Impact of Nutritional Stress on Honeybee Gut Microbiota, Immunity, and Nosema ceranae Infection

Honeybees are important pollinators, having an essential role in the ecology of natural and agricultural environments. Honeybee colony losses episodes reported worldwide and have been associated with different pests and pathogens, pesticide exposure, and nutritional stress. This nutritional stress is related to the increase in monoculture areas which leads to a reduction of pollen availability and diversity. In this study, we examined whether nutritional stress affects honeybee gut microbiota, bee immunity, and infection by Nosema ceranae, under laboratory conditions. Consumption of Eucalyptus grandis pollen was used as a nutritionally poor-quality diet to study nutritional stress, in contraposition to the consumption of polyfloral pollen. Honeybees feed with Eucalyptus grandis pollen showed a lower abundance of Lactobacillus mellifer and Lactobacillus apis (Firm-4 and Firm-5, respectively) and Bifidobacterium spp. and a higher abundance of Bartonella apis, than honeybees fed with polyfloral pollen. Besides the impact of nutritional stress on honeybee microbiota, it also decreased the expression levels of vitellogenin and genes associated to immunity (glucose oxidase, hymenoptaecin and lysozyme). Finally, Eucalyptus grandis pollen favored the multiplication of Nosema ceranae. These results show that nutritional stress impacts the honeybee gut microbiota, having consequences on honeybee immunity and pathogen development. Those results may be useful to understand the influence of modern agriculture on honeybee health.Fil: Castelli, L.. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; UruguayFil: Branchiccela, B.. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; UruguayFil: Garrido, Paula Melisa. Universidad Nacional de Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Producción, Sanidad y Ambiente - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Producción, Sanidad y Ambiente; ArgentinaFil: Invernizzi, Ciro. No especifíca;Fil: Porrini, Martín Pablo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Producción, Sanidad y Ambiente - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Producción, Sanidad y Ambiente; ArgentinaFil: Romero, H.. No especifíca;Fil: Santos, E.. No especifíca;Fil: Zunino, P.. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; UruguayFil: Antúnez, Karina. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; Urugua

Sublethal effects of acaricides and Nosema ceranae infection on immune related gene expression in honeybees

Nosema ceranae is an obligate intracellular parasite and the etiologic agent of Nosemosis that affects honeybees. Beside the stress caused by this pathogen, honeybee colonies are exposed to pesticides under beekeeper intervention, such as acaricides to control Varroa mites. These compounds can accumulate at high concentrations in apicultural matrices. In this work, the effects of parasitosis/acaricide on genes involved in honeybee immunity and survival were evaluated. Nurse bees were infected with N. ceranae and/or were chronically treated with sublethal doses of coumaphos or tau-fluvalinate, the two most abundant pesticides recorded in productive hives. Our results demonstrate the following: (1) honeybee survival was not affected by any of the treatments; (2) parasite development was not altered by acaricide treatments; (3) coumaphos exposure decreased lysozyme expression; (4) N. ceranae reduced levels of vitellogenin transcripts independently of the presence of acaricides. However, combined effects among stressors on imagoes were not recorded. Sublethal doses of acaricides and their interaction with other ubiquitous parasites in colonies, extending the experimental time, are of particular interest in further research work.Fil: Garrido, Paula Melisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Cs. Exactas y Naturales. Centro de Investigación en Abejas Sociales; ArgentinaFil: Porrini, Martín Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Cs. Exactas y Naturales. Centro de Investigación en Abejas Sociales; ArgentinaFil: Antúnez, karina. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; UruguayFil: Branchiccela, Belén. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; UruguayFil: Martínez Noël, Giselle María Astrid. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones En Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Zunino, Pablo. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; UruguayFil: Salerno, Graciela Lidia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones En Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Eguaras, Martin Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Cs. Exactas y Naturales. Centro de Investigación en Abejas Sociales; ArgentinaFil: Ieno, Elena. Highland Statistics; Españ

Observatorio del paisaje urbano de la Ciudad de Córdoba : hacia un catálogo del paisaje del Río Suquía, parte 2 (suburbano noroeste)

