-alvo ou benéficos. Além dos efeitos de toxicidade aguda, levando a morte das abelhas, doses subletais dos inseticidas podem provocar alterações comportamentais e fisiológicas nos indivíduos, que ao longo do tempo acarretarão em sérios prejuízos na manutenção da colônia. Um dos inseticidas amplamente utilizado é o fipronil, este atua ligando-se aos receptores do ácido gama-aminobutírico (GABA), interrompendo os canais de cloro, resultando na perda de sinalização inibitória neural. Na literatura pode-se encontrar diversos trabalhos que utilizam como modelo principal a abelha Apis mellifera, porém, é importante ressaltar a diversidade existente entre as abelhas nativas no Brasil, os meliponíneos, e sua participação na conservação da biodiversidade, assim como na polinização de áreas de cultivo, o que torna extremamente importante estudos com essa abelha. Com a finalidade de entender como o fipronil interfere morfo e fisiologicamente em abelhas sem ferrão, a região de interesse deste estudo foram os corpos pedunculados, já que estes são centros cerebrais complexos e tidos como local de convergência multisensorial. Para auxiliar no mapeamento metabólico, utilizou-se como marcador a enzima citocromo oxidase e a enzima caspase-3, técnicas utilizadas na observação de atividade neural... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: A few decades the bees are considered an important indicator of high environmental sensitivity, and appreciated as important pollinators of wildflowers and cultivated. The population density of many pollinators have declined to harmful levels to pollination services manly due to agricultural intensification and the use of pesticides. The classic methodology of estimating the effects of chemicals for insects is to determine the median lethal dose (LD50) or median lethal concentration (LC50) that can then establish doses that do not harm non-target organisms or beneficial. Besides the effects of acute toxicity, leading to death bees, sublethal doses of insecticides can cause physiological and behavior changes of individuals over time, resulting in serious harm to maintain the colony. One of the widely used insecticides is fipronil, its acts by binding to gamma-aminobutyric acid (GABA) disrupting chloride channels, resulting in loss of inhibitory neural signaling. In the literature one can find several works using as main bee model Apis mellifera, however, it is important to highlight the diversity of Brazilian native bees, the stingless bees, and their participation in biodiversity conversation, as well as in the pollination of cultivated land. In order to understand how fipronil affect morpho and physiologically the stingless bee S. postica, the region of interest in this study were the mushroom bodies, since these are complex brain centers and used as a place of multisensory convergence. This work established the contact LD50 and Ingestion LC50 to the fipronil insecticide for foragers workers stingless bee Scaptotrigona postica in 0.54ng/bee and 0.24ng/μL of the food after 24 hours, respectively, confirming the high toxicity of this phenylpyrazole, in the groups submitted to contact contamination, were identify morphological... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Osmar Malaspina / Coorientador: Roberta Cornélio Ferreira Nocelli / Banca: Elaine Cristina Mathias da Silva Zacarin / Banca: Thaisa Cristina Roat / Mestre