High-dose mode of death in Tribolium

This study reports the first demonstration within a single insect genus (Tribolium) of both the acute, or lethal-midlethal, dose-independent pattern of mortality, and the hyperacute, dose-dependent pattern, after appropriate doses of ionizing radiation. This demonstration provides resolution of apparently contradictory reports of insect responses in terms of doses required to cause lethality and those based on survival time as a function of dose. A dose-dependent mortality pattern was elicited in adult Tribolium receiving high doses, viz., 300 Gy or greater; its time-course was complete in 10 days, before the dose-independent mortality began. Visual observations of heavily-irradiated Tribolium suggested neural and/or neuromuscular damage, as had been previously proposed by others for lethally-irradiated wasps, flies, and mosquitoes. Results of experiments using fractionated high doses supported the suggestion that the hyperacute or high-dose mode of death is the result of damage to nonproliferative tissues. Relative resistance of a strain to the hyperacute or high-dose mode of death is not necessarily correlated with resistance to the midlethal mode, which is believed to be the result of damage to the proliferative cells of the midgut. Resume Type de mortalite de Tribolium apres forte irradiation Les resultats de nombreuses etudes des reactions des insectes adultes de differents groupes a l'irradiation s'opposent quant a l'importance de la dose provoquant la letalite et quant aux modalites de la mort. Les dipteres et les guepes impliquent des doses tres elevees, – des centaines de Gy –, ne presentent aucune periode caracterisant la mort par irradiation, et decedent de plus en plus tot avec l'augmentation des doses. Beaucoup d'autres insectes succombent a des doses (miletaleletale) beaucoup plus faibles, – de quelques Gy a des dizaines –, et quelle que soit la dose meurent au bout d'un temps voisin. Au cours de cette etude, nous avons pu observer que ces deux types de mortalite peuvent etre provoques chez le meme genre d'insecte (Tribolium), avec des doses convenables d'irradiation y. Un syndrome caracteristique a ete provoque avec des doses tres elevees, de 300 Gy ou plus, – a ces doses la mort est obtenue en 10 jours apres l'irradiation. L'absence de syndrome caracteristique se produit avec des doses inferieures ou egales a 80 Gy; la mort a lieu alors entre 10 et 16 jours en fonction de la dose. Les differences entre les deux types de deces indiquent deux processus de mort par irradiation. La manifestation d'une desorientation et d'une perte de coordination motrice chez les Tribolium fortement irradies suggere des alterations neurales et/ou neuromusculaires comme cause/s de ce type de mort provoquee par des doses elevees. L'implication de tissus sans proliferation a ete confortee par les resultats d'experiences utilisant de hautes doses fractionnees. Le type de mort miletal est considere apres de nombreuses observations independantes, comme le resultat d'atteintes a la proliferation des cellules de l'intestin moyen. Les donnees contradictoires sur les reactions des insectes aux irradiations proviennent d'abord de l'absence de connaissances sur le lieu des degâts. Les dipteres sont connus maintenant, apres differentes etudes, comme perdant completement l'aptitude au renouvellement cellulaire, et presentent ainsi un type de mort avec dose elevee. Beaucoup d'autres insectes adultes ont un renouvellement cellulaire de l'intestin moyen limite, et ainsi presentent le type de mort miletal. Le type de mort, dit haute dose, peut etre induit dans cette derniere categorie d'insectes par une irradiation suffisamment forte, et, dans le cas du Tribolium le deroulement de la mort se produit alors de deux facons bien distinctes.