Mikrosporídie Nosema sa medzi včelami prenášajú fekálno-orálnou cestou. Spóry Nosema spp. boli zistené na kvetoch a prenesené do úľov spolu s peľom včiel.
Cieľom tejto štúdie bolo zistiť, či sa mikrosporídie Nosema prenášajú vzduchom vo včelíne, v kontrolnej oblasti (bez prítomnosti včelstiev) a/alebo v laboratóriu počas pokusov v klietke s umelo infikovanými včelami. Nový spôsob prenosu vzduchom sa skúmal volumetrickou metódou pomocou aerobiologického vzorkovača typu Hirst umiestneného na zemi vo včelíne, v botanickej záhrade a na podlahe laboratória.
Súčasne sa pomocou Bürkerovej hemocitometrickej metódy odhadla priemerná miera infekcie Nosema u včelárov vo včelnici. Pásky so zachytenými spórami boli zobrazené pomocou svetelnej mikroskopie, Nomarského interferenčnej kontrastnej mikroskopie a skenovacej elektrónovej mikroskopie. Najvyššia koncentrácia spór Nosema na 1 m3 vzduchu (4,65) bola zaznamenaná v auguste, zatiaľ čo najnižšia koncentrácia (2,89) bola zaznamenaná v júli. Potvrdila to analýza metódou Real-Time PCR. Prítomnosť N. apis, ako aj N. ceranae bola zistená v každom z testovaných pásikov zo včelína. Priemerný počet kópií N. apis sa odhadol na 14,4 × 104 kópií na 1 cm2 pásky, zatiaľ čo počet kópií N. ceranae bol 2,24 × 104 kópií na 1 cm2 pásky. Výsledky naznačujú, že mikrosporídie Nosema sa vo včelíne prenášali vetrom, ale nie v botanickej záhrade a v laboratóriu vzduchom. Potvrdili to aj genetické analýzy. DNA z imobilizovaného biologického materiálu bola izolovaná a podrobená PCR na zistenie druhu Nosema. Zistil sa fragment génu 16S rRNA charakteristický pre Nosema apis a N. ceranae. Náš výskum dopĺňa poznatky o prenose mikrosporídií Nosema spp. v prírodnom prostredí a poukazuje na obdobie spojené s najväčším rizikom infekcie včelstiev Nosema spp.
1. Širšie šírenie infekcie
Jedným z najvýznamnejších aspektov prenosu nákazy vzduchom je jeho schopnosť umožniť širšie a rýchlejšie šírenie spór Nosema na rôzne vzdialenosti. V rámci uskutočneného výskumu sa zistilo, že spóry Nosema sa dajú zistiť vo vzduchu na rôznych miestach vrátane včelínov a kvetov, čo podporuje možný prenos na viacero včelstiev na rôznych miestach . Naproti tomu fekálno-orálna cesta spočíva prevažne v priamej interakcii medzi včelami, ktoré majú spoločné zdroje potravy alebo sa nachádzajú v tesnej blízkosti. Takéto spôsoby prenosu sú viac lokalizované a obmedzujú šírenie infekcie predovšetkým na včelstvo, z ktorého patogén pochádza.
Schopnosť vzdušného prenosu spór vetrom umožňuje týmto patogénom prenášať sa z jedného včelstva do druhého, čo rýchlo vedie k rozsiahlym infekciám. Napríklad pri vyprázdňovaní včiel počas letu alebo dokonca pri odpočinku sa spóry môžu aerosolizovať a preniesť do susedných oblastí, čo môže viesť k nákaze nových včelstiev, aj keď predtým neboli v kontakte s infikovanými jedincami. To môže vytvoriť náročný scenár pre včelárov, ktorí sa snažia kontrolovať šírenie nosemy medzi svojimi včelstvami.
Experimentálne postupy. Medzi úle sa umiestnil lapač na spóry typu Hirst.
2. Zvýšené riziko infekcie
Štúdia zdôrazňuje, že aj minimálna koncentrácia spór vo vzduchu (len 5 spór Nosema na meter kubický) môže predstavovať významné riziko infekcie pre jednotlivé včely a následne pre celé včelstvá. To poukazuje na zásadný rozdiel medzi prenosom vzdušnou cestou a inými cestami. V prípade fekálno-orálneho prenosu by včely museli prísť do kontaktu s kontaminovanými zdrojmi potravy alebo prvkami úľa. Pravdepodobnosť nákazy prostredníctvom spór prenášaných vzduchom sa výrazne zvyšuje pri šírení vetrom, najmä v regiónoch s vysokou populáciou včiel a nedostatočnými opatreniami biologickej bezpečnosti.
