Análisis virológico y epidemiológico del Síndrome de Despoblamiento de las Colmenas en España. Estudio de causas y consecuencias
La abeja de la miel Apis mellifera es la principal
especie polinizadora empleada por el hombre para aumentar la
productividad de los cultivos, y además desempeña una importante función
en el mantenimiento de la biodiversidad en todo el mundo. En las
últimas décadas, se ha apreciado un incremento de la mortalidad de las
colonias de abejas en numerosas regiones, lo que ha llevado a generar
una gran alarma debido a sus potenciales repercusiones económicas y
medioambientales. Este fenómeno, caracterizado por no tener una causa
conocida, se ha clasificado principalemente en “Síndrome de
Despoblamiento de las Colmenas” (SDC), cuando presenta una
sintomatología concreta de despoblamiento de abejas adultas, o
simplemente “mortalidad invernal”, cuando las colmenas no superan el
invierno por causas no identificadas. Estas pérdidas se han observado
también en España, el país con mayor censo de colmenas de la Unión
Europea e importante productor de miel. Esta situación ha generado la
necesidad de estudiar las causas de tales pérdidas. Actualmente se
considera que no existe una causa única que explique esta mortalidad
sino que, por el contrario, se trata de un fenómeno en el que la
interacción de varios factores afecta a las colonias. Entre estos
factores considerados ‘de riesgo’ destacan la mala nutrición y la
escasez de recursos, la climatología adversa y el cambio climático, la
exposición a pesticidas neonicotinoides empleados en los cultivos donde
pecorean las abejas, la presencia de depredadores naturales y especies
invasoras y la acción de los patógenos presentes en las colmenas. Entre
los patógenos que pueden afectar a la abejas, destacan los virus porque a
pesar de conocerse su amplia distribución y prevalencia en las colmenas
y haber sido asociados con eventos de mortalidad de colonias de abejas,
aún son muchos los interrogantes sobre su patogenia, cómo se ven
afectados por otros factores y cómo son capaces de alterar el equilibrio
con el hospedador produciendo estados patológicos.
Esta tesis doctoral, que lleva el título “Análisis virológico y
epidemiológico del Síndrome de Despoblamiento de las Colmenas en España.
Estudio de causas y consecuencias”, se ha centrado en el estudio de la
implicación de los virus de abeja en las pérdidas de colmenas desde una
perspectiva global, estudiando tanto aspectos del diagnóstico de virus,
como de su epidemiología, considerando la asociación con otros factores
que tienen un potencial efecto sobre las colonias. El trabajo
desarrollado en la presente tesis ha generado cuatro artículos
científicos, dos de ellos publicados y otros dos en fase de revisión en
revistas científicas de impacto. Por un lado, estos artículos abarcan la
aplicación del diagnóstico molecular y la metagenómica para la
detección de virus presentes en muestras de colmenas que presentan
síntomas compatibles con el SDC (objetivos 1 y 2). Por otro lado,
considerando las peculiaridades de las infecciones víricas en abejas y
que las pérdidas de colmenas son un fenómeno multifactorial, se ha
integrado el diagnóstico vírico en estudios epidemiológicos en los que
se han considerado la influencia de otros factores, tanto internos como
externos a la colmena, en el efecto patógeno que producen los virus.
Así, se ha estudiado la presencia, carga vírica y estacionalidad de los
virus de abeja que destacan por su potencial patógeno en dos regiones de
España, Andalucía y Comunidad de Madrid, y se ha evaluado su relación
con factores como las técnicas de manejo y la presencia de otros
patógenos en la colmena (objetivos 3 y 4).
El primer objetivo de esta tesis doctoral fue estudiar la potencial
relación del virus de la parálisis aguda israelí (IAPV) con el SCD en
colonias de abejas en España. Este virus había sido señalado como
potencial indicador del SDC en EEUU en 2007, y su presencia en España
fue detectada a partir del año 2010. En este objetivo, sin embargo, se
cuantifica por primera vez y se analiza su potencial implicación con el
SDC en nuestro país, seleccionando como área de estudio la CCAA de
Andalucía. Se determinó mediante RT-PCR que la frecuencia de IAPV en las
colmenas muestreadas fue del 13.5% y la carga media 4.9x105 copias de
genoma equivalente (CGE)/abeja, aunque se detectaron cargas de entre 102
y 107 CGE/abeja en las colonias muestreadas. Sin embargo, no se
encontró asociación entre las colmenas que mostraban debilidad y la
presencia de IAPV, observándose que las cargas más altas se encontraron
tanto en colonias sanas como débiles. Esto parece indicar que altas
cargas de IAPV no producen el colapso de las colmenas por sí solas,
aunque sería interesante comprobar a nivel molecular e histopatológico
si esta carga de IAPV produce daño a nivel individual. Además, se
estudió el origen de la variante de IAPV presente en Andalucía mediante
un análisis filogenético que reveló que dicha variante se agrupa junto
con muestras de Francia en un clúster diferente del de la primera
muestra descrita en España, concretamente en Valencia. Por tanto, estos
resultados indican la presencia de dos linajes de IAPV evolutivamente
distintos y con diferente origen en España.
