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: Mei
Auteurs: G. De Roeck

Bijensterfte beter begrijpen en voorkomen deel2

Verleden maand zagen we dat onderzoekers er nog steeds van uitgaan dat de bijensterfte een combinatie is van meerdere oorzaken en verder hoe het immuunsysteem van de bijen zich tegen indringers verweert. In dit deel besteden we aandacht aan het meest geduchte koppel boosdoeners: varroa en virussen. Recent Italiaans/Engels onderzoek staat daarin centraal.

Varroa Effectief bestrijden

In 2010 bracht de universiteit van Wageningen (WUR) een interessante brochure uit met toen nieuwe inzichten betreffende de varroabestrijding. De teksten zijn voor een groot deel gebaseerd op het werk van de bekende Duitse onderzoeker Peter Rozenkranz die overigens erg duidelijk is: varroa verkort het leven van de bijen en maakt dat ze minder goed kunnen vliegen. Bovendien maken de in het popstadium aangetaste jonge bijen geen of minder vitellogenine aan waardoor ze hun voedingstaak niet naar behoren kunnen vervullen.

De onderzoeker stelt verder dat een besmetting met meer dan 7% mijten het volk in de kortste keren naar de ondergang leidt. Dat is een optimistisch uitgangspunt: Randy Oliver, een bekend Amerikaanse onderzoeker, gaat ervan uit dat enkel een besmettingpercentage van minder dan 2% de zekerheid geeft dat de bijen de winter door geraken (zie: http://scientificbeekeeping.com/). De brochure van het WUR kan hier gedownload worden: http://tinyurl.com/brsbx6k.

Status van varroamijt

Een mijt kan al of niet met virussen besmet zijn. De schade die ze aanricht is hiervan afhankelijk. Het Duitse bijeninstituut van Hohen Neuendorf deed hierover onderzoek voor wat het virus van de vervormde vleugels betreft. Enkel als een virus zich in varroamijten kan vermeerderen, vóór de besmetting van de poppen, treden de gekende symptomen van misvormde vleugels op bij de uitlopende bijen.

Volgens onderzoeker Elke Genersch maakt het wel degelijk een verschil uit of een pop geparasiteerd wordt door een niet-besmette of door een besmette mijt. Immers, het aantal virusgenomen dat de mijt overdraagt, bepaalt al dan niet het voorkomen van beschadigde bijen.

Ontwikkeling varroapopulatie

Als het volk zich in april ontwikkelt, groeit de varroa mee. Zo de imker niet tussenkomt, gaat die evolutie door tot in juni. Met het korten van de dagen, vertraagt de eileg van de koningin gestadig, maar de mijtenpopulatie groeit door. De kleinere broednesten in augustus worden geteisterd door steeds meer mijten. De openingen die ze in het chitinepantser van de bijen aanbrengen zijn niet alleen trekpleisters voor bacteriën, ze geven de virussen ook toegang tot het bloed van de bijen wiens immuunsysteem al danig door de mijten werd verzwakt. Het is duidelijk dat we die ontwikkeling tijdig moeten stoppen.

21 1

Vroeg bestrijden

Om het belang van een vroege bestrijding aan te tonen, stel ik hierna het fictieve voorbeeld voor van één voedsterbij die één winterbij verzorgt (volg via schema 1 op vorige pagina). De winterbij wordt op 1 september geboren. Ze was een ‘open’ larve van 15 tot 21 augustus. Om de winter door te kunnen komen, is het essentieel dat ze voldoende eiwitvoeding ontvangt en in haar popstadium niet door varroa wordt aangetast. De voedsterbij die haar verzorgt, wordt geboren op 12 augustus en was dus een ‘open’ larve van 24 tot 30 juli.

Om de winterbij uit ons voorbeeld te kunnen verzorgen zoals het hoort, moet zij in die periode volwaardige voeding krijgen. Dat is een eerste voorwaarde. Vervolgens komt de vraag naar het verloop van haar popstadium. Werd ze door varroa aangetast of niet? Als ze aangetast werd, wat was de status van die mijt? Was ze aangetast door één of meerdere virussen en hadden die bovendien de kans om hun genoom in de mijt te vermenigvuldigen? Of niet? Zo ja, in welke mate?

