Forschung stärkt den Schutz von Honigbienen vor tödlichen Viren

  • Veröffentlicht am: 09.09.2024

Das Medikament Pinacidil senkt die virusbedingte Sterblichkeit bei Honigbienen.

Einem Team von Wissenschaftlern ist es mithilfe einer Studienarbeit im Feld und Labor gelungen, eine medikamentöse Behandlung auszumachen, die das Immunsystem bei Honigbienen stimuliert und den Schutz vor durch Milben verursachten Virusangriffen erheblich stärkt. Die Ergebnisse könnten einen Durchbruch bei der Bekämpfung der Bedrohung durch die Varroa-Milbe für Honigbienen bedeuten.

Infizierte Honigbienen, die eine entsprechende Behandlung erhielten, so berichtet der Entomologe Troy Anderson von der Universität Nebraska zusammen mit seinen Kollegen, „hatten ähnliche Überlebensraten wie nicht infizierte Bienen.“ Sobald die Völker mit dem Medikament Pinacidil in der richtigen Menge behandelt wurden, sanken ihre Virusinfektionsraten „auf ein Niveau, das mit dem von nicht inokulierten Völkern vergleichbar war“.

„Wir haben einen entscheidenden Beweis dafür geliefert, dass man ein therapeutisches Mittel finden kann, um die virusbedingte Sterblichkeit bei Honigbienen auf Feldebene zu hemmen“, so Troy Anderson. „Das ist nicht nur bahnbrechend. Es ist ein großer Fortschritt, die Gesundheit von Bienenvölkern durch spezifische Wirkstoffe zu verbessern.“

Angesichts dieser Forschungsergebnisse bestehe die Aufgabe laut Troy Anderson nun darin, „neue Therapeutika“, also medikamentöse Behandlungen, für bewirtschaftete Bienenvölker zu entwickeln. Dieser von den Forschern identifizierte erste Behandlungsansatz könnte möglicherweise nur für einige Imker in der Praxis anwendbar sein, „aber wir haben gezeigt, dass wir das Immunsystem regulieren können, um Bienen einen gewissen Schutz vor Viren zu bieten. Jetzt müssen wir an anderen medikamentösen Behandlungen arbeiten, die möglicherweise besser wirken oder kostengünstiger sind.“

Für ihren Durchbruch mussten die Wissenschaftler die Besonderheiten der Verwendung von Pinacidil verstehen, um die richtige Menge reaktiver Sauerstoffspezies – instabile Moleküle, die allgemein als freie Radikale bekannt sind – zu verabreichen, die die Immunantwort eines Körpers stimulieren können. Die Sauerstoffradikalen (ROS) erzeugten die gewünschte Aktivität des Immunsystems, indem sie über Kaliumionenkanäle in die Zellen eindrangen – biologische Eintrittspunkte, deren Signale ein breites Spektrum der Zellaktivität regulieren.

Die Forscher mussten den ROS-Wert exakt einstellen, da ein zu hoher Wert an freien Radikalen das Gewebe schädigen kann und ein zu niedriger Wert das Immunsystem nicht stimuliert.

„Ein moderater Anstieg dieser ROS kann Bienen zugute kommen, indem es ihre Immunfunktion stärkt, was wir hier mit Pinacidil-Behandlungen erreicht haben“, erläutert Troy Anderson.

Die Wissenschaftler verabreichten das Medikament durch Zuckerwasser, das auf die Rahmen der Bienenstöcke geträufelt wurde. Bienen nahmen die Flüssigkeit auf und gaben sie an andere Bienen im Volk weiter.

Laboruntersuchungen hatten eine mögliche Realisierbarkeit des gewählten Behandlungsansatzes gezeigt, und die nun durchgeführte Studie bestätigte die Wirksamkeit in der Praxisanwendung anhand von Bienenstöcken. Die Versuchsvölker umfassten mindestens 80.000 Honigbienen pro Bienenstock.

In den letzten 12 Jahren betrug der jährliche Verlust an Bienenvölkern in den Vereinigten Staaten landesweit durchschnittlich 39,6 %. Im Jahr 2022 lag die Zahl bei 48 %, der zweithöchsten Sterblichkeitsrate seit Beginn der Aufzeichnungen. Der Verlust von Bienenvölkern beeinträchtigt vor allem den US-Landwirtschaftssektor, da die Bestäubung durch Honigbienen für viele Nutzpflanzen von großer Bedeutung ist.

Honigbienenvölker sind von zahlreichen Stressfaktoren betroffen, darunter Parasiten, Krankheitserreger, Pestizide, Landschafts- und Klimawandel. Durch die Identifizierung einer Behandlung zur Bekämpfung der Varroa-Milbe und ihrer Fähigkeit, Viren zu verbreiten, begegnet diese Forschungsarbeit einer der größten Bedrohungen für die Gesundheit von Bienenvölkern.

Literaturstelle: 

Fellows, C.J., Simone-Finstrom, M., Anderson, T.D. et al. Potassium ion channels as a molecular target to reduce virus infection and mortality of honey bee colonies. Virol J 20, 134 (2023). https://doi.org/10.1186/s12985-023-02104-0

Die Studie ist in vollem Umfang frei zugänglich (Open Access).
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