El segundo objetivo de esta tesis doctoral fue analizar la presencia de
virus desconocidos potencialmente implicados en el SDC mediante
metagenómica. Este objetivo surge por las limitaciones del diagnóstico
de virus de abeja como: la ausencia de producción de anticuerpos, la
imposibilidad de emplear cultivos celulares para su crecimiento, las
infecciones mixtas y las limitaciones propias del diagnóstico molecular,
que requiere del conocimiento previo de la secuencia del virus. La
metagenómica se basa en la secuenciación masiva del genoma vírico, por
lo que no se ve afectada por estas limitaciones y por tanto ofrece una
alternativa y una oportunidad única para el estudio de los virus
implicados en la pérdida de colonias. Mediante este enfoque, se
estudiaron los virus presentes en una muestra de una colonia que
presentaba síntomas de SDC en un colmenar de Navarra. Se detectaron tres
virus de abeja en coinfección en la muestra: IAPV y, por primera vez en
Europa, los virus de la parálisis letal de los ápidos (ALPV) y del Lago
Sinaí (LSV), dos virus previamente descritos en EEUU de los que es
necesario estudiar su patogenia y su efecto concreto en el SDC. Por su
parte, en análisis filogenético de IAPV reveló su similitud con la
variante previamente descrita en Andalucía y otras secuencias descritas
en Francia, lo cual podría explicarse por su proximidad geográfica.
Además, este estudio reveló que las abejas pueden ser portadoras de un
virus de planta, el virus del mosaico del nabo (TuRSV), constituyendo un
potencial vector de este virus.
El tercer objetivo de esta tesis doctoral fue determinar las prácticas
de manejo que pueden influir en el efecto de las infecciones víricas
sobre la salud de las colmenas. Entender el efecto de las prácticas de
manejo sobre la dinámica de los virus en las colonias puede ayudar en su
optimización como estrategia para la prevención de enfermedades
víricas, que pueden desencadenar el colapso de las colonias. Para ello
se realizó un extensivo muestreo en la CCAA de Andalucía para
caracterizar las prácticas de manejo y la presencia y carga de virus de
abeja (virus de las alas deformadas (DWV), virus de la realera negra
(BQCV), virus de la parálisis aguda (ABPV), IAPV, virus Kashmir (KBV),
virus de la cría sacciforme (SBV) y virus de la parálisis crónica
(CBPV)), en dos muestreos en primavera-verano y otoño-invierno. Se
observó un ligero empeoramiento del estado sanitario de las colonias en
otoño-invierno, coincidiendo con una mayor presencia de enfermedad
fúngica y síntomas inespecíficos como pillaje, aunque no se notificó la
presencia de síntomas víricos. La presencia de virus fue común en ambos
muestreos, aunque sólo BQCV y DWV fueron detectados en todas las
provincias en los dos muestreos y sólo en el caso de DWV se apreció una
tendencia de aumento de presencia y carga entre los dos muestreos,
aunque no superaron el orden de 107 CGE/abeja y no se observaron
síntomas de deformidad en las alas. El estudio de las relaciones entre
las prácticas de manejo y la presencia de virus reveló tendencias para
BQCV y DWV, destacando la asociación de prácticas y factores
relacionados con un manejo profesional con una menor presencia vírica.
Por tanto, la formación en técnicas de manejo es esencial para mantener
un óptimo estado sanitario de las colmenas.
El cuarto objetivo de esta tesis doctoral fue analizar la dinámica y las
interacciones de los virus junto con otros patógenos y su implicación
en el debilitamiento de las colmenas. Para ello se caracterizó la
presencia de virus (DWV, BQCV, ABPV, IAPV, KBV y SBV), un microsporidio
(Nosema ceranae) y un parásito (Varroa destructor), en muestras de
abejas adultas y cría, durante los periodos de primavera-verano y
verano-otoño, en seis colmenares comerciales situados en entorno natural
en la CCAA de Madrid. Se observó que la presencia de patógenos fue
frecuente en las colonias durante primavera-verano, pero tanto la
prevalencia como la carga de patógenos aumentaron en verano-otoño junto
con la presencia de sintomatología evidente y debilidad en las colonias.
El análisis de componentes principales mostró que las colonias de un
mismo colmenar tienen presencia y cargas de patógenos similares, y por
tanto, la caracterización del entorno de las colmenas puede ser clave en
el estudio de la dinámica de los patógenos en las colonias. Por otro
lado, se encontró una correlación positiva entre los virus BQCV y SBV en
las dos estaciones, y una correlación entre DWV y Varroa en
verano-otoño. El debilitamiento de las colonias se relacionó con la
presencia de altas cargas de DWV en verano-otoño, cuando se observó la
presencia de sintomatología abierta. Además, el estudio por separado de
muestras de abejas adultas y cría reveló que la cría tiene mayor carga
de DWV en esta época del año, indicando que puede ser una muestra
interesante en el estudio de la interacción Varroa-DWV y su implicación
en el colapso de las colonias. Por último, en este estudio se describe
por primera vez la presencia del virus ABPV en España.
Por tanto, esta tesis doctoral ha supuesto un gran avance en el estudio
de la implicación de los virus en la pérdida de colonias desde una
perspectiva multidisciplinar, combinando diagnóstico y epidemiología, en
colonias de España, cuyo sector apícola es el más importante de la
Unión Europea en censos y producciones. Los resultados de esta tesis
permitirán implementar medidas de control y vigilancia que ayuden a
minimizar el efecto de los virus sobre las colmenas y a mantener el
estado sanitario de las mismas.
Tesis Doctoral defendida por Marina Vicente Rubiano en la Facultad de Veterinaria de la Universidad Complutense de Madrid
