Changes in transcript abundance relating to colony collapse disorder in honey bees

Colony collapse disorder (CCD) is a mysterious disappearance of honey bees that has beset beekeepers in the United States since late 2006. Pathogens and other environmental stresses, including pesticides, have been linked to CCD, but a causal relationship has not yet been demonstrated. Because the gut acts as a primary interface between the honey bee and its environment as a site of entry for pathogens and toxins, we used whole-genome microarrays to compare gene expression between guts of bees from CCD colonies originating on both the east and west coasts of the United States and guts of bees from healthy colonies sampled before the emergence of CCD.

Considerable variation in gene expression was associated with the geographical origin of bees, but a consensus list of 65 transcripts was identified as potential markers for CCD status. Overall, elevated expression of pesticide response genes was not observed. Genes involved in immune response showed no clear trend in expression pattern despite the increased prevalence of viruses and other pathogens in CCD colonies. Microarray analysis revealed unusual ribosomal RNA fragments that were conspicuously more abundant in the guts of CCD bees. The presence of these fragments may be a possible consequence of picorna-like viral infection, including deformed wing virus and Israeli acute paralysis virus, and may be related to arrested translation. Ribosomal fragment abundance and presence of multiple viruses may prove to be useful diagnostic markers for colonies afflicted with CCD.

Bron: R.M. Johnson et al. Proc Natl Acad Sciences (USA), August 24, 2009
http://www.pnas.org/content/early/2009/08/21/0906970106.abstract

Reacties

Rol insecticiden niet bewezen, zegt NRC

NRC Handelsblad kopt op 25 augustus 2009 'Massale bijensterfte komt niet door pesticiden', gebaseerd op de bovenstaande publicatie. Twee dagen later (27 augustus 2009) geeft de NRC dezelfde Amerikaanse studie een ander jasje in het artikel "Oorzaak sterfte bijen in zicht", en legt de Amerikaanse onderzoekers nu in de mond dat ze insecticiden als deeloorzaak niet uitsluiten. Maar "harde bewijzen" ontbreken volgens de NRC. De Nieuwe Rotterdamsche Courant is dus blijkbaar van mening dat er geen "hard bewijs" is voor een verband tussen de massale bijensterfte in Rijnmond en de extreme normoverschrijdingen van insecticiden in het oppervlakte water van Rijnmond, en dat terwijl de gemeten imidacloprid concentraties in laboratorium studies dodelijk bleken te zijn voor water insecten. De oorzaak van de sterfte van bijen is voor redacteuren van de NRC inderdaad in zicht: in de sloot tegenover de Marten Meesweg in Rotterdam.

1. De auteurs van het onderhavige artikel zelf betrachten de nodige voorzichtigheid en sluiten niets uit. Natuurlijk ontwikkelen deze wetenschappers op basis van de waarnemingsuitkomsten hypothesen, maar nergens wordt geclaimd de specifieke oorza(a)k(en) van CCD overtuigend te hebben aangetoond.
2. De auteurs van de publicatie schrijven dat ze in darmcellen geen verhoogde expressie van 'pesticide response' genen (waarmee genen voor detoxificatie enzymen van pesticiden zoals cytochroom P450 worden omschreven) vonden. De blootstelling van de CCD bijen aan pesticiden werd echter niet nader onderzocht. Het is dus onduidelijk of de CCD bijen op het tijdstip van de analyse daadwerkelijk blootstonden aan pesticiden en zo ja aan welke en in welke hoeveelheid.
3. Het arsenaal van detoxificatie enzymen in bijen is beperkt en cytochroom P450 speelt waarschijnlijk geen rol bij de detoxificatie van imidacloprid. Ook is het maar de vraag of de met virussen besmette CCD bijen tot verhoogde expressie van 'pesticide response' genen überhaupt in staat waren. Het immuun systeem reageerde in ieder geval ook niet op de virusbesmetting.
4. De targets van neonicotinoide insecticiden zijn de nicotinerge acetylcholine receptoren (nAChRs) in het zenuwstelsel, die door deze stoffen irreversibel worden geblokkeerd. Door de onomkeerbare receptor binding kan ook een onomkeerbare werking ontstaan, terwijl het gif al lang is geëlimineerd.
5. In de open brief in NRC Handelsblad van 2 mei 2009 schreven Jeroen van der Sluijs en Henk Tennekes dat
door neurotoxische effecten blootgestelde werkster-bijen hun oriëntatievermogen verliezen, de korf steeds moeilijker terug vinden en daardoor minder goed hun taak kunnen volbrengen om het bijenvolk van voedsel te voorzien, waardoor het volk ondervoed raakt en vatbaarder wordt voor ziekten en plagen. Deze argumentatie wordt in zekere zin ondersteund door deze publicatie. De CCD bijen waren besmet met virussen, maar een reactie van het immuun systeem werd niet gezien.

Informatie over het beperkte arsenaal van detoxificatie enzymen van bijen:
C Claudianos et al. Insect Mol Biol 2006 (15) 615-636
http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1761136

Informatie over de rol van cytochroom P450 bij de detoxificatie van neonicotinoïde insecticiden in bijen:
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T5T-49WMWGG-2...

Informatie over nAChR genen in de honingbij:
http://171.66.122.45/content/early/2006/10/25/gr.4549206.full.pdf

Informatie over het werkingsmechanisme van imidacloprid:
http://weedscience.siuc.edu/moa2005/downloads/Session%2013/Insecticide%2...
http://jeb.biologists.org/cgi/reprint/200/21/2685
http://www.jstage.jst.go.jp/article/bbb/69/8/1442/_pdf

Informatie over het verband tussen bijensterfte en normoverschrijdingen van imidacloprid in de Randstad:
http://www.bijensterfte.nl/nl/node/102

Informatie over de zware belasting van het oppervlaktewater in Rijnmond met insecticiden:
http://www.bijensterfte.nl/nl/node/165

Artikel NRC Handelsblad van 25 augustus 2009 (inmiddels een dode link)
http://www.nrc.nl/wetenschap/article2338498.ece/Massale_bijensterfte_kom...

Artikel NRC Handelsblad van 27 augustus 2009
http://www.nrc.nl/wetenschap/article2341107.ece/Oorzaak_sterfte_bijen_in...

Recent