Die Amerikanische Faulbrut, kurz AFB, ist eine schwere Infektionskrankheiten, die ganze Völker der Europäischen Honigbienen Apis mellifera dahinraffen kann. Die Krankheit wird durch das gram-positive, sporenbildende Bakterium Paenibacillus larvae verursacht. In einer Studie haben Wissenschaftler Modell entwickelt, mit dessen Hilfe die Ausbreitung von AFB innerhalb eines Volkes dargestellt werden kann. Eine AFB-Infektion führt ohne wirksame und effiziente Behandlung zum Zusammenbruch eines Volkes. Die Forscher haben zudem Infektionsschwellen basierend auf der Stabilität der Gleichgewichtszustände ermittelt. Dabei ist die Zahl der infizierten Zellen ein besonders großer Faktor, der für die Ausbreitung der Krankheit ursächlich ist.

Ausgelöst wird AFB durch Paenibacillus larvae, das in zwei Formen vorkommt, sowohl im Sporenstadium als auch im vegetativen Stadium. Ansteckend ist das Bakterium nur im Sporenstadium. Dabei werden die Larven im Volk infiziert; insbesondere Larven im Alter von 12 bis 36 Stunden sind besonders anfällig wie früher Genersch et. al gezeigt hat. Der Tod der Larven tritt ein, nachdem die Ammenbienen ihre Zellen versiegelt haben. Zellen mit verstorbenen Larven enthalten dann Millionen von Sporen, die über viele Jahre unter extremen Bedingungen überlebensfähig sind. Ausgewachsene Honigbienen sind dann regelmäßig Sporenträger. Sie kontaminierten das Umfeld im eigenen Bienenvolk und übertragen die Sporen ebenso beim Kontakt mit anderen Bienen oder beim Besuch von Blüten. Besonders verbreitet werden die Sporen über die Räuberei in anderen Völkern.

Grundsätzlich unterscheidet die Wissenschaft zwei verschiedene Arten der Sporenübertragung bei der Amerikanischen Faulbrut: horizontal und vertikal. Die vertikale Übertragung erfolgt von einem Volk auf einen Schwarm, was von Fries et al. bereits demonstriert wurde.
Die horizontale Übertragung dagegen bezieht sich auf die Sporenübertragung zwischen den Individuen innerhalb desselben Volkes und zwischen unterschiedlichen Honigbienen-Völkern. Die horizontale Übertragung ist nach Fries et. al 2001/2006 per se virulenter als die vertikale Übertragung.
Unter natürlichen Bedingungen gilt die Räuberei als hauptsächlicher Übertragungsweg für die horizontale Übertragung der Amerikanischen Faulbrut. Räuberei ist besonders bei Nahrungsknappheit und schwachen Völkern zu beobachten. Ebenso ist die Übertragung durch das Driften von Honigbienen mit AFB-Sporen zwischen unterschiedlichen Völkern möglich. Das Abdriften ist besonders bei eng beisammen stehenden Bienenvölkern zu beobachten; dennoch wird ihm bei der Entstehung klinischer Fälle von Goodwin et. al 1994 eine untergeordnete Rolle zugeschrieben.

In der vorgelegten Studie befassen sich die Wissenschaftler ausschließlich mit der horizontalen Übertragung der Amerikanischen Faulbrut innerhalb der Kolonie.

Dabei wurde ein mathematisches Modell zur Ausbreitung von AFB innerhalb einer Kolonie erstellt unter der Annahme, dass es genügend Nahrungsressourcen gibt und Räuberei keine Rolle spielt. Die Sporen stammen aus der Nahrung mit einer konstanten Kontaminationsrate. Ziel der Modellrechnung war die Klärung der Langzeitwirkung, wenn ein Volk mit AFB-Sporen belastet ist, wobei auch die Legetätigkeit der Königin und das Reinigungsverhalten der Ammenbienen berücksichtigt wurden.

Kein Überleben ohne Behandlung

Im Ergebnis zeigt das von den Wissenschaftlern entwickelte Modell, wie sich AFB-Sporen in einem Honigbienen-Volk ausbreiten. Ohne eine wirksame und effiziente Behandlung führt eine Infektion mit Amerikanischer Faulbrut letztlich zum Tod eines Volkes. Das Ziel eines jeden Imkers muss es daher sein, seine Völker sporenfrei zu halten, Faulbrutsporen dürfen nicht in ein Volk gelangen.

Ein weiteres Ergebnis ist die Zahl infizierter Zellen, die zu einem der Katalysatoren für die Ausbreitung der Amerikanischen Faulbrut innerhalb des Volkes werden. Selbst mit klinischen Symptomen kann ein Volk fälschlicherweise als starke Kolonie eingestuft werden, da die Zahl der Honigbienen erst noch anwächst, bevor das Volk in sich zusammenbricht.

Ein vollständiger Verlust der Honigbienen eines Volkes tritt ein, wenn bereits fast alle Zellen mit Sporen infiziert sind, zumal damit die Zahl der Honigbienen im Volk sinkt. Aber schon bei weniger als 500 infizierten Zellen in einem Volk sind fast alle erwachsenen Bienen Sporenträger.
Sobald klinische Symptome vorliegen, breiten sich die Sporen innerhalb kürzester Zeit über das gesamte Wabenmaterial aus.

Imker sollten es tunlichst vermeiden, Honigbienen an Orten mit bekanntem AFB-Ausbruch zu halten. Befinden sich die Bienen jedoch innerhalb eines Sperrbezirks, so sollte man sich darauf konzentrieren, eine Infektion der Larven mit den Sporen zu verhindern. Die Forscher empfehlen eine Stärkung der Immunität der Larven etwa durch die Zufütterung von Probiotika und Pollen.