NOSEMA CERANAE

Otro gran patógeno de las abejas, igualmente considerado uno de los patógenos primarios de primera magnitud de las abejas, es el Nosema ceranae. Se trata de un microsporidio parásito unicelular descubierto a finales del siglo XX por el equipo del Doctor Fries en abejas Apis cerana (abeja asiática). No obstante, en 2005 se descubrió que también afectaba a la Apis mellifera. De su misma familia se encuentra el Nosema apis y el Nosema bombi, más tipos de microsporidios también de transmisión horizontal, pero no han tenido un gran impacto sobre las abejas. El N. apis y el N. ceranae afectan a las abejas, mientras que el N. bombi sólo parasita a insectos del género Bombi dentro de los himenópteros. Se decidió central el estudio en el Nosema ceranae ya que el Nosema apis no tiene un gran impacto en las abejas y el Nosema bombi no ampara el género Apis dentro del orden Hymenoptera.

Actualmente, la presencia del Nosema ceranae significa una pandemia, ya que ha sido hallado en todos los sitios dónde se ha podido investigar en estos últimos cinco años. En España en 2019 se estimó la presencia de este microsporidio en un 70% de las colmenas españolas mediante pruebas RT-PCR (utilizadas por su alta especificidad y sensibilidad usando los nucleácidos de los virus y los amplifica). No obstante, suelen provocar pérdida de vigor y motivar la muerte de la abeja cuando esta sufre de otros factores estresantes, que pueden incluir una mala nutrición, una mala localización o manejo de la colmena, etc. De acuerdo a los datos más recientes publicados en el Programa de Vigilancia dobre das Pérdidas de Colonias de Abejas, entre 2020 y 2021 un 83,3% de los apiarios se han detectado positivos en Nosemosis, de lo cuáles el 44,9% de las colmenas se ha visto gravemente afectada. Además, de las colmenas afectadas, el 92,9% fue por Nosema ceranae mientras que el 4,3% restante se dio a Nosema apis (Ministerio de Pesca, Agricultura y Alimentación, 20202021: Pág. 12-13).

Para demostrar la virulencia del Nosema ceranae, se ha consultado una investigación realizada en mayo de 2011 por el Centro Apícola Regional (CAR), la Dirección General de la Producción Agropecuaria, la Consejería de Agricultura, el Instituto de Recursos Humanos Para la Ciencia y la Tecnología (INCRECYT), la Fundación Parque Científico y Tecnológico de Albacete (ESF), el Departamento de Epidemiología de Madrid, TRAGSATEC, el

Tabla II Muestras de miel positivas en Nosema ceranae y Nosema apis de diferentes años. Fuente: propia.

Departamento de Zoología y Antropología Física de la Facultad de Veterinaria de Murcia, Departamento de Sanidad Animal, Facultad de Veterinaria, de la Universidad Complutense de Madrid. Utilizaron un total de 240 muestras de miel congelada que constituían el 26,7% de la cantidad de miel total almacenada en sus laboratorios. Las mieles datan de entre los años 1988 hasta el 2009, sacadas de 26 territorios diferentes españoles.

En el estudio se obtuvieron un total de 240 muestras de miel comprendidas entre los años 1988 y 2009, de diferentes zonas españolas. En la tabla no se incluyen los años de 1988 hasta 1996 ya que no hubo indicios de muestras afectadas por los microsporidios. Durante esos 9 años se obtuvieron un total de 56 muestras de miel.

Como muestra la Tabla II y, haciendo uso de las pruebas PCR, se comprobó que el Nosema ceranae fue el microsporidios más presente, infectando un 12,7% de las 240 muestras. Ninguna de las muestras de miel recolectadas antes de 1997 dio positivo por ninguno de los microsporidios, y la presencia del Nosema ceranae no estuvo vigente hasta el 2000 en Cuenca. Se aprecia que desde el 2000 hubo una tendencia en aumento de colonias y abejas obreras positivas en Nosema ceranae. Este incremento ha dado lugar al aumento de problemas patológicos y pérdida de abejas entre los periodos de otoño e invierno (Science, 2013: Pág. 150-155).

Gracias a esta y a otras muchas investigaciones más se ha logrado denominar a la presencia del Nosema ceranae como una pandemia de las abejas. Adicionalmente, la investigadora y profesora de la Universidad Complutense de Madrid María Aránzazu Meana Manes estimó que se trataba de una pandemia ya que se había hallado en todos los lugares en los que se había investigado sobre las patologías de sus abejas.35 El término se debe también a que en las últimas dos décadas se ha hallado sobre todo en Europa, Canadá y Kenia, como indican los estudios de Science Daily y la Universidad de Colorado en Boulder.36

La nosemosis es una enfermedad parasitaria producida por los microsporidios Nosema. Como ya hemos mencionado, tanto el Nosema apis como el Nosema ceranae se localizan en todo el mundo, siendo el Nosema ceranae el más presente en Europa. La nosemosis producida por los dos microsporidios ha provocado un gran aumento en la mortalidad de abejas y, consecuentemente, grandes pérdidas económicas.

A continuación, se profundizará en esta patología, investigando sobre el ciclo biológico del microsporidio, las causas que provocan la patología, su sintomatología, su diagnóstico, etc.

35 Ver Real Academia Nacional de Farmacia (17/10/2019) https://www.ranf.tv/index.php/channel/15/sesiones-y-actos-2019/ (Revisado en diciembre de 2020) 36 “Nosema: La pandemia que está afectando a las abejas nativas” (Portalfruticola.com, 13/07/2020) (Revisado en enero de 2021)

1. Ciclo biológico del Nosema ceranae.

La transmisión de la enfermedad originada por Nosema ceranae se produce por la ingestión de esporas en forma de pequeñas cápsulas que contienen una cubierta para proteger el núcleo reproductor. Esta cubierta permitirá que la espora sobreviva a posibles condiciones desfavorables.

Figura XXIV Anatomía de una abeja. Fuente: Bernard Dery.

Estas esporas suelen ser ingeridas por las abejas durante la limpieza de la colmena ya que pueden consumir alimentos en mal estado o por la trofalaxia, proceso por el cual las abejas, al igual que otros insectos, se alimentan entre ellas. Cuando una abeja ingiere una espora de Nosema ceranae, esta viaja desde la boca hasta el intestino, a la luz del ventrículo. Allí la espora será atacada por los jugos gástricos del intestino que debilitarán su cubierta hasta que esta se rompa y los dos núcleos salgan (evaginen) y se introduzcan en las células epiteliales del intestino. Una vez el filamento polar (aquello que le permite adherirse a las células epiteliales) con el contenido del núcleo ha llegado a las células correspondientes, se reproduce y se transforma en su forma vegetativa hasta llegar a formarse la espora joven y más tarde la espora madura infectante mediante varios estadios intermedios.

Estas células intestinales se van llenando de esporas maduras hasta que se rompen y las liberan a la luz intestinal para que estas continúen infectando nuevas células intestinales.

Tras la muerte de una célula parasitada pueden suceder dos cosas: que, como previamente se ha mencionado, las esporas salgan y parasiten las células adyacentes, o que las esporas salgan incluidas en las heces de la abeja para así contagiar a más abejas. El ciclo del Nosema ceranae se cerraría en este punto; una vez las esporas han salido del cuerpo mediante la materia fecal.

La vía de transmisión puede ser tanto horizontal como vertical, o incluso una mezcla entre ambas. Sin embargo, tiende a ser horizontal. La transmisión horizontal consiste en la infección de organismos sin que esto pueda afectar a los descendientes del organismo. Esta forma de transmisión es la más perjudicial para las abejas debido a la rapidez del proceso de infección. Adicionalmente, esta transmisión garantiza un daño irreparable en la abeja hospedadora que la llevará a una inevitable muerte en un periodo de tiempo breve (Sagastume, S. 2015).

Habitualmente el Nosema ceranae se halla en abejas obreras, no obstante, también puede parasitar a las abejas reinas e incluso producirle infertilidad si las esporas llegan a los ovarios de esta.

Figura XXV Cadena epizootiológica de Nosemosis Fuente: propia.

La enfermedad también se puede propagar de colmena en colmena mediante la deriva, el pillaje o el encuentro de zánganos.

Respecto a la morfología de las esporas del Nosema ceranae, tienen forma ovalada de aproximadamente 3,3-5,5 x 2,3-3 µm. Los núcleos quedan rodeados por el filamento polar que da entre unas 18 y 23 vueltas alrededor del filamento. Estas esporas además tienen la característica específica de que resisten más el calor (hasta 60º) y la desecación. Es por ello que pueden resistir con más facilidad a situaciones desfavorables. Las esporas pueden residir en las heces de las abejas incluso más de dos años. Pueden pasar entre 44 y 71 días en el suelo y entre dos y cuatro meses en la miel contaminada. En lugares de desecación puede resistir hasta dos meses a temperatura ambiente de 3 a 5º.

Naturalmente, las esporas pueden ser destruidas por los rayos de sol entre las 15 y las 32 horas de exposición. También pueden ser destruidas por el ácido fénico al cuatro por ciento en un tiempo de 10 minutos, por vapor de ácido acético entre 10 y 15ºC de temperatura durante dos días y por el vapor de formol constante durante unas 48 horas. No obstante, más tarde se hablará de posibles técnicas para el control y erradicación del Nosema ceranae.

2. Factores que desencadenan la presencia del Nosema ceranae .

El Nosema ceranae se manifiesta en forma de esporas que van a ingerir las abejas por diversos motivos como factores estresantes (otros agentes patológicos, el cambio climático, las sustancias activas, etc.) Otro factor determinantes es la localización de la colmena; los lugares menos soleados, más húmedos o con nieblas más persistentes son las zonas propensas a brotes del N. ceranae, al igual que zonas con drásticos cambios de temperatura a finales de otoño o a principios de primavera.

3. Patogenia y sintomatología.

Como ya se ha mencionado, este patógeno produce nosemosis y se localiza en el aparato digestivo de las abejas, el ventrículo que correspondería al estómago. Este patógeno altera la fisiología celular de las abejas, manipulando sus rutas metabólicas para quitarle la comida y los nutrientes a las células de las abejas, por lo que las abejas infectadas necesitan comer más. La absorción de nutrientes se ve interrumpida y hace que las abejas sean incapaces de digerir el polen y la miel. Por ello, tratan de alimentarse más, consumiendo hasta un 30% más de sus alimentos habituales. No obstante, esta cantidad aumentada de consumo no sacia su necesidad.

Otros síntomas que puede traer el Nosema ceranae sería la estimulación de la actividad mitocondrial, que puede reducir su esperanza de vida en hasta nueve días. También puede motivar una inmunosupresión, que es el empeoramiento de las reacciones inmunitarias. La patología producida por el Nosema tiene también un gran impacto en el funcionamiento de las glándulas, especialmente las hipofaríngeas, que se localizan en la

parte superior delantera de la cabeza y en el tórax y son las encargadas de producir la jalea real. Las glándulas que producen cera también sufren un empeoramiento. Por otra parte, los ovarios de la abeja reina se deforman, pudiendo hacerla estéril. Cabe destacar también que al igual que los neonicotinoides, la presencia de Nosema ceranae empeora la capacidad de orientación de las abejas, que tras salir a pecorear, pierden el rumbo y se ven incapaces de volver a su colmena.37

