Nach dem Zweiten Weltkrieg in den 1950er Jahren wurde der Bettwanzenbefall weltweit durch den Einsatz derInsektizidDichlordiphenyltrichlorethan, besser bekannt als DDT, ist eine Chemikalie, die inzwischen verboten ist. Allerdings sind städtische Schädlinge seitdem weltweit wieder aufgetaucht und haben Resistenzen gegen eine Reihe von Insektiziden entwickelt, die zu ihrer Bekämpfung eingesetzt werden.
Eine im Journal of Medical Entomology veröffentlichte Studie beschreibt, 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 von Booth organisierten Forschungsarbeit für die Doktorandin Camilla Block, um ihre Fähigkeiten in der Molekularforschung zu verbessern.
Booth, der sich auf städtische Schädlinge spezialisiert hat, hatte schon lange eine genetische Mutation in den Nervenzellen von Deutschen Schaben und Weißen Fliegen bemerkt, die diese resistent gegen Pestizide machte. Booth schlug Block vor, von jeder der 134 verschiedenen Bettwanzenpopulationen, die zwischen 2008 und 2022 von nordamerikanischen Schädlingsbekämpfungsunternehmen gesammelt wurden, eine Probe zu nehmen, um zu prüfen, ob sie alle die gleiche Zellmutation aufwiesen. Die Ergebnisse zeigten, dass zwei Bettwanzen aus zwei verschiedenen Populationen die gleiche Zellmutation aufwiesen.
„Das sind tatsächlich meine letzten 24 Proben“, sagte Bullock, der Entomologie studiert und Mitglied der Invasive Species Partnership ist. „Ich habe noch nie zuvor molekulare Forschung betrieben, daher waren all diese molekularen Fähigkeiten für mich entscheidend.“
Da Bettwanzenbefall aufgrund massenhafter Inzucht genetisch einheitlich ist, ist in der Regel nur ein Exemplar aus jeder Probe repräsentativ für die Population. Booth wollte jedoch bestätigen, dass Bullock die Mutation tatsächlich gefunden hatte, und testete daher alle Proben aus beiden identifizierten Populationen.
„Als wir einige Individuen aus beiden Populationen untersuchten, stellten wir fest, dass jedes einzelne von ihnen die Mutation trug“, sagte Booth. „Ihre Mutationen sind also fixiert und es sind dieselben Mutationen, die wir bei der Deutschen Schabe gefunden haben.“
Durch die Untersuchung deutscher Schaben erfuhr Booth, dass ihre Resistenz gegen Insektizide auf genetische Mutationen in den Zellen des Nervensystems zurückzuführen war und dass diese Mechanismen umweltbedingt waren.
„Es gibt ein Gen namens Rdl. Dieses Gen wurde in vielen anderen Schädlingsarten gefunden und wird mit der Resistenz gegen das Insektizid Dieldrin in Verbindung gebracht“, sagte Booth, der auch am Fralin Institute of Life Sciences arbeitet. „Diese Mutation ist in allen Deutschen Schaben vorhanden. Es ist überraschend, dass wir keine Population ohne diese Mutation gefunden haben.“
Fipronil und Dieldrin, zwei Insektizide, die sich im Labor als wirksam gegen Bettwanzen erwiesen haben, wirken nach dem gleichen Wirkmechanismus. Die Mutation habe das Ungeziefer daher theoretisch gegen beide resistent gemacht, sagte Booth. Dieldrin ist seit den 1990er Jahren verboten, Fipronil wird heute jedoch nur noch zur topischen Flohbekämpfung bei Katzen und Hunden eingesetzt, nicht mehr gegen Bettwanzen.
Booth vermutet, dass viele Tierhalter, die Fipronil lokal anwenden, ihre Katzen und Hunde bei sich schlafen lassen und so deren Bettzeug Fipronilrückständen aussetzen. Würden Bettwanzen in eine solche Umgebung gelangen, könnten sie unbeabsichtigt Fipronil ausgesetzt werden, und die Mutation könnte sich in der Bettwanzenpopulation verbreiten.
„Wir wissen nicht, ob diese Mutation neu ist, ob sie danach auftrat, ob sie während dieses Zeitraums auftrat oder ob sie bereits vor 100 Jahren in der Bevölkerung vorhanden war“, sagte Booth.
Der nächste Schritt wird darin bestehen, die Suche auszuweiten und in verschiedenen Teilen der Welt, insbesondere in Europa, und zu verschiedenen Zeiten unter Museumsexemplaren nach diesen Mutationen zu suchen, da es Bettwanzen seit über einer Million Jahren gibt.
Im November 2024 gelang es Booths Labor erstmals, das gesamte Genom der gewöhnlichen Bettwanze zu sequenzieren.
Booth wies darauf hin, dass das Problem mit Museums-DNA darin bestehe, dass sie sehr schnell in kleine Fragmente zerfalle. Da die Forscher nun jedoch über Vorlagen auf Chromosomenebene verfügten, könnten sie diese Fragmente nehmen und sie zu Chromosomen umordnen und so Gene und das Genom rekonstruieren.
Booth wies darauf hin, dass sein Labor mit Schädlingsbekämpfungsunternehmen zusammenarbeitet, sodass die genetische Sequenzierung ihnen dabei helfen könnte, besser zu verstehen, wo auf der Welt Bettwanzen vorkommen und wie man sie loswerden kann.
Nachdem Bullock nun ihre molekularen Kenntnisse verfeinert hat, freut sie sich darauf, ihre Forschung zur urbanen Evolution fortzusetzen.
„Ich liebe die 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 interessieren, weil sie sich direkt damit identifizieren können.“
Veröffentlichungszeit: 13. Mai 2025