El proyecto desarrolla el tema del Paisaje Urbano contemporáneo, haciendo énfasis en la relación Río Suquía - Ciudad de Córdoba. El Plan Director de la Ciudad de Córdoba propone la recuperación integral y puesta en valor del eje natural del Río Suquía, fortaleciendo su carácter de ser el elemento natural más significativo del sistema verde urbano, que cualifica y le da identidad a la ciudad desde su fundación. Esta política demanda instrumentos innovativos y es el problema central que plantea este proyecto de investigación. Se pretende dar respuesta a la problemática por medio del desarrollo de un proceso metodológico, para la construcción de un Catálogo del Paisaje del Río Suquía, tomando el modelo investigativo en apogeo de un Observatorio del Paisaje. La misión básica del mismo es observar, detectar e interpretar fenómenos, demandas y tendencias. Los Catálogos del Paisaje son herramientas de los Observatorios, que sirven de referencia en los procesos de planificación territorial y urbanística. La hipótesis central del proyecto manifiesta que “se constituyen en instrumentos innovativos para establecer mecanismos de observación y criterios de valoración, protección, ordenación y gestión del Paisaje en vías de un desarrollo sostenible”. El objetivo general de este proyecto es consolidar un instrumento metodológico y procedimental en vías de construir un Catálogo del Paisaje del río Suquía en la ciudad de Córdoba, para el desarrollo paisajístico sostenible, local y regional. Son objetivos específicos: definir el marco teórico de investigación; desarrollar una estrategia procedimental de abordaje del caso de aplicación; generar la interpretación de componentes, fenómenos, demandas y tendencias del paisaje para establecer lineamientos hacia el completamiento del Catálogo; y establecer una herramienta metodológica que sirva de referencia en los procesos de planificación paisajística territorial sostenible. Se proyecta una investigación documental y directa, sustentada en una metodología mixta, combinando los métodos de análisis, observación, inducción y síntesis. La investigación propone realizar un valioso aporte al conocimiento de la realidad local del medio ambiente urbano, y sobre la teoría general del Paisaje, haciendo énfasis en aspectos metodológicos. Es una investigación aplicada, con posibilidades concretas para la práctica del desarrollo urbano, en su transferencia a organismos gubernamentales locales.Fil: Períes, Lucas. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Arquitectura; Argentin

Observatorio del paisaje urbano de la Ciudad de Córdoba : hacia un catálogo del paisaje del Río Suquía, parte 2 (suburbano noroeste)

El proyecto desarrolla el tema del Paisaje Urbano contemporáneo, haciendo énfasis en la relación Río Suquía - Ciudad de Córdoba. El Plan Director de la Ciudad de Córdoba propone la recuperación integral y puesta en valor del eje natural del Río Suquía, fortaleciendo su carácter de ser el elemento natural más significativo del sistema verde urbano, que cualifica y le da identidad a la ciudad desde su fundación. Esta política demanda instrumentos innovativos y es el problema central que plantea este proyecto de investigación. Se pretende dar respuesta a la problemática por medio del desarrollo de un proceso metodológico, para la construcción de un Catálogo del Paisaje del Río Suquía, tomando el modelo investigativo en apogeo de un Observatorio del Paisaje. La misión básica del mismo es observar, detectar e interpretar fenómenos, demandas y tendencias. Los Catálogos del Paisaje son herramientas de los Observatorios, que sirven de referencia en los procesos de planificación territorial y urbanística. La hipótesis central del proyecto manifiesta que “se constituyen en instrumentos innovativos para establecer mecanismos de observación y criterios de valoración, protección, ordenación y gestión del Paisaje en vías de un desarrollo sostenible”. El objetivo general de este proyecto es consolidar un instrumento metodológico y procedimental en vías de construir un Catálogo del Paisaje del río Suquía en la ciudad de Córdoba, para el desarrollo paisajístico sostenible, local y regional. Son objetivos específicos: definir el marco teórico de investigación; desarrollar una estrategia procedimental de abordaje del caso de aplicación; generar la interpretación de componentes, fenómenos, demandas y tendencias del paisaje para establecer lineamientos hacia el completamiento del Catálogo; y establecer una herramienta metodológica que sirva de referencia en los procesos de planificación paisajística territorial sostenible. Se proyecta una investigación documental y directa, sustentada en una metodología mixta, combinando los métodos de análisis, observación, inducción y síntesis. La investigación propone realizar un valioso aporte al conocimiento de la realidad local del medio ambiente urbano, y sobre la teoría general del Paisaje, haciendo énfasis en aspectos metodológicos. Es una investigación aplicada, con posibilidades concretas para la práctica del desarrollo urbano, en su transferencia a organismos gubernamentales locales.Fil: Períes, Lucas. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Arquitectura; Argentin

Immune-related gene expression in nurse honey bees (Apis mellifera) exposed to synthetic acaricides

