Tese
Caracterização dos hemócitos de subcastas de operárias da formiga-cortadeira Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: formicidae)
Characterization of hemocytes of worker subcastes of the leaf-cutting ant Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: formicidae)
Registro en:
DOURADO, Lídia Aparecida. Caracterização dos hemócitos de subcastas de operárias da formiga-cortadeira Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: formicidae). 2023. 85 f. Tese (Doutorado em Biologia Celular e Estrutural) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2023.
Autor
Dourado, Lídia Aparecida
Institución
Resumen
As formigas são insetos sociais que possuem sistema imune inato eficiente como mecanismo de defesa, sendo constituído por componentes humorais e celulares da hemolinfa, denominados hemócitos. Diferentes hemócitos foram identificados nos insetos, no entanto, na formiga-cortadeira Atta sexdens rubropilosa (Forel, 1908) (Hymenoptera: Formicidae), inexiste a caracterização celular dessa natureza para a espécie em estudo. Essa formiga de importância ambiental e econômica, possui colônia organizada e a divisão de trabalho é realizada por castas, sendo as operárias divididas nas subcastas jardineiras, lixeiras, forrageiras e soldados. As jardineiras desempenham o cultivo do fungo simbionte e cuidados da prole; as lixeiras gerenciam o lixo e higienizam o ninho; as forrageiras auxiliam na construção do ninho, executando o corte e transporte de folhas para o interior do ninho; e os soldados realizam a proteção da colônia e auxiliam as forrageiras. Nesse sentido, o presente estudo tem como objetivo caracterizar morfológica e funcionalmente os hemócitos circulantes na hemolinfa das subcastas de operárias da formiga Atta sexdens rubropilosa de diferentes subcastas. Foram realizadas as técnicas de medição da cápsula cefálica, microscopia de luz, fluorescência, confocal a laser, eletrônica de varredura, contagem diferencial e contagem total de hemócitos, assim como citometria de fluxo. O comportamento das formigas dentro do ninho, assim como o tamanho da cápsula cefálica confirmou as subcastas de operárias. Na hemolinfa da formiga foram identificados cinco tipos morfológicos de hemócitos, denominados como pró-hemócitos, oenocitóides, esferulócitos, plasmatócitos e granulócitos, comum em todas subcastas. Os granulócitos e os pró-hemócitos são os tipos mais abundantes circulando na hemolinfa. As maiores quantidades de hemócitos foram obtidas nas subcastas forrageiras e soldados. Os soldados e jardineiras apresentam maiores quantidades de células fagocíticas. Granulócitos e plasmatócitos fagocitaram bactérias E. coli em maior quantidade. Cinco subpopulações foram encontradas na hemolinfa das formigas, mas duas foram predominantes, que provavelmente sejam os granulócitos e plasmatócitos. Os soldados apresentaram células e intensidade de fluorescência maior em relação às subcastas jardineira, lixeira e forrageira, por outro lado, com complexidade interna/granulosidade estatisticamente
diferente apenas em relação às células da subcasta jardineira. Dessa maneira, esses resultados indicam que os soldados apresentam sistema imunológico mais desenvolvido. A caracterização e descrição celular dos hemócitos dessa espécie, fornece dados para estudos futuros com finalidade de melhor compreender a fisiologia deste importante inseto. Palavras-chave: Formiga. Hemócitos. Morfologia. Microscopia. Citometria. Ants are social insects with an efficient innate immune system as a defense mechanism, consisting of humoral and cellular components of the hemolymph, called hemocytes. Different hemocytes were identified in the insects; however, in the leaf-cutting ant Atta sexdens rubropilosa (Forel, 1908) (Hymenoptera: Formicidae), there is no cellular characterization of this nature for the species under study. This ant of environmental and economic importance has an organized colony. The division of labor is carried out by castes, with the workers divided into the subcastes gardeners, garbage collectors, foragers, and soldiers. The planters carry out the cultivation of the symbiotic fungus and care of the offspring; the bins manage the garbage and sanitize the nest; the foragers help in the construction of the nest, performing the cutting and transport of leaves to the interior of the nest; and the soldiers carry out the protection of the colony and help the foragers. Thus, the study aims to characterize morphologically and functionally the circulating hemocytes in the hemolymph of worker ants of Atta sexdens rubropilosa of different sub-castes. Techniques for measuring the head capsule, light microscopy, fluorescence, laser confocal, scanning electronics, differential and total hemocyte counts, and flow cytometry were performed. The behavior of ants inside the nest and the size of the cephalic capsule confirmed the subcastes of workers. In the ant hemolymph, five morphological types of hemocytes were identified, named prohemocytes, oenocytoids, spherulocytes, plasmatocytes, and granulocytes, standard in all subcastes. Granulocytes and prohemocytes are the most abundant types circulating in the hemolymph. The highest amounts of hemocytes were obtained in the forager's and soldiers' subcastes. Soldiers and planters have higher amounts of phagocytic cells. Granulocytes and plasmatocytes phagocytosed E. coli bacteria in greater quantity. Five subpopulations were found in the ant hemolymph, but two were predominant, which are probably granulocytes and plasmatocytes. The soldiers showed higher cells and fluorescence intensity about the gardener, garbage, and forage subcastes. On the other hand, with statistically different internal complexity/granularity only about to the cells of the gardener subcaste. Thus, these results indicate that soldiers have a more developed immune system. The characterization and cellular description of the hemocytes of this species provide new insight for future studies with the aim of better understanding the physiology of this important insect. Keywords: Ants. Hemocytes. Microscopy. Morphology. Cytometry. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES