Imunitní reakce čmeláků na bakteriální infekce s využitím metody MALDI BeeTyping® a proteomiky

Čmeláci (Bombus terrestris) vykazují odlišné imunitní reakce na bakteriální infekce způsobené bakteriemi Micrococcus luteus, Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum a Serratia marcescens, jak odhalily metody MALDI BeeTyping® a proteomika. Analýza hlavních komponent hmotnostně spektrálních otisků hemolymfy ukazuje jasnou molekulární diferenciaci mezi infikovanými a kontrolními čmeláky. Antimikrobiální peptidy, jako jsou apidaecin, abaecin, hymenoptaecin a defensin 1, jsou během infekce nadměrně exprimovány, přičemž vrchol exprese nastává 48 hodin po infekci. Serratia marcescens vyvolává závažnou imunitní reakci a vysokou úmrtnost, zatímco u P. c. c. byly zjištěny známky obcházení imunitního systému. Modely strojového učení využívající spektrální otisky MALDI dosáhly 100% přesnosti klasifikace, přičemž apidaecin (m/z 1977,78) se ukázal jako ion s nejvyšší rozlišovací schopností. Proteomika identifikovala během infekce S. marcescens 3403 proteinů, z toho 1120 pocházejících z patogenu, což naznačuje systémovou infekci. Analýza signálních drah odhalila 716 ovlivněných drah, přičemž glykolýza/glukoneogeneze (ko00010) byla významně změněna u všech infekcí. Během infekce S. marcescens došlo k upregulaci proteinů reagujících na oxidační stres, včetně thioredoxinu a superoxiddismutázy. Studie dokazuje, že metoda MALDI BeeTyping® je slibným diagnostickým nástrojem pro posuzování zdravotního stavu čmeláků, přičemž klíčové imunitní a metabolické proteiny slouží jako biomarkery.