Ce manuscrit décrit plusieurs protocoles pour l'administration d'agents pharmacologiques pour les abeilles, y compris des méthodes non invasives simples pour les abeilles en vol libre, ainsi que des variantes plus invasives qui permettent le traitement des abeilles sobres localisé précis.
Les abeilles démontrent les capacités d'apprentissage étonnantes et le comportement social de pointe et de la communication. En outre, leur cerveau est petit, facile à visualiser et à étudier. Par conséquent, les abeilles ont longtemps été un modèle privilégié parmi les neurobiologistes et neuroethologists pour étudier les bases neurales du comportement social et naturel. Il est important, cependant, que les techniques expérimentales utilisées pour étudier les abeilles ne pas interférer avec les comportements à l'étude. À cause de cela, il a été nécessaire de développer une gamme de techniques pour la manipulation pharmacologique des abeilles. Dans cet article, nous démontrons des méthodes pour traiter les abeilles sobres ou en vol libre avec une large gamme d'agents pharmacologiques. Ceux-ci comprennent à la fois des méthodes non invasives telles que les traitements oraux et topiques, ainsi que des méthodes plus invasives qui permettent l'administration de médicaments précis, soit de manière systémique ou localisée. Enfin, nous discutons des avantages et des inconvénients de chaque méthode et de décrireobstacles et la meilleure façon de les surmonter communs. Nous concluons par une discussion sur l'importance d'adapter la méthode expérimentale aux questions biologiques plutôt que l'inverse.
Depuis Karl von Frisch élucidé leur langue de danse 1, les abeilles sont restés une espèce d'étude populaire pour les chercheurs dans le comportement des animaux et de la neurobiologie. Ces dernières années , une myriade de nouvelles disciplines ont vu le jour à l'intersection de ces deux domaines, et plusieurs autres disciplines (par exemple, la biologie moléculaire, la génomique et l'informatique) se sont posés à côté d' eux. Cela a conduit à un développement rapide de nouvelles théories et des modèles pour comprendre comment le comportement résulte de l'activité au sein des systèmes nerveux. En raison du mode de vie unique, riche répertoire comportemental, et la facilité de manipulation expérimentale et pharmacologique, les abeilles sont restés à l'avant-garde de cette révolution.
Les abeilles sont utilisées pour étudier les questions neurobiologiques de base telles que celles d' apprentissage sous – jacente et de la mémoire 2,3, la prise de décision 4, olfactive 5 ou traitement visuel 6. Au cours des dernières années, le députéey abeille a même été utilisé comme modèle pour l' étude des sujets généralement réservés pour la recherche médicale, tels que les effets des drogues toxicomanogènes 7 – 11, le sommeil 12, le vieillissement 13, ou les mécanismes sous – jacents anesthésie 14.
Contrairement aux modèles génétiques classiques organismes (par exemple, D. melanogaster, C. elegans, M. musculus), il existe très peu d' outils génétiques disponibles pour manipuler les fonctions neurales dans les abeilles, bien que cela soit en train de changer 15. Au lieu de cela, des études d'abeilles ont surtout compté sur des manipulations pharmacologiques. Cela a été un grand succès; toutefois, la diversité de la recherche d'abeilles est telle que toute une gamme de procédés pour une administration pharmacologique sont nécessaires. La recherche avec des abeilles mellifères aborde très diverses questions, est étudiée par des chercheurs de différentes disciplines et d'horizons, et utilise une variété d'approches expérimentales. Beaucoup reseles questions arc exigent des abeilles à être soit en vol libre, interagir librement dans leur colonie, ou les deux. Cela peut rendre difficile de garder la trace des animaux de laboratoire individuels, et rend retenue ou cathétérisme irréalisable.