Hay un síntoma especialmente llamativo que ha abierto muchas puertas a nuevas investigaciones jamás estudiadas anteriormente. Este síntoma es la reducción de la cantidad de vitelogenina que producen las células de las abejas, que va de la mano de la longevidad o esperanza de vida de una abeja. Para ello, debemos tener en cuenta la esperanza de vida media de las abejas. La abeja reina típicamente vive entre 1 y 5 años. Las obreras pueden vivir en verano de 6 a 7 semanas, y en invierno hasta 6 meses. Por otra parte, los zánganos pueden vivir entre 60 y 90 días. La diferencia de longevidad entre la abeja reina y las obreras depende del tipo y la cantidad de alimentación obtenida durante su periodo de larva (entre el segundo y tercer día de vida). Gracias a un estudio publicado por el Departamento de Zoología de la Universidad de Rabanales en Córdoba (Padilla, F. García, A. P. Flores, J. M., 2009) se ha podido determinar el importante papel de la vitelogenina. La vitelogenina es una glicoproteína, es decir una proteína unida a un azúcar, que en los animales está relacionada con la reproducción y es precursora de la yema de huevo en los animales ovíparos. En los animales invertebrados como las abejas es utilizada para sintetizar el cuerpo graso. Esta glicoproteína tiene una función muy relevante ya que se ha demostrado que el contenido proteico corporal de las abejas es un condicionante de la longevidad de las obreras. Es decir, los niveles de vitelogenina del cuerpo graso de la abeja van a determinar si el envejecimiento va a ser más o menos veloz. No sólo estas proteínas se localizan en el cuerpo graso, si no también en la hemolinfa y en las glándulas hipofaríngeas.

La vitelogenina del cuerpo graso es una glicoproteína que se sintetiza a los 2 o 3 días de edad, y llega a su mayor nivel cuando las abejas obreras desempeñan la función de nodrizas. Entre los 10 y 15 días de vida de una abeja obrera, la síntesis de vitelogenina se reduce drásticamente. Este período coincide con el punto de la vida de una abeja obrera en el que desempeñan la función de pecoreadora.

37 Ver La Tienda del Apicultor https://www.latiendadelapicultor.com/blog/nosema-el-asesino-silenciosode-las-abejas/ (Revisado en enero de 2021)

A parte de su relación con el envejecimiento de la abeja, la vitelogenina de las glándulas hipofaríngeas de las nodrizas se encarga de la producción de jalea real, alimento de la abeja reina y las larvas. Cuando las abejas obreras salen de su celda de cría nada más nacer, la síntesis de vitelogenina es insignificante pero a los pocos días Figura XXVI los niveles aumentan al tiempo que

Muestra de jalea real producida por abejas nodrizas. trabajan como nodrizas. La tasa diaria de síntesis de vitelogenina de las nodrizas es la necesaria para una reina que debe poner entre 30 y 100 huevos. Es decir, la cantidad de vitelogenina que producen las nodrizas tiene que amortiguar la cantidad de jalea real que debe producir la abeja nodriza para alimentar a la reina y que esta pueda poner entre 30 y 100 huevos al día. Cabe destacar también que la reina hace uso de su propia proteína sintetizada en el cuerpo graso para fabricar los huevos. La síntesis de vitelogenina en las abejas nodrizas en edad adulta coincide con el desarrollo del cuerpo graso y el comienzo en el que este almacena las primeras reservas. La vitelogenina se sintetiza por el alimento previamente consumido por la abeja nodriza, y da comienzo a la liberación de hemolinfa donde la vitelogenina será la proteína con más abundancia. La cantidad de vitelogenina de la hemolinfa es indetectable en las abejas obreras durante sus tres primeros días de vida. Una vez la abeja obrera ha alcanzado los siete días de edad, los niveles en la hemolinfa alcanzan su valor máximo. Sin embargo, una vez la abeja comienza a pecorear, los niveles disminuyen significativamente hasta niveles apenas apreciables. A parte del impacto de la nosemosis en la vitelogenina, esta patología destruye los componentes (elementos formes de la hemolinfa) y como resultado puede provocar una anemia pronunciada. Reintroduciendo al Varroa destructor, cuando este ácaro alcanza a una abeja, este comienza a consumir su hemolinfa. Se ha demostrado que el ácaro Varroa presente en una abeja puede consumir 0,25 μl de hemolinfa al día, reduciendo al mismo modo los niveles de vitelogenina. Una vez se ha comprendido qué es la vitelogenina, dónde se localiza y cual es su función, debemos estudiar su relación con la nosemosis. Como ya hemos mencionado, la cantidad de proteína corporal de las abejas condiciona su esperanza de vida. De tal modo, la presencia de la patología nosemosis motiva una disminución en los niveles de vitelogenina y, consecuentemente, un envejecimiento más veloz y una esperanza de vida menor. Esto va de la mano del polietismo, que es la división de tareas de una colmenas a través de la vida de una abeja (en este caso, nos interesa la abeja obrera) en función a su edad. Las abejas obreras tienen diferentes labores en función a su edad: las que tienen

entre uno y diez días se encargan de la limpieza y el cuidado de las crías, las de edad comprendida entre los diez y los veinte días trabajan construyendo, limpiando y vigilando la colmena, y a partir de los veinte días de vida las abejas obreras son pecoreadoras y son las encargadas de recolectar polen, agua, néctar y propóleos.

Para comprender la relación entre la reducción de vitelogenina y el polietismo, y su importancia, se pondrá un ejemplo. Tengamos en cuenta una abeja obrera, joven y de interior que sufre una disminución en sus niveles de vitelogenina por la presencia de nosemosis. Por consiguiente envejecerá antes y comenzará a pecorear antes de lo debido, por lo que la colmena apreciaría una gran falta de abejas del interior que llevaran la actividad doméstica.

En el siguiente apartado se seguirá hablando sobre la sintomatología, pero especificando en síntomas que nos permitirán averiguar la presencia del microsporidios en las abejas.

4. Síntomas para advertir la presencia de nosemosis.

Para reconocer si las abejas están o no infestadas de nosemosis debemos prestar atención a su físico. Un síntoma fácilmente reconocible es la forma acortada de su abdomen. Este síntoma las hace muy parecidas a las moscas. La acortación se debe a la falta de alimentos que pueden digerir las abejas cuando sufren de nosemosis. Cómo se mencionó en el apartado de patogenia y sintomatología, el microsporidio altera las rutas metabólicas para evitar que la Figura XXVII abeja pueda digerir los nutrientes y Imagen de una abeja normal (arriba) junto con una con abdome acortado debido a Nosemosis (abajo) alimentos, produciendo una desnutrición Fuente: la Tienda del Apicultor apreciable en el abdomen acortado de las abejas. Adicionalmente, esta incapacidad de ingerir alimentos hace que las abejas deban consumir las reservas de grasa que portan en el quinto anillo dorsal de su abdomen, por lo que este se hace más corto. Este síntoma físico también lo sufren cuando son atacadas por Varroa destructor o cuando están malnutridas debido a falta de miel y polen. No obstante, se puede determinar si es un ataque de Varroa destructor o Nosema ceranae según haya o no reservas de alimentos en sus panales. Si no hay, se trata de Nosema ceranae, ya que cuando la padecen consumen sus reservas de polen y néctar al notar que se alimentan pero no sacian su hambre. Por lo tanto, por mucho que coman, seguirán alimentándose ya que nunca

consiguen saciar sus necesidades gracias al microsporidio. Además, la presencia de la varroa se puede determinar observando si las alas están o no malformadas.38

Una disminución de la actividad de las abejas tanto a la salida (piquera) como dentro de la colmena puede significar la presencia del Nosema ceranae.nfnnfnfnfnfnfffffffff

En cuanto al Nosema apis, los síntomas son los mismos mencionados anteriormente, pero también el síntoma de la diarrea (Figura XXVIII). Esta diarrea es muy líquida y marrón, y se puede apreciar en piquera y en los cuadros interiores. Este síntoma es único de Nosema apis.

La forma más segura para detectar a estos microsporidios patógenos de las abejas sería realizando lo que se denominaría una autopsia “de campo”, con al menos veinte abejas viejas frescas y que lleven poco tiempo muertas. El proceso es el siguiente: una vez las abejas están muertas, se les aplasta la cabeza mientras con una mano agarramos el último anillo del abdomen con una pinza. Tras ello, se gira el cuerpo de la abeja unos 180º y se tira del anillo con cuidado. Las abejas sanas, tras tirar del anillo, se verán en orden la cloaca, el intestino delgado y el intestino grueso (Figura XXIX). En las abejas que han sufrido nosemosis sólo salen la cloaca y el intestino grueso, ya que el intestino delgado (zona afectada por Nosema ceranae) se rompe debido a la fragilidad de sus paredes por la patología. La fiabilidad de esta técnica es de un 80% aproximadamente.

Figura XXVIII Diarrea producida por Nosemosis Fuente: la Tienda del Apicultor

Figura XXIX Disección de campo de una abeja. Fuente: la Tienda del Apicultor

38 Ver La Tienda del Apicultor https://www.latiendadelapicultor.com/blog/enfermedades-en-la-colmenala-nosemosis/#Presencia (Revisado en diciembre de 2020)

Fiigura XXX

Muestra de esporar de Nosema ceranae sin teñir sobre un fondo azul. Fuente: la Tienda del Apicultor Las abejas también se pueden estudiar en el laboratorio de un modo aún más fiable que el explicado anteriormente. Para realizarlo, se utilizan 20 abejas muertas a las cuales se les machaca el abdomen con sendas gotas de agua teñida con azul de metileno. Tras ello, en la muestra se pueden advertir las esporas, que tienen una forma ovalada, sin teñir de azul y se pueden observar a 400 x.

La imagen de la izquierda es una muestra de fibras musculares, pelo de abeja, granos de polen, y esporas de Nosema sin teñir de azul.

5. Técnicas de prevención y control del Nosema ceranae.

Hay varias instrucciones y métodos a seguir para prevenir cualquier caso de nosemosis en una colmena. Por ejemplo, es preferible no colocar las colmenas en lugares húmedos (zonas con niebla, riberas húmedas, etc.), encharcados o en los que apenas alcance el sol (como bosques cerrados). Estos lugares mencionados son más favorables para la expansión de esporas del Nosema ceranae. Los asentamientos en lugares con temperaturas suaves son menos propensos a motivar la aparición del microsporidio. Una vía para la aparición del Nosema era consumiendo alimentos contaminados. Es por ello que hay que tener extremo cuidado con la alimentación de las abejas, y en una medida moderada, incorporarles suplementos nutricionales.

Una vez el Nosema ceranae ha alcanzado a una abeja, este va acabando con la colmena lentamente; las abejas mueren poco a poco, y la reina cada vez trata de poner más huevos para cubrir las bajas. Por esa razón, una opción de prevenir el Nosema ceranae sería cambiar periódicamente la abeja reina y mantenerla más joven para que pueda poner más huevos, mínimo una vez al año. Se debe, también, retirar a las posibles abejas muertas en la piquera por nosemosis, enterrándolas y quemándolas. Se recomienda que los apicultores desinfecten los envases de las colmenas afectadas por el patógeno con soplete o con lejía diluida en agua y un poco de lavavajillas, o bien que los quemen. Respecto al contacto entre una colmena atacada por nosemosis y otra libre de la patología, no se deben

pasar cuadros entre las colmenas. No obstante, lo más importante es actuar cuanto antes una vez se haya detectado la patología, trasladando la colmena a sitios más adecuados o mejorando la alimentación recibida por las abejas.

Lamentablemente, aunque existen tratamientos para las plagas de Nosema ceranae, como la fumagilina, el Neo-Nosapiol o los nutracéuticos (productos farmacéuticos con beneficios fisiológicos) de extractos de plantas, como Concentrado N ® y Nozevit ®, la mayoría no son productos autorizados. No se ha encontrado la razón por la que no son productos autorizados. Anteriormente se utilizaba un antibiótico llamado fumagilina para combatir la nosemosis. Sin embargo, este antibiótico que se aplica en forma de jarabe, quedó prohibido 2005 debido a su negativo impacto sobre la miel y la cera producida en los panales. El Hive Alive, por otra parte, es un producto que se encuentra actualmente en el mercado. Proviene de Irlanda y está compuesto de alga marina, timol y citronela. Se trata del único producto 100% efectivo para la erradicación de esporas del Nosema ceranae. Cabe destacar que en Italia se está investigando el uso de ácido oxálico contra el Nosema.

En conclusión, la clave para proteger a las colmenas de esta pandemia sería mantener buenas medidas de limpieza, desinfectar habitualmente las colmenas, ventilarlas, separarlas del suelo, etc. Respecto a las abejas, habría que mantener una adecuada nutrición, administrandoles sustancias y componentes proteicos.