Erste Erkenntnisse zur molekularen Wirkung der Ameisensäure in Honigbiene und Varroamilbe

Einleitung Varroa destructor ist einer der schädlichsten Krankheitserreger von Apis mellifera. Am weitesten verbreitet ist die Varroabekämpfung mit Ameisensäure (AS), obwohl es durch diese Behandlung auch zur Schädigung des Wirts kommen kann. Um das Verständnis zum Wirkmechanismus der AS zu erweitern, wurde die molekulare Reaktion auf 60 %ige AS in Honigbienen und Varroamilben untersucht.

Material und Methodik Zur Untersuchung der AS-Effekte auf die Genexpression wurde eine RNA-Seq-Analyse mit Validierung über RT-qPCR durchgeführt. Um darüber hinaus die Funktion und Aktivität möglicher Zielstrukturen zu untersuchen, wurde anschließend ein Funktions-Assay zur Untersuchung der Cytochrom-C-Oxidase im Mikrotiterplatten-System etabliert.

Ergebnisse Durch die Transkriptomanalyse konnten Unterschiede in der Induktion von Detoxifikations-assoziierten Transkripten zwischen adulten und Larvenstadien der Honigbiene sowie zwischen Honigbiene und Varroamilbe gezeigt werden. Die initialen Ergebnisse der Aktivitätsuntersuchungen der Cytochrom-C-Oxidase deuten auf eine Hemmung dieser durch AS hin. Somit scheint die AS-Schadwirkung insgesamt eine Folge des oxidativen Stresses, erzeugt durch die Hemmung der zellulären Atmung, zu sein. Es deuten sich Unterschiede in der Entgiftungsstrategie und -kapazität der Honigbiene und Milbe an, welche die unterschiedliche AS-Empfindlichkeit erklären könnten.

Schlussfolgerung Diese Daten zeigen erstmals vergleichend die molekularen Effekte einer AS-Behandlung auf Wirt und Parasit. Auf Grundlage der Erkenntnisse dieser Studie können zukünftige, neue Strategien der Behandlung spezifisch an die Varroamilbe angepasst und dadurch der Behandlungserfolg deutlich erhöht werden, während die bisher auftretenden negativen Effekte auf Honigbienen reduziert werden könnten.

Publication History

Article published online:
04 December 2020