Alleen als ze niet werd aangetast en tijdens haar ‘open’ larve-bestaan volwaardige voeding kreeg, is de jonge voedsterbij in staat om de winterbij uit het voorbeeld correct te verzorgen. Die zal dan goed toegerust zijn om de winter door te komen. Om die gunstige toestand voor alle voedsterbijen te realiseren, mogen we niet gokken. We moeten ervoor zorgen dat er in de periode van 24 tot 30 juli al geen of toch zo weinig mogelijk mijten in onze volken aanwezig zijn. Pas dan kunnen we verwachten te beschikken over gezonde voedsterbijen die de toekomstige winterbijen optimale kansen geven. Even rekenen nu. Een volledige bestrijdingcyclus loopt over twee broedronden, dit is zes weken of 42 dagen. Als we terugrekenen vanaf 24 juli zouden we dus de thymolbehandeling al op 12 juni moeten starten! Vanwege de zomerdracht is dat natuurlijk onmogelijk.

Gelukkig kunnen we terugvallen op biotechnische ingrepen tijdens en aan het einde van de lentedracht. Ik denk dan aan de darrenraatmethode en de tussenaflegger. En al roept die laatste techniek de idee op dat je over simplex- of segebergerkasten moet beschikken, het kan ook met dadantblatt- of Kempische kasten. Zie meer over deze methodes op de website van onze vereniging (www.konvib.eu). We kunnen de langdurige thymolbehandeling (twee broedronden of zes weken) dan uitstellen tot ten laatste half juli. Velen vinden dat nog te vroeg, maar die aanpak geeft wel het beste resultaat.

Wie met minder tevreden is, kan met de bestrijding natuurlijk later starten, maar we moeten er ons van bewust zijn dat de mijten en virussen zich blijven vermeerderen zo lang we ze niet bestrijden, zoals reeds eerder aangestipt. Hun stijgend aantal en het dalend aantal broedcellen, vanaf de zonnewending, zijn factoren die een sluimerende besmetting en haar gevolgen dramatisch verergeren aan het einde van het seizoen en ongetwijfeld dé oorzaak zijn van veel bijensterfte.

Controle herbesmetting

Het aantal mijten dat tijdens een behandeling valt, is eigenlijk niet belangrijk, wat telt, is het aantal mijten dat in de kast achter blijft na de behandeling. We kunnen dat nagaan door de natuurlijke varroasterfte op te volgen of door een controlebehandeling uit te voeren met een ander product dan dat waarmee we de bestrijding uitvoerden. Een stootbehandeling met oxaalzuur of mierenzuur leent zich hiertoe uitstekend, maar wettelijk gezien, is hiervoor de toestemming nodig van een dierenarts (cascadesysteem).

Bij het gebruik van thymol stelt zich bij vele volken het probleem dat ze de dragers volledig inbouwen met propolis (zie foto hierna). De vraag is hoe efficiënt de behandeling dan nog is. Ik nam hierover contact op21 2 met Andermatt Biovet, de producent van Thymovar. Het probleem is daar natuurlijk bekend. De firma testte de werkzaamheid van de plaatjes in volken die ze sterk propoliseerden en in volken die dat niet deden. De resultaten gaven geen beduidende verschillen te zien. De reden hiervan is, volgens CEO Ralph Schmidgall, dat thymol en propolis een vergelijkbare chemie hebben waardoor de thymoldampen doorheen de propolis trekken.

Dat vertraagt de verdamping even, maar de werking tegen varroa zou behouden blijven. Het propoliseren van de plaatjes beschouwt Ralph Schmidgall als een uiting van hygiënisch gedrag, een eigenschap die nuttig is om de varroa te bestrijden. Een tip om de propolisering te vermijden, kent de man niet echt, hij suggereert om de plaatjes langs een kant met een nagel of iets dergelijks zo’n 5 mm op te heffen. Enig scepticisme bij deze uitleg is uiteraard toegelaten.

