Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden Bettwanzenplagen in den 1950er Jahren durch den Einsatz von … weltweit nahezu ausgerottet.InsektizidDichlorodiphenyltrichlorethan, besser bekannt als DDT, ist eine Chemikalie, die inzwischen verboten wurde. Trotzdem sind Schädlinge in Städten weltweit wieder aufgetreten und haben Resistenzen gegen eine Reihe von Insektiziden entwickelt, die zu ihrer Bekämpfung eingesetzt wurden.
Eine im Journal of Medical Entomology veröffentlichte Studie beschreibt detailliert, wie ein Forschungsteam der Virginia Tech unter der Leitung des Stadtentomologen Warren Booth genetische Mutationen entdeckte, die zu Insektizidresistenz führen können.
Die Entdeckung war das Ergebnis einer Forschungsarbeit, die Booth für die Doktorandin Camilla Block organisierte, um ihre Fähigkeiten in der molekularen Forschung zu verbessern.
Booth, Spezialist für Schädlinge im urbanen Raum, hatte schon lange eine Genmutation in den Nervenzellen von Deutschen Schaben und Weißen Fliegen beobachtet, die diese resistent gegen Pestizide machte. Booth schlug Block vor, jeweils eine Bettwanze aus 134 verschiedenen Bettwanzenpopulationen zu entnehmen, die nordamerikanische Schädlingsbekämpfungsunternehmen zwischen 2008 und 2022 gesammelt hatten, um zu prüfen, ob alle dieselbe Zellmutation aufwiesen. Die Ergebnisse zeigten, dass zwei Bettwanzen aus zwei verschiedenen Populationen dieselbe Zellmutation besaßen.
„Das sind tatsächlich meine letzten 24 Proben“, sagte Bullock, die Entomologin ist und der Invasive Species Partnership angehört. „Ich habe noch nie zuvor molekularbiologische Forschung betrieben, daher waren all diese molekularbiologischen Kenntnisse für mich von entscheidender Bedeutung.“
Da Bettwanzenbefall aufgrund massiver Inzucht genetisch einheitlich ist, ist in der Regel nur ein Exemplar pro Probe repräsentativ für die Population. Booth wollte jedoch bestätigen, dass Bullock die Mutation tatsächlich gefunden hatte, daher testeten sie alle Proben beider identifizierter Populationen.
„Als wir einige Individuen beider Populationen erneut untersuchten, stellten wir fest, dass jedes einzelne Exemplar die Mutation trug“, sagte Booth. „Ihre Mutationen sind also fixiert, und es handelt sich um dieselben Mutationen, die wir bei der Deutschen Schabe gefunden haben.“
Durch die Untersuchung deutscher Schaben erfuhr Booth, dass deren Resistenz gegen Insektizide auf genetischen Mutationen in den Zellen des Nervensystems beruht und dass diese Mechanismen umweltbedingt sind.
„Es gibt ein Gen namens Rdl-Gen. Dieses Gen wurde bereits in vielen anderen Schädlingen gefunden und steht im Zusammenhang mit einer Resistenz gegen das Insektizid Dieldrin“, erklärte Booth, der auch am Fralin Institute of Life Sciences arbeitet. „Diese Mutation ist in allen Deutschen Schaben vorhanden. Es ist überraschend, dass wir bisher keine Population ohne diese Mutation gefunden haben.“
Fipronil und Dieldrin, zwei Insektizide, die sich im Labor als wirksam gegen Bettwanzen erwiesen haben, wirken nach demselben Wirkmechanismus. Die Mutation führte daher theoretisch zu einer Resistenz des Schädlings gegen beide Mittel, erklärte Booth. Dieldrin ist seit den 1990er-Jahren verboten, Fipronil wird heute jedoch nur noch zur äußerlichen Flohbekämpfung bei Katzen und Hunden eingesetzt, nicht mehr gegen Bettwanzen.
Booth vermutet, dass viele Tierhalter, die Fipronil-Präparate zur äußerlichen Anwendung verwenden, ihre Katzen und Hunde mit ihnen im Bett schlafen lassen, wodurch die Bettwäsche Fipronil-Rückständen ausgesetzt wird. Würden Bettwanzen in eine solche Umgebung eingeschleppt, könnten sie unbeabsichtigt mit Fipronil in Kontakt kommen, und die Mutation könnte sich in der Bettwanzenpopulation verbreiten.
„Wir wissen nicht, ob diese Mutation neu ist, ob sie danach entstanden ist, ob sie während dieses Zeitraums entstanden ist oder ob sie bereits vor 100 Jahren in der Bevölkerung vorhanden war“, sagte Booth.
Der nächste Schritt wird darin bestehen, die Suche auszuweiten und nach diesen Mutationen in verschiedenen Teilen der Welt, insbesondere in Europa, und zu verschiedenen Zeiten an Museumsexemplaren zu suchen, da Bettwanzen schon seit über einer Million Jahren existieren.
Im November 2024 gelang es Booths Labor erstmals, das gesamte Genom der Gemeinen Bettwanze zu sequenzieren.
Booth merkte an, dass das Problem mit Museums-DNA darin bestehe, dass sie sehr schnell in kleine Fragmente zerfalle. Da die Forscher nun aber Vorlagen auf Chromosomenebene hätten, könnten sie diese Fragmente nehmen und sie zu Chromosomen neu anordnen, um so Gene und das Genom zu rekonstruieren.
Booth merkte an, dass sein Labor mit Schädlingsbekämpfungsunternehmen zusammenarbeitet, sodass ihre Genomsequenzierungsarbeit ihnen helfen könnte, besser zu verstehen, wo Bettwanzen auf der ganzen Welt vorkommen und wie man sie bekämpfen kann.
Nachdem Bullock ihre molekularbiologischen Fähigkeiten verfeinert hat, freut sie sich darauf, ihre Forschung zur urbanen Evolution fortzusetzen.
„Ich liebe Evolution. Ich finde sie wirklich interessant“, sagte Block. „Die Menschen entwickeln eine tiefere Verbindung zu diesen urbanen Arten, und ich denke, es ist einfacher, Menschen für Bettwanzen zu begeistern, weil sie das Problem aus eigener Erfahrung kennen.“
Veröffentlichungsdatum: 13. Mai 2025