La caffeina contiene le infezioni virali nelle api

formula chimica della caffeina

In questo studio è stata valutata l'influenza della caffeina sul sistema immunitario delle api.

Sono stati misurati i livelli di espressione genica per dimostrare l'interazione tra caffeina e DWV. L'effetto della caffeina sul sistema immunitario delle api è quasi sconosciuto. Negli esseri umani, un'elevata concentrazione di caffeina può mitigare i danni causati dall'infiammazione. Ciò è dovuto all'inibizione dell'attività della fosfodiesterasi (PDE), che porta ad un aumento del livello di cAMP intracellulare e all'attivazione della via PKA. Ciò potrebbe spiegare i cambiamenti nell'espressione genica riscontrati nel presente studio, poiché la via PKA è coinvolta anche nella regolazione del sistema immunitario.

L'analisi del livello di espressione dei geni immunitari ha mostrato che erano significativamente aumentati dopo il trattamento con caffeina nelle api infette da DWV, vale a dire per parseph e myd88 nella via Toll, PGRPLC, tak1, kenny e tab nella via Toll Via Imd e lisozima-1 (Lys-1), enzima attivante la profenolossidasi (PPOact) e il gene AMP amPPO. È stato precedentemente dimostrato che entrambe le vie Top e Imd sono coinvolte nella lotta contro l'infezione virale negli insetti. I nostri risultati hanno anche mostrato che il trattamento con caffeina prima dell'infezione da DWV potrebbe inibire sufficientemente l'infezione da DWV. Ciò indica che la caffeina può rafforzare il sistema immunitario aumentando l'espressione dei geni coinvolti in percorsi noti per influenzare le risposte immunitarie (come Toll e Imd) e proteggere le api dalle infezioni virali.

sistema immunitario

Nei risultati, dopo l'infezione da DWV, il livello di espressione genetica del sistema immunitario risulta sovraregolato. Sebbene studi precedenti abbiano indicato che il DWV può sopprimere il sistema immunitario dell'ospite, ciò è la conseguenza dell'infezione latente e a lungo termine di Varroa destructor e DWV. Nel nostro esperimento, il virus è stato somministrato alle api sane, quindi questa situazione è diversa dallo studio precedente. Questa infezione acuta ha indotto un picco nella risposta immunitaria delle api contro l'invasione virale. Fino ad ora, l'effetto della caffeina sull'espressione genetica nelle api di 16 giorni è rimasto inesplorato.

La caffeina è un composto naturale presente nel nettare di alcune piante e, pertanto, le api possono facilmente consumare caffeina dall'ambiente. In sintesi, la caffeina ha il potenziale per migliorare la resistenza delle api alle infezioni virali. Per le api di 16 giorni, la caffeina ha un effetto simile ma non così ampio e positivo come nelle altre età. La caffeina inibisce la replicazione del DW migliorando il metabolismo dei carboidrati.

Per studiare ulteriormente come la caffeina stimola l'espressione dei geni correlati alla risposta immunitaria, è stata analizzata la replicazione del DWV nelle api infette con o senza la dieta a base di caffeina. Si è scoperto che il numero di copie del genoma del DWV era significativamente ridotto nelle api che ricevevano la dieta a base di caffeina, suggerendo che la caffeina induceva l'espressione di geni correlati alla risposta immunitaria, che a sua volta ha soppresso la replicazione del DWV. È noto che una risposta immunitaria ottimale richiede una notevole quantità di energia; pertanto, abbiamo ipotizzato che la caffeina stimoli l'espressione dei geni correlati alla risposta immunitaria imponendo effetti positivi sui percorsi relativi al metabolismo dei carboidrati. Per verificare questa ipotesi, abbiamo analizzato l'espressione dei geni coinvolti nella glicolisi e nel ciclo dell'acido tricarbossilico (TCA) nelle api con o senza dieta a base di caffeina mediante PCR in tempo reale. Sebbene il risultato non abbia avuto differenze significative, possiamo comunque vedere che il risultato mostra che l'espressione dei geni coinvolti nella glicolisi e il ciclo TCA hanno una tendenza verso l'aumento.

Cella reale affetta dal virus BQCV

La caffeina inibisce anche l'infezione di altri virus prevalenti delle api. A queste api infette è stata somministrata caffeina nella loro dieta per valutarne l'effetto sull'attività virale nell'ospite. La quantificazione dell'espressione genica virale mediante PCR in tempo reale ha mostrato una diminuzione significativa in 6 dei geni virali nelle api trattate con caffeina, ad eccezione del Virus della cella reale nera (BQCV) e del virus Varroa destructor (VDV).

Yun-Heng Lu et al.

tratto dal lavoro Identification of Immune Regulatory Genes in Apis mellifera through Caffeine Treatment - Insects 2020, 11, 516; doi: 10.3390/insects11080516