The mite Varroa destructor is an ectoparasite affecting honey bees worldwide. Synthetic acaricides have been among the principal tools available to beekeepers for its control, although several studies have shown its negative effects on honey bee physiology. Recent research suggests that those molecules strongly impact on immune signaling cascades and cellular immunity. In the present work, LC50 in six-day-old bees were determined for the following acaricides: tau-fluvalinate, flumethrin, amitraz and coumaphos. According to this obtained value, a group of individuals was treated with each acaricide and then processed for qPCR analysis. Transcript levels for genes encoding antimicrobial peptides and immune-related proteins were assessed. Flumethrin increased the expression of hymenoptaecin when comparing treated and control bees. Significant differences were recorded between coumaphos and flumethrin treatments, while the first one reduced the expression of hymenoptaecin and abaecin, the last one up-regulated their expressions. No significant statistically changes were recorded in the expression levels of vitellogenin, lysozyme or glucose dehydrogenase among bees treated with acaricides and control bees. This work constitutes the first report, under laboratory conditions, about induction of immune related genes in response to synthetic miticides.Fil: Garrido, Paula Melisa. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Antúnez, Karina. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; UruguayFil: Martin, Mariana Laura. Fundación para Investigaciones Biológicas Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Porrini, Martín Pablo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Zunino, Pablo. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; UruguayFil: Eguaras, Martin Javier. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Lactobacillus kunkeei strains decreased the infection by honey bee pathogens Paenibacillus larvae and Nosema ceranae

Due to their social behaviour, honey bees can be infected by a wide range of pathogens including the microsporidia Nosema ceranae and the bacteria Paenibacillus larvae. The use of probiotics as food additives for the control or prevention of infectious diseases is a widely used approach to improve human and animal health. In this work, we generated a mixture of four Lactobacillus kunkeei strains isolated from the gut microbial community of bees, and evaluated its potential beneficial effect on larvae and adult bees. Its administration in controlled laboratory models was safe for larvae and bees; it did not affect the expression of immune-related genes and it was able to decrease the mortality associated to P. larvae infection in larvae and the counts of N. ceranae spores from adult honey bees. These promising results suggest that this beneficial microorganism's mixture may be an attractive strategy to improve bee health. Field studies are being carried out to evaluate its effect in naturally infected colonies.Fil: Arredondo, Daniela. Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable. Departamento de Microbiología; UruguayFil: Castelli, Luisina. Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable. Departamento de Microbiología; UruguayFil: Porrini, Martín Pablo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Cs.exactas y Naturales. Instituto de InvestIgaciones Biologicas. Departamento de Biologia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Garrido, Paula Melisa. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biología; ArgentinaFil: Eguaras, Martin Javier. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Zunino Abirad, Pablo Miguel. Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable. Departamento de Microbiología; UruguayFil: Antunez, Karina. Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable. Departamento de Microbiología; Urugua

Immune dysfunction in cirrhosis: distinct cytokines phenotypes according to cirrhosis severity

