Amitraz wird bei Honigbienen gegen die Varroa-Milbe eingesetzt. Das Ziel der Wissenschaftler einer aktuellen Studie war es, die molekularen Mechanismen zu verstehen, die der Wirkung von Amitraz zugrunde liegen.

Die meisten Honigbienen sind ständig landwirtschaftlichen Pestiziden ausgesetzt; eine direkte Behandlung mit Akariziden zur Bekämpfung von Varroa-Milben führt zu einer zusätzlichen Pestizidbelastung für die Bienen.
Ungeachtet dessen kontaminieren Akarizide und Pestizide Imkereiprodukte wie Honig, Bienenwachs und Pollen.

Amitraz [1,5-Di- (2,4-dimethylphenyl) -3-methyl-1,3,5-triaza-penta-1,4-dien] wird weltweit zur Bekämpfung von Schädlingen bei Tieren und Pflanzen eingesetzt. Es ist ein Akarizid und wirkt hauptsächlich auf das Zentralnervensystem von Ektoparasiten – mit tödlicher und subletaler Wirkung. 

Amitraz wird als Akarizid gegen die Varroa-Milbe weltweit häufig in der Imkerei eingesetzt. Hierzulande ist es in Form von Apitraz-Streifen im Handel erhältlich. Einige Studien haben Beeinflussungen von Amitraz auf Honigbienen Apis mellifera nachgewiesen:
Eine akute Exposition mit Amitraz kann die Epithelzellen des Mitteldarms von Honigbienen-Larven abtöten wie Gregorc und Bowen 2000 zeigten. Amitraz beeinflusst auch das Lernen, das Gedächtnis (Hammer und Menzel 1998; Schwaerzel et al. 2003), die Immunität (O‘Neal et al. 2017) und die Sinnesorgane (Roeder 2005) bei Honigbienen. Darüber hinaus berichtete eine kürzlich von Chaimanee und Pettis 2019 publizierte Studie, dass Amitraz das Immunsystem von Königinnen beeinflusst.

Der Mitteldarm von Honigbienen ist ein absorbierendes Organ und maßgeblich daran beteiligt, chemische Verbindungen abzubauen. Insbesondere das Epithel ist für die Entgiftung aufgenommener Xenobiotika verantwortlich. Der Mitteldarm stellt für viele Krankheitserreger ebenso eine wesentliche Barriere potenzieller Infizierungen dar.

In der aktuellen Studie wurden die molekularen Mechanismen untersucht, die der Wirkung von Amitraz auf Honigbienen zugrunde liegen. Dazu wurden die Bienen einer zehntägigen Behandlung mit 9,4 mg/l Amitraz ausgesetzt. 
Untersucht wurde im Anschluss das Transkriptom der Honigbienen, alle in einer Zelle hergestellten RNA-Moleküle.

Amitraz beeinflusst Honigbienen

Insgesamt wurden 279 differentiell exprimierte Gene (DEGs) identifiziert, davon 237 hochregulierte und 42 herunterregulierte. Einige davon, einschließlich Pla2, LOC725381, LOC413324, LOC724386, LOC100577456, LOC551785 und P4504c3, wurden per Polymerase-Kettenreaktion (PCR) validiert.

DEGs waren hauptsächlich am Metabolismus, der Biosynthese und der Translation beteiligt. Analysen zeigten, dass die Amitraz-Behandlung den Relaxin-Signalweg, die Thrombozytenaktivierung sowie die Proteinverdauung und -absorption beeinflusste.

Die Studienergebnisse legen nahe, dass Amitraz wahrscheinlich die Langlebigkeit, Entwicklungsprozesse und die olfaktorische Übertragung bei Honigbienen beeinflusst. AMP-Gene wie Apidaecin (Apid1) wurden bei den mit Amitraz behandelten Bienen induziert, was darauf hinweist, dass Amitraz auch eine Immunantwort bei den Honigbienen auslöst.

Unter den identifizierten DEGs waren STK CG31145, STK A2, STK PAKm und STK MKNK1II. STKs sind Enzyme, die am Stoffwechsel, der Zelldifferenzierung, der Genexpression, der Krankheitsresistenz und anderen Prozessen beteiligt sind (Krupa et al. 2004; Faucher et al. 2008). STKs sind an der Stressresistenz bei Insekten beteiligt (Giri et al. 2011). Bei Honigbienen stehen STK im Zusammenhang mit Kälte- und Hitzestress (Xu et al. 2017; Ma et al. 2019). 
Die Expressionsniveaus der vier Serin-/Threonin-Protein-Kinase-Gene CG31145, A2, PAKm und MKNK1II wurden durch die Exposition gegenüber Amitraz hochreguliert, was darauf hinweist, dass sie möglicherweise an der Toleranz gegenüber Amitraz beteiligt sind.
Und die Expressionsniveaus von CYP4c3 und CaE-I1 wurden ebenfalls durch die Exposition gegenüber Amitraz hochreguliert, was darauf hinweist, dass diese Gene möglicherweise am Amitraz-Abbau bei Honigbienen beteiligt sind.