Okrem toho sa v dokumente uvádza, že vyššie koncentrácie spór Nosema vo vzduchu počas určitých mesiacov – napríklad v auguste – korelujú s maximálnou mierou infekcie u krmovinárskych zvierat. Táto synchronizácia medzi koncentráciou spór v ovzduší a mierou infekcie znamená, že prenos vzdušnou cestou by mohol ovplyvniť nielen jednu včelnicu, ale následne sa odraziť v celom ekosystéme včelstiev.
3. Vplyvy prostredia
Prenos vzdušnou cestou je úzko spätý s faktormi prostredia, ako sú vlhkosť, teplota a dokonca aj rýchlosť vetra. Tieto faktory môžu významne ovplyvniť prežívanie, životaschopnosť a účinnosť šírenia spór Nosema vo vzduchu . Napríklad suchšie podmienky môžu zvýšiť schopnosť spór prenášať sa vzduchom, čo naznačuje, že klíma môže zohrávať rozhodujúcu úlohu pri ovplyvňovaní dynamiky infekcie.
Naproti tomu iné spôsoby prenosu – priamy kontakt alebo fekálno-orálna cesta – sú zvyčajne menej ovplyvnené takýmito premennými prostredia. Účinnosť prenosu vzdušnou cestou sa v podstate môže meniť sezónne alebo s meniacim sa počasím, čo vytvára nepredvídateľnosť stratégií riadenia chorôb včelstiev.
4. Potenciál rozsiahlych ohnísk nákazy
Prenos vzdušnou cestou môže uľahčiť vypuknutie rozsiahlych ohnísk Nosemy, keďže infekčné spóry sa môžu rýchlo šíriť vzduchom a potenciálne postihnúť viacero včelstiev vo veľmi krátkom čase. Táto rýchla vzájomná výmena komplikuje úsilie o kontrolu ohnísk, pretože včelári môžu mať problém identifikovať zdroj infekcie a účinne ho riešiť.
Naproti tomu iné spôsoby prenosu často vedú k obmedzenejším ohniskám v dôsledku ich závislosti od priamej interakcie medzi včelstvami a v rámci nich. Lokalizovaný nárast miery infekcie sa dá ľahšie vystopovať a zvládnuť v porovnaní s rozsiahlym šírením vzduchom. Takéto scenáre Pandorinej skrinky si vyžadujú komplexné stratégie riadenia včelstiev, pretože zvýšenie koncentrácie spór vo vzduchu môže viesť ku kaskádovému efektu vo viacerých včelstvách.
5. Interakcie s inými patogénmi
Prenos nákazy vzduchom môže skomplikovať dynamiku interakcií medzi včelstvami. Výskum naznačuje, že spóry Nosema – podobne ako iné patogény – môžu pretrvávať v rôznych rezervoároch prostredia, ako sú napríklad kvety, čo môže viesť k tomu, že včely získajú viacero patogénov súčasne počas vyhľadávania zdrojov potravy. Toto mnohostranné vystavenie môže zhoršiť zdravotné problémy včelstiev, čo vedie k oslabeniu imunitných reakcií a zvýšenej úmrtnosti.
Okrem toho, vzhľadom na rastúce obavy týkajúce sa zdravia opeľovačov, je potrebné dôkladne vyhodnotiť vzájomné pôsobenie medzi prenosom vzdušnou cestou a inými cestami prenosu. Možnosť interakcie s inými hubovými alebo vírusovými patogénmi pridáva ďalšiu vrstvu zložitosti do pochopenia epidemiológie chorôb ovplyvňujúcich včely, najmä v podmienkach zvýšenej ľudskej činnosti alebo narušenia biotopov.
Záver
Celkovo možno povedať, že dôsledky prenosu mikrosporídií Nosema vzduchom na včelie rodiny sú mnohostranné a vyžadujú si podrobnejšie preskúmanie. Širšie šírenie infekcie, zvýšené riziko nákazy, vplyv environmentálnych podmienok, potenciál významných ohnísk a interakcie s inými patogénmi zdôrazňujú zložitosť riadenia zdravia včiel v čoraz nepredvídateľnejšom prostredí. Účinné kontrolné opatrenia musia zahŕňať pochopenie dynamiky vzdušného šírenia, aby sa zabezpečila ochrana populácií včiel, čím sa zabezpečia spoľahlivé opeľovacie služby, ktoré sú životne dôležité pre poľnohospodárske systémy a ekosystémy ako celky.