Reciprocal adaptations between the microsporidian gut pathogen Nosema ceranae and its honeybee host Apis mellifera - [kumulative Dissertation]

Abstract

Die Manipulation von Wirten ist eine häufig verwendete Strategie von Parasiten zu ihren Gunsten. Dies scheint auch der Fall für das Microsporidium Nosema ceranae zu sein, welches häufig Honigbienen (Apis mellifera) und andere Bienen infiziert. Extensive Selektion durch Dänische Imker resultierte in Nosema toleranten Bienen. Das Hauptziel dieser Arbeit war es die Toleranz-Mechanismen besser zu verstehen. Hierfür haben wir die toleranten mit sensitiven (aus Frankreich) Bienen in einem interdisziplinären Ansatz verglichen. Wir haben zum einen die energetischen Konsequenzen zwischen beiden Zuchtlinien verglichen. Zum anderen haben wir apoptotische Prozesse im Mitteldarm mittels TUNEL visualisiert; die Expression von Schlüsselgenen quantifiziert; und mit Ergebnissen proteomischer Analysen diskutiert.

Host manipulation is a strategy often employed by parasites for their own benefits. This seems to be true also for the microsporidian gut pathogen Nosema ceranae, which is commonly found in honeybees (Apis mellifera) and other bee pollinators worldwide. Extensive selection efforts by Danish beekeepers resulted in a Nosema tolerant honeybee lineage. The major aim of the thesis was it to understand the mechanisms underlying this tolerance. For this we compared Nosema infections between sensitive (from France) and tolerant honeybees using interdisciplinary approaches. We compared the energetic consequences of Nosema spp. infection between honeybees from the sensitive and tolerant lineage. We visualizes apoptotic processes in the gut epithelium using TUNEL; related this to the expression levels of key genes in the apoptotic cascade; and discuss this with results from differential proteomic analyses.