Stanovení parametrů humorální imunity v různých tkáních včely medonosné

Marek BENDA

Bachelor's thesis

Determination of parameters of humoral immunity in different tissues of honey bees

Abstract:

Včela medonosná (Apis mellifera) náleží mezi nejdůležitější opylovatele, mající nezastupitelnou roli jak v ekosystému, tak v zemědělství. Zdraví a přežití včel do značné míry závisí na správném fungování jejich imunitního systému, který sestává jednak z individuální, jednak ze sociální imunity. Individuální imunita zahrnuje fyzikální bariéry, jako je kutikula, buněčné odpovědi, jako je fagocytóza, a humorální odpovědi, jako je produkce antimikrobiálních peptidů. Včely také vykazují sociální imunitu, v jejímž rámci projevují např. grooming a hygienické chování, aby zamezily šíření patogenů včelstvem. Tato práce si klade za cíl prostudovat parametry humorální imunity v odlišných částech těla včely medonosné. Byla stanovena hladina celkových proteinů a antimikrobiálních peptidů abaecinu, defensinu 1 a hymenoptaecinu v hlavě, hrudi a zadečku zdravých včel a včel, jimž byly podány lipopolysacharidy. Soubor metod obsahoval zpracování vzorků, stanovení proteinů dle Bradforda a detekci výše uvedených peptidů pomocí metody ELISA. Výsledky ukázaly, že obsah proteinů se v různých částech těla lišil, s nejvyšší koncentrací v hrudích a nejnižší v hlavách. Vystavení lipopolysacharidům vedlo k navýšení koncentrace celkových proteinů v hrudích a zadečcích včel. Metoda ELISA prokázala, že lipopolysacharidy podané orálně v koncentracích 60 a 120 g/ml skutečně indukovaly produkci abaecinu, defensinu 1 a hymenoptaecinu, a to ve všech tkáních. Tyto výsledky přináší další informace o rozmístění antimikrobiálních peptidů v různých částech těla včel v odpovědi na podněty k imunitní reakci.

Abstract:

Honey bees (Apis mellifera) are among the most important pollinators, playing an indispensable role in both the ecosystem and agriculture. The survival and health of honey bees heavily rely on the proper functioning of their immune system, which comprises both individual and social immunity. Individual immunity involves physical barriers such as the cuticle, cellular responses such as phagocytosis and humoral responses such as the production of antimicrobial peptides. Honey bees also display social immunity, where they exhibit, e.g. grooming and hygienic behavior to prevent the spread of pathogens within the colony. This thesis aims to investigate the parameters of humoral immunity in distinct parts of the honey bee's body. It focuses on determining the levels of total protein and antimicrobial peptides abaecin, defensin 1, and hymenoptaecin in heads, thoraces, and abdomens of healthy honey bees and those administered with lipopolysaccharides. Methods used in the experimental part of this thesis include sample processing, Bradford protein assay, and detection of peptides mentioned above by ELISA method. The results showed that the total protein content varied across different body parts, with the highest concentration in thoraces, and the lowest in heads. Lipopolysaccharide exposure resulted in an increase in protein concentration in honey bees' thoraces and abdomens. As determined by ELISA, orally administered lipopolysaccharides at concentrations of 60 and 120 g/ml indeed induced the production of abaecin, defensin 1, and hymenoptaecin in all tissues. These findings provide an insight into the distribution of antimicrobial peptides in different body parts of honey bees in response to immune stimuli.

Keywords

Včela medonosná, humorální imunita, antimikrobiální peptidy, abaecin, defensin 1, hymenoptaecin, ELISA

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Silvie Dostálková, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry