Logo konvib-312

Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background

 

Bron: Maandblad van de Vlaamse Imkersbond
Jaargang: 99
Jaar: 2013
Maand: April
Auteurs: G. De Roeck

Bijensterfte beter begrijpen en voorkomen deel1

Wat veroorzaakt de wereldwijde bijensterfte? Onderzoekers slagen er maar niet in een specifieke ziekteverwekker aan te duiden. Toch werken ze met man en macht om aan de heersende onzekerheid een einde te stellen. In deze en volgende bijdragen brengen we u een overzicht van recente inzichten en evoluties.

Coördinatie van onderzoek

In 2012 ontmoetten Europese onderzoekers elkaar meermaalsom hun kennis uit te wisselen.Een eerste bijeenkomst ging inmaart door in het Ierse Dublin meteen rits bekende specialisten. Ze behandelden er het thema ‘From challenges to solutions’ - ‘Van uitdagingen naar oplossingen’. Robert Paxton van de Queen’s University N. apis en N. ceranae Swedish University of Agricultural Sciences, gaf een overzicht van de vele virussen die vandaag de dag samen gaan met de varroamijt. Vóór het varroatijdperk spraken we eigenlijk maar over drie virussen: het zakbroedvirus, het virus van de chronische verlamming en dat van de zwarte koninginnencellen. De andere virussen maakten pas opgang nadat de varroamijt zich over Europa had verspreid.

Onder hen het virus van de vervormde vleugels dat hij ziet als een van de voornaamste oorzaken van de bijensterfte. Al deze virussen vermenigvuldigen zich in het bijenbloed. De virussen van de vervormde vleugels, acute verlamming, trage verlamming en Kashmir repliceren zich bovendien in de mijt zelf. Tegen virussen bestaan er geen geneesmiddelen. Het enige wat een imker kan doen, is het mijtenaantal laag houden zodat ze zich langs deze weg niet kunnen verspreiden. Ook hier kan RNAinterferentie in de toekomst een oplossing bieden. Het is aangetoond dat een vroege mijtbestrijding een betere overwintering garandeert. Francis Ratnieks, van de University of Sussex, sprak over zijn onderzoek naar hygiënisch gedrag dat helpt om vuilbroed, kalkbroed en varroase te bedwingen.

Hij beschreef hoe hij bevroren broed gebruikt als een indicator. Doorheen vers verzegelde cellen drukt hij een bodemloos blikje waarin hij vloeibare stikstof giet. De beschadiging wordt op beeld vastgelegd en het raam gaat terug de kast in. Twee dagen later volgt er een evaluatie van de mate waarin de bijen het gedode broed hebben verwijderd. Het bleek dat dit van volk tot volk zeer verschillend was. Sommige hadden het afgestorven broed in die korte tijdspanne al helemaal opgeruimd. Helaas ontbreken in zijn land de middelen om uit deze volken op grote schaal koninginnen te telen en te verspreiden. Immers, als lokale darren met ietwat hygiënische eigenschappen deze koninginnen zouden bevruchten, dan kan de generatie bijen die eruit ontstaat eveneens die hoedanigheid vertonen want er zijn slechts 20% hygiënische werksters nodig om een volk op dat vlak weerbaar te maken.

Romee Van der Zee gaf een overzicht van de sterfte in verschillende landen. Haar cijfers zijn bij ons bekend zodat herhaling overbodig lijkt. Uit haar gegevens leidt ze af dat imkers die pas behandelen in september2013 15 1 hogere verliezen lijden dan zij die dat in augustus doen en zeker in juli. Drie behandelingen i.p.v. twee houden de drempel eveneens lager. Later in het jaar, in september, vond de achtste COLOSS-conferentie plaats in het Duitse Halle (COLOSS is afgeleid van colony losses - verliezen van bijenvolken). Het gaat hier over een netwerk van wetenschappers dat als doel heeft de onderzoeksresultaten op het vlak van bijenziekten te coördineren en de resultaten ervan in de imkergemeenschap te verspreiden. Dat heeft geleid tot een voorheen nooit geziene samenwerking tussen wetenschappers uit alle werelddelen. De professoren de Graaf en Van Laere vertegenwoordigen België.

Ook in Halle bleef het blikveld niet beperkt tot het varroaprobleem. GSM-straling, pesticiden, nosema e.a. kregen eveneens aandacht. Wat varroa betreft was een mededeling van de Letse vertegenwoordiger voor ons van een zeker belang omdat we over slechts weinig bestrijdingsmiddelen beschikken. Uit een vergelijkend onderzoek van vijf van deze middelen bleek immers dat twee hier niet gebruikte actieve stoffen de beste resultaten gaven. Het ging om acrinathrin en flumethrine, respectievelijk in de handel gebracht onder de merknamen Gabon PA en Bayvarol. De andere geteste stoffen waren oxaalzuur, in bedruppeling en verneveling, en thymol, maar ze waren daar minder efficiënt.