Ken je vijand!

In het vorige deel zagen we hoe een RNA-virus zijn genoom in een bijencel injecteert en over welke middelen die dan beschikt om zich te verdedigen. Ik denk dat een goed begrip van dit mechanisme onontbeerlijk is om je bijen gezond te houden. Het wordt nu misschien even wat moeilijk, maar het loont de moeite om door te bijten. Een virus is een uiterst eenvoudig micro-organisme: een genoom met er rond een eiwitmantel en een mechanisme om zich aan de cel te hechten.

Virussen hebben een gastheer nodig om zich te vermenigvuldigen. Het mozaïekvirus werd als eerste virus ontdekt in 1895. Dat was toen een heuse krachttoer want er bestonden niet eens microscopen. Bijenvirussen zijn zogenoemde Picornavirussen, van ‘pico’ dat klein betekent in het Grieks en ‘rna’ van ribonucleic acid – ribonucleïnezuur. Ze meten nog geen 40 nanometer (‘nano’: een miljoenste deel van een millimeter). Het eerste geïdentificeerde bijenvirus was het zakbroedvirus, in 1913. Intussen kennen we er een twintigtal andere, waaronder het virus van de vervormde vleugels, het acute en chronische verlammingvirus, het Kashmirvirus, het iridovirus, het virus van de zwarte koninginnencellen, het varroa destructorvirus-1, ... Enkele zijn nauw verwant met elkaar.

Interactie mijten/virussen

Onderzoek over de interactie tussen mijten en virussen werd in juni van vorig jaar gepubliceerd door Francesco Nazzi en zijn collega’s van de universiteiten van Udine, Napels en Edingburgh. (titel: ‘Synergistic parasite-pathogen interactions mediated by host immunity can drive the collapse of honey bee colonies’).

Deze wetenschappers stellen dat meerdere factoren het in de loop der tijden moeizaam ontstane evenwicht tussen virussen en bijen gewijzigd hebben met als gevolg intense virusreplicatie in volken die slapende infecties herbergen en, uiteindelijk, bijensterfte op grote schaal. Ze zijn ervan overtuigd dat hun onderzoek en vaststellingen de multifactoriële oorsprong van de sterfte verklaren.

Om hun onderzoek uit te voeren, beschikten deze wetenschappers over twee geïsoleerde bijenstanden met elk zes volken, aan de voet van de Italiaanse Alpen. In 2009 werden alle volken tegen varroa behandeld: met thymol van half augustus tot half september en in oktober twee keer met oxaalzuur. In 2010 gebeurde dit ook nog voor de volken van stand A (verderop noem ik deze volken CBV’s - conventioneel behandelde volken). De volken van stand B werden in 2010 niet meer behandeld (onbehandelde volken - OBV’s).

Dat leidde dat jaar uiteraard tot een verschillend verloop van hetseizoen op beide standen. Tijdens de zomer gingen alle volken gestaag achteruit. Aan het einde van de zomer versnelde plots de achteruitgang van de OBV’s: een volk werd darrenbroedig in augustus en twee volken stierven in oktober (de drie andere legden het loodje tijdens de lente van 2011). De varroabesmetting verliep als volgt (besmetting per honderd bijen):21 3

De gevolgen van de niet-behandeling zijn duidelijk van het tabelletje af te lezen. Herinner je dat volgens de WUR een ontsmetting van meer dan 7% het voortbestaan van een volk bedreigt. De volken werden dat jaar ook door andere ziekteverwekkers geplaagd. Zo waren zowel Nosema apis als Nosema ceranae op beide standen aanwezig, echter niet buitensporig.

Verder brachten maandelijkse RTPCR- scans de aanwezigheid aan het licht van virussen: het virus van de zwarte koninginnencellen (VZKC), dat van de vervormde vleugels (VVV) en het zakbroedvirus (ZBV).

