logo del MEC

 

INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOLÓGICAS
CLEMENTE ESTABLE

logo del IIBCE
Limitar al IIBCE
imagenes del IIBCE

División Ciencias Microbiológicas

DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGÍA

 

Biología y patogenicidad de Paenibacillus larvae, agente causal de la Loque Americana.

Dra. Karina Antúnez, Lic. Matilde Anido, Lic. Daniela Arredondo, Lic. Belén Branchiccela y Dr. Pablo Zunino.

 

La actividad apícola ha venido adquiriendo cada vez mayor relevancia dentro del sector agro-exportador de Uruguay. Hoy el rubro cuenta con 3000 apicultores registrados, 500.000 colmenas y un volumen de producción de miel de 12.000 toneladas anuales, lo que generan un promedio de de 20.000 millones de dólares anuales por concepto de exportación de miel. Además de jugar un rol importante en la agricultura y la economía, las abejas melíferas representan un beneficio enormemente valioso asociado a la polinización.

Sin embargo, la apicultura uruguaya enfrenta problemas asociados a la presencia de diferentes patógenos, entre ellos, Paenibacillus larvae, agente causal de la Loque Americana. El estudio de la biología y patogenicidad de este microorganismo ha sido una de las líneas de investigación tradicionales de este departamento desde el año 2000.

Uno de los primeros trabajos de investigación llevó a la detección y aislamiento de esta bacteria por primera vez en el país (Piccini y Zunino, 2001).

Posteriormente y debido a la demanda del sector productivo, se desarrolló un método de diagnóstico de P. larvae basado en la amplificación de un fragmento del gen que codifica para el ARNr 16 S. Esta técnica permite detectar específicamente a P. larvae a partir de cultivos puros, larvas, abejas y miel infectada (D'Alessandro et al., 2007; Piccini et al., 2002).

Con el fin de conocer la situación sanitaria de nuestro país respecto a este patógeno, durante los años 2001-2002 se llevó a cabo un estudio para evaluar la presencia de P. larvae en mieles de diferentes zonas geográficas. Se encontró que la bacteria está ampliamente distribuida siendo la zona del litoral oeste la más afectada (Antúnez et al., 2004). En un estudio epidemiológico realizado posteriormente se pudo identificar la presencia de dos genotipos circulantes de P. larvae en Uruguay, y sugerir que el microorganismo ingresó al país desde el litoral oeste y rápidamente se dispersó hasta ocupar casi todo el territorio nacional (Antúnez et al., 2007).

Paralelamente se comenzó a trabajar en la búsqueda de estrategias para el tratamiento y control de esta enfermedad. Se encontró que el extracto etanólico de propóleos inhibe el crecimiento de P. larvae in vitro e in vivo, no resulta tóxico para las abejas, y es capaz de disminuir significativamente el número de esporas en miel en colmenas infectadas naturalmente con este microorganismo (Antúnez et al., 2008).

Un nuevo relevamiento realizado durante el año 2011, reveló que la prevalencia actual de P. larvae en el país ha disminuido significativamente, de 51% (2001-2002) a 2% (2011), y el problema estaría restringido a Soriano (Antúnez et al., 2012).

Durante los últimos años esta línea de investigación se ha volcado a los aspectos básicos de la interacción huésped-patógeno, entre P. larvae y las larvas de las abejas melíferas. En este marco se identificaron las proteínas secretadas por P. larvae (Antunez et al., 2010) se caracterizaron las proteasas secretadas por este microorganismo (Antunez et al., 2009a) y se postuló a una enolasa y una metaloproteasa como importantes factores de virulencia (Antunez et al., 2011a; Antunez et al., 2011b).

Actualmente estamos trabajando en la caracterización de la comunidad bacteriana nativa de abejas melíferas, con la idea de aislar e identificar microorganismos con potencial probiótico, que puedan ser empleados para la prevención y tratamientos de enfermedades de importancia apícola.

 

Biology and pathogenicity of Paenibacillus larvae, the causative agent of American foulbrood

Dr. Karina Antúnez, BSc. Matilde Anido, BSc. Daniela Arredondo, BSc. Belén Branchiccela and Dr. Pablo Zunino.

 

Uruguay is a South American country of 176,214 km2 that lies between latitudes 30° and 35°S, and longitudes 53° and 59°W. It has a smooth landscape and a relative temperate weather and in general it offers very appropriate conditions for apiculture. According to data from the Ministry of Agriculture, Livestock and Fisheries (MGAP) in 2010 there were 2869 registered beekeepers that owed 457625 hives. Almost all the honey produced in Uruguay is exported mainly to Germany and other European countries like Spain or the United Kingdom, and USA.

However, the Uruguayan beekeeping has to face problems associated with the presence of different pathogens, including Paenibacillus larvae, the causative agent of American foulbrood. The study of biology and pathogenicity of this microorganism has been one of the traditional research lines of this department since 2000.

The first approach to the study of this pathogen led to the detection and isolation of this bacterium for the first time in the country (Piccini and Zunino, 2001). Subsequently, due to the demand of the productive sector, we developed a method for the diagnosis of P. larvae based on the amplification of a fragment of the gene that encodes the 16S rRNA This technique allows us to specifically detect P. larvae from pure cultures, larvae, honey bees and honey (D'Alessandro et al., 2007, Piccini et al., 2002). Then, in 2001-2002, we carried out a nation-wide survey in order to evaluate the distribution and prevalence of this pathogen in honey from all the country. We found that the bacterium was widely distributed being the west littoral the most affected area (Antunez et al., 2004). In an epidemiological study, we identified the presence of two P. larvae genotypes circulating in Uruguay, and suggest that the organism entered the country from the west littoral and quickly spread all over the country (Antunez et al., 2007). In parallel, we started working with different strategies for the treatment and control of this disease. It was found that the ethanol extract of propolis inhibited the growth of P. larvae in vitro and in vivo, it was not toxic for bees, and significantly reduced the number of spores in honey in naturally infected hives (Antunez et al., 2008).

A new survey carried out in 2011 revealed that the current prevalence of P. larvae in the country has significantly decreased from 51% (2001-2002) to 2% (2011), and the problem is restricted to Soriano (Antunez et al., 2012).

In recent years this research line has turned to the basic aspects of host-pathogen interaction between P. larvae and larvae of honey bees. We identified the proteins secreted by P. larvae (Antunez et al., 2010), characterized the proteases secreted by this organism (Antunez et al., 2009a) and proposed an enolase and a metalloprotease as virulence factors (Antunez et al., 2011th, Antunez et al ., 2011b).

We are currently working on the characterization of the bacterial community of native bees, with the idea to isolate and identify organisms with probiotic potential that can be used for the prevention and treatment of diseases of bees.

 

Cria de larvas de abejas melíferas
Cria de larvas de abejas melíferas en el laboratorio
Cria de larvas de abejas melíferas en el laboratorio
Esporas de Paenibacillus larvae teñidas con DAPI

 

Microorganismos en miel

 

Panal sano y panal afectado con Loque Americana

 

actualizado el 11-05-2012.