Gabon PA en Bayvarol zouden bij ons via het cascadesysteem toegepast kunnen worden. Het is nuttig om weten dat de Let niets zei over eventuele residuen in de was, genre Apistan en Perizin om maar die te noemen, en dat het klimaat in Letland heel anders is dan hier. Het seizoen is er ook korter wat de ontwikkeling van de mijten natuurlijk niet ten goede komt. Tot daar in een notendop wat er op congressen aan nieuws te rapen viel.

Enkel varroa en virussen?

Neen, de bijensterfte is niet uitsluitend te wijten aan de interactie tussen mijten en virussen. Drie afzonderlijk uitgevoerde onderzoeken brachten bijvoorbeeld aan het licht dat systemische pesticiden de nosemose verergeren terwijl elk van beide nosema’s op zich al dodelijk kunnen zijn. Landbouwpesticiden van hun kant bezorgen imkers al jaren kopzorgen. Centraal in het huidige debat staan vooral de systemische insecticiden met hun twijfelachtige reputatie.

We stellen wel vast dat de Europese overheid het nodig oordeelde om de erkenningprocedures voor die stoffen te laten herzien. Een teken aan de wand, toch? Meer hierover in de in de twee volgende bijdragen. Laat ons voorafgaandelijk even aandacht besteden aan de manier waarop het afweersysteem van de bijen zich tegen indringers verdedigt, of dat nu parasieten, ziekteverwekkers of pesticiden zijn.

Immuunsysteem

Bijen beschikken over diverse mogelijkheden om zich tegen al die kwalen te verweren. Het gebruik van propolis, hun chitinepantser en de productie van defensieve eiwitten en enzymen zijn voorbeelden van respectievelijk gedragafhankelijke, mechanische en fysiologische verdedigingslijnen.

Bijen beschikken ook over een sociale immuniteit. Wetenschappers gaan er zelfs van uit dat dit de reden is waarom de honingbijen slechts een derde van het aantal immuniteitsgenen hebben van het solitaire fruitvliegje en andere insecten. Een voorbeeld van hun sociale immuniteit is de zogenaamde ‘veelmannerij’ of polyandrie. Hierdoor telt een volk een aantal halfzustergroepen met verschillende genetische aanleg en dus elkaar aanvullende afweermogelijkheden. In de volgende paragrafen lees je meer over hun fysiologische afweermechanismen.

Microben

Het aangeboren immuunsysteem van insecten lijkt in grote lijnen op het onze. Zijn voornaamste taak is lichaamseigen en lichaamsvreemde stoffen te onderscheiden en deze laatste vervolgens op te ruimen. In het bijenbloed worden indringers waargenomen door hemocyten die je kunt vergelijken met onze witte bloedlichaampjes. Zodra ze een indringer herkennen, kunnen ze die zelf aanvallen en elimineren. Maar ze kunnen ook 2013 15 2via het enzym fenoloxidase een kettingreactie aansturen die immuniteitsgenen aanzet in de celkernen van de vetlichaampjes. Het proces dat dan op gang komt, produceert antimicrobiële peptiden, een soort eiwitten, afgekort tot AMP’.

Die kunnen in amper drie uur tijd vrijwel alle indringers doden ... als het immuunsysteem goed functioneert! De werking ervan kan weken aanhouden en het blijkt dat de geproduceerde peptides via de koninginnenbrij worden overgedragen naar de larven die hierdoor resistentie verwerven nog vóór ze besmet worden. Omdat de interactie van mijten en virussen dit proces saboteren, kan het interessant zijn het even beknopt nader te bekijken. Hier al even vermelden dat al die genen een naam hebben en tot een groep behoren. Zo behoort een immuniteitsgen als dorsal-A1 tot de groep NF-KB (Nuclear factor kappa beta). Het is een gen dat een grote rol speelt in de afweer tegen virussen.

Wat gebeurt er in een cel nadat de betrokken genen werden aangezet? Eerst worden er van die genen - stukjes DNA eigenlijk – afdrukjes gemaakt die de codes voor de aanmaak van AMP’s bevatten. De afdrukjes bestaan uit RNA. Terloops, de ‘D’ in DNA staat voor ‘desoxyribose’, de ‘R’ in RNA voor ‘ribose’, dat zijn suikers die deel uitmaken van de structuur van deze moleculen. In het wetenschappelijk jargon kreeg deze activiteit de naam ‘transcriptie’. Vergelijk zo’n afdruk met het voorschrift voor een geneesmiddel dat je dokter opstelt ten behoeve van de apotheker. Op elke afdruk staat dus alle informatie die nodig is om AMP’s te produceren.

