Proliferation, cell death and enzyme activity in the midgut of bees (Hymenoptera, Apidae) during metamorphosis

As abelhas são insetos holometábolos, pois apresentam metamorfose completa. Na metamorfose destes insetos, o trato gastrointestinal sofre modificações morfológicas e fisiológicas. Poucos estudos enfatizam os aspectos que envolvem a reconstituição do epitélio do intestino médio de abelhas durante a metamorfose. Os trabalhos que destacam a proliferação das células digestivas durante a metamorfose carecem de documentação das figuras de mitose. Pouco se sabe também sobre a mudança no perfil enzimático que ocorre em abelhas durante esse período. O genoma de A. mellifera foi recentemente sequenciado e diversos genes de serina-proteases identificados. No entanto, apenas uma enzima tipo tripsina foi purificada e caracterizada bioquimicamente em adulto de operária. O presente trabalho contribui para o conhecimento da biologia dos Hymenoptera, gerando dados que possam esclarecer aspectos da fisiologia digestiva durante a metamorfose dos insetos sociais. Comprovamos que o aumento do número de células e o restabelecimento dos ninhos de células regenerativas no final da metamorfose é uma consequência das divisões celulares na pupa de olho preto. A proliferação que ocorre neste estágio desempenha um importante papel na renovação das células digestivas das abelhas adultas. Observamos ainda que, durante a metamorfose, a morte das células epiteliais do intestino médio de M. quadrifasciata anthidioides ocorre por apoptose e é concomitante com autofagia. Além disso, observamos diferentes enzimas tipo tripsina no intestino médio de larvas e adultos de A. mellifera.Bees are holometabolus insects, since they present complete metamorphosis. During the metamorphosis of the insects the gut is completely remodeled. Few studies emphasize aspects of the renewal of the epithelium of bee s midgut during metamorphosis. Studies that describe digestive cell proliferation are lacking in images of mitosis. Little is known also about the changing enzyme that occurs in bees during this period. The genome of A. mellifera has recently been sequenced and several serine proteases genes identified. However, only a trypsin-like enzyme was purified and biochemically characterized in adult workers. This research is a contribution to the understanding of Hymenoptera biology in relation to some aspects of digestive physiology during metamorphosis of social insects. We proved that increasing the number of cells and the restoration of regenerative cell nests at the end of metamorphosis is a consequence of cell divisions in the black eyed pupae. The proliferation that occurs at this stage plays an important role in the renewal of the digestive cells of adult bees. We also observed that, during metamorphosis, death of the midgut epithelial cells of M. quadrifasciata anthidioides occurs by apoptosis and is accompanied by autophagy. Furthermore, this study observed different trypsin-like enzymes in the midgut from larvae and adults of A. mellifera.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio