Nosema ceranae ist ein bedeutender intrazellulärer Schädling bei Honigbienen. Der Parasit bereitet der Westlichen Honigbiene noch größere Probleme als bisher angenommen, da er seinem Wirt Eisen für sich selbst entnimmt. Das Spurenelement Eisen ist für Honigbienen ein ebenso wichtiger Mikronährstoff wie für Menschen.

N. ceranea stellt ein zunehmendes Problem für Honigbienen dar. Der Erreger zählt zu den Mikrosporidien, einem Mitglied einer Gruppe einzelliger Parasiten, die eng mit Pilzen verwandt sind. Ursprünglich war N. ceranae nur ein Parasit der Östlichen Honigbiene Apis cerana.

Honigbienen nehmen normalerweise genug Eisen aus Blütenpollen auf. Sie benötigen das Spurenelement für ihre Immunsystem sowie zur Fortpflanzung und Entwicklung; das gilt gleichfalls für N. ceranae.

„Bei einer Reihe von Säugetierarten gibt es ein eisernes Tauziehen zwischen Wirt und Krankheitserregern als Teil des zentralen Schlachtfelds, das den Ausgang einer Infektion bestimmt. Dies wurde jedoch bisher nicht bei Honigbienen und Nosema untersucht“, so Yan Ping Chen vom ARS Bee Research Laboratory Beltsville.

Als die Entomologin Eisen in N. ceranae bei infizierten Honigbienen aufspürte, stellte sie fest, dass Eisen ebenso wie in den bereits bekannten Säugetiersystemen ein Teil des physiologischen Kampfes der Honigbiene mit dem Parasiten ist.

Wenn Honigbienen den Kampf gegen die Infektion mit N. ceranae verlieren, beginnt der Darmparasit, das Eisen aus dem von Honigbienen aufgenommenen Blütenpollen für sich zu nutzen, bevor die Biene es aufnehmen kann, und leitet das Eisen in seine eigene Sporenreproduktion um.

In diesen Prozess ist ein Protein namens Transferrin eingebunden, das bei Honigbienen für die Bindung und den Transport von Eisen aus Pollen aus dem Darm und durch die Biene verantwortlich ist. N. ceranae verwendet das Transferrin der Honigbiene, um das Eisen für den eigenen Gebrauch umzuleiten. Die Honigbiene produziert dann immer mehr Transferrin, weil ihr eigener Körper immer weniger Eisen erhält.

„Dies führt aber zu einem größeren Eisenmangel für die Honigbiene, da der zunehmende Transferrin-Spiegel N. ceranae die Möglichkeit bietet, noch mehr Eisen aus dem Bienenwirt zu entfernen, um sich selbst zu vermehren und zu überleben“, so Yan Ping Chen.

Sie fand ferner heraus, dass die Verringerung der Transferrin-Produktion mit einem verringerten Eisenverlust und einer verbesserten Immunfunktion sowie einer Verbesserung der Überlebenschancen für Nosema-infizierte Bienen einherging.

Da es keine wirklich wirksame Behandlung gegen N. ceranae gibt, schlagen die Studienautoren eine neue Behandlung vor, die auf der Regulierung von Eisen oder der Synthese von Transferrin beruhen könnte.