Expressão e função do receptor de vitelogenina nas glândulas hipofaríngeas de Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae)

Abstract

O receptor de vitelogenina (VgR) pertence à superfamília de receptores de lipoproteínas de baixa densidade (LDLR) e é um componente essencial na captação e transporte da proteína precursora de vitelo, a vitelogenina, que é uma fosfoglicoproteína, sintetizada no corpo gorduroso e liberada na hemolinfa, na qual circula até ser absorvida por diversos órgãos, especialmente pelos ovários, via endocitose mediada por receptor. A importância da vitelogenina vai além das vias reprodutivas, pois está presente em abelhas operárias não reprodutoras, sendo sugerida como envolvida na produção da geleia real pelas glândulas hipofaríngeas como uma possível adaptação desta proteína na evolução das abelhas eussociais que pode ter permitido um cuidado com a cria mais eficiente. O objetivo foi verificar se o receptor de vitelogenina está presesente nas glândulas hipofaríngeas de operárias da abelha Apis mellifera. Para tal, foi avaliada a expressão gênica de AmVgR (gene para receptor de vitelogenina em A. mellifera) em operárias com diferentes funções, na presença e ausência de rainhas no ninho, a presença desse receptor nas glândulas hipofaríngeas por imunohistoquímica, e a importância funcional para o desenvolvimento glandular com o silenciamento do gene por dsRNA-VgR. AmVgR é expresso nas glândulas hipofaríngeas de operárias, apresentando maior expressão nas operárias nutridoras do que nas recém-emergidas ou forrageiras. AmVgR apresenta maior expressão em operárias com 11 dias de idade em colônias que possuem rainha do que em colônias órfãs. Operárias nutridoras com glândulas hipofaríngeas desenvolvidas apresentam maior expressão de AmVgR do que aquelas com glândulas pouco desenvolvidas. A imunohistoquímica evidencia a colocalização da vitelogenina, do VgR e da clatrina nos ácinos glandulares das glândulas hipofaríngeas indicando endocitose mediada para receptor. Os ensaios com dsRNA mostram que não há mudança na expressão dos transcritos de AmVgR nas glândulas hipofaríngeas de operárias injetadas com dsRNA-VgR. Os resultados obtidos mostram que o VgR é responsável pelo transporte da vitelogenina da hemolinfa para as glândulas hipofaríngeas, contribuindo para a compreensão do desenvolvimento desta glândula e sua participação no contexto social das abelhas melíferas. Palavras-chave: Abelhas. Expressão gênica. Geleia real. Operárias.

The vitellogenin receptor (VgR) belongs to the of low density lipoprotein receptors (LDLR) superfamily, essential for the uptake and transport of the yolk precursor, vitellogenin, that is a phosphoglycoprotein, synthesized in the fatty body and released in the hemolymph, following absorption in different organs, mainly in the ovaries, via receptor-mediated endocytosis. Besides, its importance for the reproductive pathway, the vitellogenin occurs in non- reproductive honeybee workers, suggesting a possible role in the production of royal jelly by the hypopharyngeal glands. The objective was to verify if the vitelogenin receptor occurs in the hypopharyngeal glands of Apis mellifera workers. Its occurrence in the hypopharyngeal glands was for this purpose, its presence in the hypopharyngeal glands was evaluated by the gene expression of AmVgR (VgR gene for A. mellifera) in workers with different functions, in the presence and absence of queens, immunohistochemistry, and the functional importance for glandular development with gene silencing by dsRNA-VgR. AmVgR is express in the hypopharyngeal glands of workers, showing higher expression in nurse than in newly- emerged and forager workers. AmVgR is more expressed in 11-day-old workers from queenright colonies than in queenless ones. Nurse workers with developed hypopharyngeal glands show higher AmVgR expression than those with poorly developed glands. The immunohistochemistry show the colocalization of vitellogenin, VgR, and clathrin in the acini of the hypopharyngeal glands, suggesting receptor-mediated endocytosis. The dsRNA analysis show that the transcript expression is not downregulated in the hypopharyngeal glands of workers injected with dsRNA-VgR. The results obtained show that the vitellogenin receptor is responsible for the transport of vitellogenin from the hemolymph to the hypopharyngeal glands, contributing to the comprehension of the role this gland in the social context of honeybees. Keywords: Bees. Gene expression. Royal jelly. Workers.