BACKGROUND/OBJECTIVES: Cirrhosis associated immune dysfunction has been proposed to switch from a pro-inflammatory phenotype in stable cirrhosis to an immunodeficient one in patients with decompensated cirrhosis and acute-on-chronic liver failure. The aim of the present study was to compare serum cytokine levels between healthy patients, stable cirrhosis, and decompensated cirrhotic patients with and without development of acute-on-chronic liver failure (ACLF); and to explore whether any of the measured cytokines is associated with cirrhosis severity and prognosis in ACLF patients. METHODS: Patients were enrolled from October 2013 to May 2014 in two hospitals located in Buenos Aires. Cirrhotic patients with an acute decompensating event were enrolled accordingly to the development of ACLF defined by the CANONIC study group. There were two control groups: healthy subjects (n=14) and stable cirrhotic patients (n=14). Demographic, clinical and biochemical data were obtained. Seventeen cytokines were measured using Bio-Plex Pro Human Cytokine 17-plex Assay. RESULTS: Of the 49 decompensated cirrhotic patients enrolled, 18 (36.7%) developed ACLF. Leukocyte count, MELD score at admission, Clif-SOFA at admission and day 7 were significantly higher in the ACLF group (p=0.046, p<0.001, p<0.001, p<0.001 respectively) as well as short-term mortality (p<0.001) compared to stable and decompensated cirrhotic patients. In comparison with healthy controls, stable cirrhotic and decompensated cirrhotic patients showed increased levels of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines: IL-6, IL-7, IL-8, IL-10, IL 12, and TNF-α. Decompensated cirrhotic patients with the development of ACLF showed a significant decrease of IL-7, IL-10, IL-12, TNF-α, MCP-1 and IFN-γ, but a sustained response of IL-6 and IL-8. When evaluating cirrhosis severity, IL-6 and IL-8 correlated positively with MELD score, whereas only IL-6 correlated positively with Clif-SOFA score at day 7; IL-2 correlated negatively with Clif-SOFA at admission. In comparison with all scores, leukocyte count showed positive correlation and IFN-γ negative correlation with disease severity. When evaluating survival, only MELD and Clif-SOFA scores had a significant association with mortality. CONCLUSIONS: Pro-inflammatory cytokines and chemo-attractant elements are increased in cirrhosis in comparison with healthy subjects, and display higher values concomitantly with cirrhosis progression. However, in acute-on-chronic liver failure an opposite cytokine pattern that can be resumed as a combination of immune paresis and excessive inflammatory response was observed. Several pro-inflammatory cytokines (IL-2, IL-6, IL-8 and IFN-γ) showed correlation with disease severity; their utility as prognostic biomarkers needs to be further studied.Fil: Dirchwolf, Melisa. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Infecciosas "Dr. Francisco Javier Muñiz"; ArgentinaFil: Podhorzer, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Marino, Mónica. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Gastroenterología "Dr. Carlos B. Udaondo"; ArgentinaFil: Shulman, Carolina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Infecciosas "Dr. Francisco Javier Muñiz"; ArgentinaFil: Cartier, Mariano. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Gastroenterología "Dr. Carlos B. Udaondo"; ArgentinaFil: Zunino, Moira. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Infecciosas "Dr. Francisco Javier Muñiz"; ArgentinaFil: Paz, Silvia. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Infecciosas "Dr. Francisco Javier Muñiz"; ArgentinaFil: Muñoz, Alberto. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Gastroenterología "Dr. Carlos B. Udaondo"; ArgentinaFil: Bocassi, Andrea. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Infecciosas "Dr. Francisco Javier Muñiz"; ArgentinaFil: Gimenez, Juan. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Infecciosas "Dr. Francisco Javier Muñiz"; ArgentinaFil: Di Pietro, Lucía. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Infecciosas "Dr. Francisco Javier Muñiz"; ArgentinaFil: Romero, Gustavo. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Gastroenterología "Dr. Carlos B. Udaondo"; ArgentinaFil: Fainboim, Hugo. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Infecciosas "Dr. Francisco Javier Muñiz"; ArgentinaFil: Fainboim, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentin

Observatorio del paisaje urbano de la ciudad de Córdoba: hacia un catálogo del paisaje del Río Suquía, parte 2 (suburbano noroeste).

El Plan Director de la Ciudad de Córdoba propone la recuperación integral y puesta en valor del eje natural del Río Suquía, fortaleciendo su carácter de ser el elemento natural más significativo del sistema verde urbano, que cualifica y le da identidad a la ciudad desde su fundación. Esta política demanda instrumentos innovativos y es el problema central que plantea este proyecto de investigación. Los nodos de las dos Facultades que constituyen la red, cuentan con capacidades técnicas multidisciplinares y experiencias previas en investigaciones especificas, que al vincularse se potenciarán para afrontar el tema-problema. Se pretende dar respuesta a la problemática por medio del desarrollo de un proceso metodológico, para la construcción de las bases de un Catálogo del Paisaje del Río Suquía, tomando el modelo investigativo en apogeo de un Observatorio del Paisaje. Los Catálogos del Paisaje son herramientas de los Observatorios, que sirven de referencia en los procesos de planificación territorial y urbanística. La hipótesis central del proyecto manifiesta que “se constituyen en instrumentos innovativos para establecer mecanismos de observación y criterios de valoración, protección, ordenación y gestión del Paisaje en vías de un desarrollo sostenible. El objetivo general de este proyecto es consolidar un instrumento metodológico y procedimental en vías de construir un Catálogo del Paisaje del río Suquía en la ciudad de Córdoba, para el desarrollo paisajístico sostenible, local y regional. Son objetivos específicos del proyecto: constituir el marco teórico de investigación; desarrollar una estrategia procedimental de abordaje del caso de aplicación; generar la interpretación de componentes, fenómenos, demandas y tendencias del paisaje para establecer lineamientos hacia el completamiento del Catálogo; y establecer una herramienta metodológica que sirva de referencia en los procesos de planificación paisajística territorial sustentable. La investigación propone realizar un valioso aporte al conocimiento de la realidad local del medio ambiente urbano, y sobre la teoría general del Paisaje, haciendo énfasis en aspectos metodológicos. Es una investigación aplicada, con posibilidades concretas para la práctica del desarrollo urbano, en su transferencia a organismos locales