Eens zover verlaten de stukjes RNA, meestal messenger RNA of mRNA genoemd, de celkern en komen terecht in het cytoplasma van de cel waar ze de ribosomen (R) - de ‘apotheker’ - opzoeken. Dat zijn ‘toestelletjes’ - organellen - die, op basis van het mRNA, aminozuren aantrekken en omzetten in AMP’s, een activiteit die ‘translatie’ noemt. De AMP’s trekken vervolgens ten strijde tegen de binnengedrongen microben. (zie schema 1). Nog een kanttekening: AMP’s worden aangemaakt in de cellen van de vetlichaampjes. De hiervoor benodigde aminozuren moeten oorspronkelijk uit het stuifmeel komen. Wat dit betekent voor bijen die geboren worden in stuifmeelarme volken, laat zich moeiteloos raden.

Virussen

Het erfelijke materiaal van een bij, haar genoom zo je wilt, is, net als het onze, opgeslagen in de chromosomen van de cellen. Een chromosoom bestaat uit een lange DNA-keten die eruit ziet als een ladder in spiraalvorm of een dubbele helix, vandaar de uitdrukking ‘dubbelstrengig DNA’. De stukjes RNA waarop de genetische informatie gekopieerd wordt, zijn echter steeds ‘enkelstrengig’. In het cytoplasma van een cel komt normaliter geen dubbelstrengig RNA voor.

Dit gegeven is nu precies de basis waarop de natuurlijke bestrijding van virussen in organismen berust. Bijenvirussen zijn zogenaamde ‘RNA-virussen’. Dat wil zeggen dat hun erfelijk materiaal neergepend is op enkelstrengig RNA dat verder omhuld is met alleen maar een eiwittenenveloppe. Een virus dringt via de poriën een cel binnen en kaapt er de ribosomen die het onderscheid niet kunnen maken tussen het eigen enkelstrengig mRNA en het RNA van het virus.

Argeloos beginnen de ribosomen de eiwitten (e) aan te maken die het virus nodig heeft om zich te vermenigvuldigen (bijvoorbeeld: om de eiwittenenveloppe aan te maken). Op een bepaald ogenblik echter moet het 2013 15 3virus zijn enkelstrengig RNA omzetten in dubbelstrengig om behalve de eiwitten ook zijn genoom te kunnen reproduceren. Als dat gebeurd is, herkent een goed werkend immuunsysteem de indringer want in het cytoplasma van een cel komt, zoals je weet, geen dubbelstrengig RNA voor. Het stelt dan zijn verdediging in werking en start een mechanisme dat het dubbelstrengig RNA en de al geproduceerde viruseiwitten opruimt. Dat mechanisme staat ondermeer bekend als RNA-interferentie, een proces waarin o.a. de dicer- en argonautenzymen een rol spelen binnen het zogenaamde RISC-proces, RISC is de afkorting van RNA induced silencing complex (zie schema 2).

Insecticiden

Ook voor de detoxificatie van insecticiden zijn er genen beschikbaar. De groep P450senzymen is daarvan, wat bijen en mensen betreft, het best bekende product. Van deze enzymen was al geweten dat ze centraal staan in de detoxificatie van pyrethroïden zoals tau-fluvalinaat (Apistan). Een onderzoeksteam rond May Berenbaum ontdekte recent dat het enzym ook coumaphos (Perizin) detoxificeert.

Dat suggereert dat het enzym niet erg ‘gespecialiseerd’ is wat het risico inhoudt dat een niet-toxische dosis tau-fluvalinaat toch toxisch kan worden omdat er te weinig enzym beschikbaar is om alle zich tezelfdertijd aandienende toxische stoffen te neutraliseren. Intussen onderschatten we met zijn allen de risico’s van het gezamenlijke voorkomen in onze volken van landbouwpesticiden en acariciden: niemand die weet hoe die op elkaar inwerken en of ze elkaars werking al dan niet versterken.

Fatale interactie

Bijen zijn dus perfect in staat zich te verdedigen tegen indringers. Het probleem is echter dat de interactie tussen varroa en virussen hun afweer grondig heeft ontregeld. Wat daarover te zeggen valt, is stof voor de volgende bijdrage.

Referenties

• ‘Onze genen”, Cokelaere en Craeynest.

• “The bees immune system”, R. Oliver.

• “Immune response to viruses”, R. Oliver.

• “Understanding pesticides as a causal factor in CCD”, Pesticide Action Network.