De omvang van VZKC en ZBV fluctueerde gedurende het seizoen, maar de besmetting nam in augustus af. De besmetting met het VVV bleef echter in alle volken stijgen, wel vele keren sneller in de OBV’s dan in de CBV’s. Kwantitatieve RT PCR-scans toonden in oktober beduidend meer VVVgenoomkopieën aan in bijen van de OBV’s dan in deze van de CBV’s (een genoom is het geheel dat alle chromosomen van een individu bevat). De scans toonden ook aan dat de betekenisvolle stijging van de sterfte die met het stijgend aantal kopieën gepaard ging, gelinkt was aan de hogere viruslast in de OBV’s (meer dan een miljoen keer een miljard kopieën per bij!).

De stijging van de viruslast bij een zware varroabesmetting en de dodelijke impact ervan werden verder onderzocht in het labo: de onderzoekers noteerden een enorme stijging van het aantal VVV-genomen in kunstmatig met varroa besmette larven zodra de varroamijten hun voedingsactiviteit op deze larven startten. De viruslast bepaalde overduidelijk het tempo waaraan de bijen stierven: hoe meer genomen, hoe meer sterfte. Om hun licht te laten schijnen op de veranderingen die optraden in het immuunsysteem van bijen die met deze door varroa op gang gebrachte virusreplicatie geconfronteerd werden, pasten de onderzoekers in oktober RNAsekwentiëringtechnologie toe op bijen van alle experimentele volken.

Bij bijen uit de OBV’s werd o.a. een fikse neerwaartse expressie vastgesteld van negentien immuniteitsgenen. En precies deze genen bevatten de instructies om AMP’s aan te maken tegen indringende micro-organismen als bijvoorbeeld virussen. Herinner je wat ik hierover in het vorige nummer van ons maandblad schreef m.b.t. het transcriptieproces van genen: de kopieën die ervan gemaakt worden - mRNA’s of transcripten genoemd – stellen de ribosomen in de cel in staat om antimicrobiële AMP’s (korte eiwitketens verderop AMP’s genoemd) te produceren die indringers kunnen afweren.

Even terzijde: al die genen dragen een naam en behoren tot een ‘familie’. Het gen waarvan de expressie het ergst onderdrukt werd, heet Dorsal- 1A en behoort tot de NF-KB – familie (Nucleic factor kappa B). Het belang van de genen uit deze familie is dat ze de ‘recepten’ bevatten voor de aanmaak van antimicrobiële AMP’s, eiwitten en enzymen, waarmee de cel zich verdedigt tegen microben en virussen. Deze stoffen spelen overigens ook een rol in de heling van wonden (veroorzaakt door varroa, de imker, …). Een bijkomende RT-PCR analyse van dezelfde volken bevestigde de vastgestelde terugval van het aantal transcripten. Samengevat, op dit punt kunnen we stellen dat de onderzoekers achterhaald hadden dat:

• de voedingsactiviteit van de mijten de virusreplicatie aanwakkert.

• de virusreplicatie de transcriptie van genen uit de NF-KB – familie sterk afremt, waardoor er onvoldoende AMP’s geproduceerd worden om de bijen in staat te stellen zich tegen microorganismen te verdedigen. Nu ze het mechanisme van de interactie tussen mijten en virussen hadden achterhaald, wilden de onderzoekers weten welk precies aandeel de mijten en virussen respectievelijk hadden in dewaargenomen uitschakeling van het immuunsysteem. Hiertoe maten ze het aantal Dorsal- 1A - transcripten in bijen die niet en die wel het virus van de vervormde vleugels droegen terwijl ze beide groepen in vitro besmetten met varroamijten. Vastgesteld werd dat de voedingsactiviteit van de mijten bij virusvrije bijen geen daling van het aantal transcripten veroorzaakte. Bij bijen die wel aangetast waren met VVV, al dan niet besmet met varroa, constateerden ze onmiddellijk een reductie van de transcripten. De hypothese dat VVV een belangrijk aandeel heeft in de afremming van transcripten van Dorsal-1A – genen werd hierdoor verstevigd. Als ultieme test blokkeerden de onderzoekers zelf Dorsal-1Atranscripten via RNA-interferentie (deze techniek maakt het mogelijk de uitwerking van transcripten te verhinderen, zodat er geen AMP’s geproduceerd worden).

Opnieuw stelden ze een beduidende vermindering van de transcripten vast met als onmiddellijk gevolg alweer een explosie van het aantal VVV-genoomkopieën van het virus van de vervormde vleugels. De betekenisvolle stijging van VVVgenoomkopieën ten gevolge van de uitschakeling van Dorsal-1A via RNA-interferentie toont aan dat dit gen een cruciale rol speelt in het antivirale immuunrespons dat VVV onder controle moet houden en bevestigt de onderstelling dat VVV een afhankelijke virulentiestrategie aanneemt die voor een deel steunt op het afremmen van de expressie van dit lid van de NF-KB-familie.

Veel virussen stuiten op deze sleutelmolecule die centraal staat in de werking van het complex netwerk van reacties op infecties en, meer algemeen, omgevingsstressoren. De onderzoekers wijzen erop dat VVV de transcripten slechts vermindert doch niet supprimeert. Dat betekent dat elke immuunrespons op VVV, gebaseerd op deze transcriptfactor, verzwakt, maar niet stilvalt zoals dat het geval is met agressieve virussen. Het is wel zo dat sluimerende VVV-infecties kunnen verergeren telkens een andere ziekteverwekker een immuunrespons activeert dat de tussenkomst van genen uit de NF-KB – familie noodzaakt.

In andere woorden de beperkte beschikbaarheid van deze transcriptfactor lijkt te volstaan om een VVV-besmetting onder controle te houden, maar de ermee gepaarde gaande genoomreplicatie kan dramatisch stijgen zodra een andere stressor ook een respons vergt op basis van de NF-KB - transcripten. Bij insecten activeren verwondingen eveneens de van NF-KB afhankelijke bloedstolling en korstvorming. De immuunreactie van een met VVV besmette bij op verwondingen aangebracht door de mijten wordt veronderstelt beroep te doen op de al beperkte pool van deze transcripten en kan bij gevolg een intense virusreplicatie op gang trekken. Tot daar het relaas van dit onderzoek dat nog veel andere wetenswaardigheden bevat en dat je hier kunt downloaden: http://tinyurl.com/c6vrwcf.

Wat te doen?

Het Italiaans-Engels onderzoek maakt duidelijk dat de varroamijt de normale gastheer / parasietrelatie ontwricht en een eerder onschuldig virus herschept in een zich snel vermenigvuldigende ‘doder’ die volken al aan het einde van het seizoen fataal kan worden. Bovendien tonen ze aan dat de al schadelijke relatie aanzienlijk verergerd kan worden als tegelijkertijd andere ziekteverwekkers of milieufactoren moeten bestreden worden met NFKB - transcripten.

Wat kan een imker doen? In de eerste plaats het hele jaar door het mijtenaantal laag houden en ervoor zorgen dat de bouwstenen voor de productie van AMP’s ter bestrijding van micro-organismen via de buurt van zijn hal. Het plan om dit te verwezenlijken, ziet er als volgt uit:

• biotechnische bestrijden in het voorjaar met als beste middel het toepassen van de tussenaflegger half mei.

• met thymol behandelen vanaf midden juli ten laatste.

• de doeltreffendheid hiervan controleren.

• een herbesmetting vermijden.

• ook dat risico controleren via natuurlijke mijtenval of alcoholwas.

• eventueel behandelen met oxaalzuur in broedloze volken eind december, begin januari.

• de zwakke stuifmeelperiodes in zijn omgeving kennen en ondervangen.

De volgende bijdrage zal handelen over bijensterfte en pesticiden.

Referenties:

• ‘Effectieve bestrijding van varroa’, Plant Research International Wageningen.

• ‘Biologie and control of varroa destructor’, Peter Rozenkrans et al.

• ‘Synergistic parasite-Pathogen interactions mediated by host immunity can drive the collapse of

honey bee colonies’, Francesco Nazzi et al.

• ‘De virusstatus van varroamijten geeft doorslag’, H. van der Scheer en T. Blaquière, Bijenhouden september 2009.