Pour tenir compte de la diversité de la recherche du miel d'abeille, une variété de méthodes d'administration de médicaments sont nécessaires, permettant une administration robuste et flexible tout en assurant que les profils pharmacocinétique et pharmacodynamique, invasivité de la méthode, et sa fiabilité, conviennent le paradigme en question. En raison de ces divers besoins, la plupart des groupes de recherche ont mis au point leurs propres méthodes d'administration de médicaments uniques. Jusqu'à présent, cela a été une force de la communauté de recherche des abeilles; elle a conduit au développement de réseaux de méthodes permettant l'administration du même médicament dans des circonstances différentes. Notre but ici est de ne pas développer une seule méthode normalisée pour les manipulations pharmacologiques des abeilles, mais plutôt de mettre en évidence les méthodes quise sont avérés particulièrement efficaces, et aider les chercheurs à adopter ces. Nous discutons des principes de base de la façon dont ils travaillent, ainsi que leurs avantages et leurs inconvénients.
Les méthodes décrites ci-dessus permettent un traitement simple, efficace et robuste soit en vol libre ou les abeilles attelés. Ces méthodes sont compatibles avec de nombreux paradigmes expérimentaux et les questions biologiques (tableau 1). Toutes les méthodes de vol libre peut facilement être appliqué pour les abeilles attelés. L'inverse est moins de succès, cependant, puisque la retenue temporaire et les méthodes de traitement invasives peuvent souvent compromettre la capacité de vol …
The authors have nothing to disclose.
This project was funded by ARC grant DP0986021 and NHMRC grant 585442. ABB is supported by an ARC Future Fellowship (FT140100452). JAP is supported by an iMQRES scholarship awarded by Macquarie University and by a DAAD-Doktorandenstipendium awarded by the German Academic Exchange Service. JMD is supported by CNRS and University Paul Sabatier.
Sucrose | Sigma-Aldrich | S8501 | Any supplier will do |
Sodium Chloride | Sigma-Aldrich | S7653 | |
Potassium Chloride | Sigma-Aldrich | P9333 | |
Magnesium Chloride hexahydrate | Sigma-Aldrich | M2670 | |
Calcium Chloride dihydrate | Sigma-Aldrich | C8106 | |
Dextrose monohydrate | Sigma-Aldrich | 49159 | |
Phosphate Buffer Saline (PBS) | Sigma-Aldrich | P4417 | |
Protection Wax | Dentaurum | 124-305-00 | |
HEPES | Sigma-Aldrich | H3375 | |
dimethylformamide | Sigma-Aldrich | D4551 | |
95% Ethanol | Sigma-Aldrich | 493511 | |
Glass capillary | WPI | 1B100F-3 | |
23 G NanoFil needle | WPI | NF33BV-2 | |
Very fine forsceps | Dumont | 0208-55-PO | |
Electrode puller | SRI | 2001 | |
FemtoJet Microinjector | Eppendorf | 5247 000.01 | |
Eicosane | Sigma-Aldrich | 219274 | |
manual micromanipulator | Brinkmann Instrumentenbau | MM-33 | |
electronic micromanipulator | Luigs & Neumann Feinmechanik + Elektortechnik | Junior unit XYZ | |
stereomicroscope | Leica | M80 | |
soldering iron | Weller | WESD51 | |
Dextran, Alexa Fluor 546, 10000 MW | ThermoFisher Scientific | D-22911 | |
Dextran, Alexa Fluor 568, 10000 MW | ThermoFisher Scientific | D-22912 | |
small Petri dish | Sigma-Aldrich | P5481 | |
mineral oil | Sigma-Aldrich | M5904 | |
50 mL Centrifuge tube | ThermoFisher Scientific | 339652 | |
forceps | Australian Entomological Supplies | ||
Blade holder and breaker | Australian Entomological Supplies | E130 | |
Feather double edged razor blade | ThermoFisher Scientific | 50-949-135 | |
Nichrome wire | Any supplier will do | ||
Electrical wires | Any supplier will do | ||
Model paint | Tamiya USA | Depends on colour | |
Repeating dispenser | Hamilton company | PB-600-1 | |
Glass syringe | WPI | NANOFIL | |
flourescence viewing system | Nightsea | SFR-GR | |
graticule | ProSciTech | S8014-24 | |
microcapillary with holder | Drummond | 1-000-0010 | |
Liquid silicone | Any supplier will do | ||
Thermocouple | Digitech | QM-1324 | |
Micropipette | Eppendorf |