Nach dem Zweiten Weltkrieg wüteten Bettwanzen weltweit, wurden aber in den 1950er-Jahren mit dem Insektizid Dichlorodiphenyltrichlorethan (DDT) fast vollständig ausgerottet. Dieses Insektizid wurde später verboten. Seitdem ist dieser Stadtschädling weltweit zurückgekehrt und hat Resistenzen gegen viele der zu seiner Bekämpfung eingesetzten Insektizide entwickelt.
Eine im Journal of Medical Entomology veröffentlichte Studie beschreibt detailliert, wie ein Forschungsteam der Virginia Tech unter der Leitung des Stadtentomologen Warren Booth eine Genmutation entdeckte, die zu Pestizidresistenz führen kann.
Diese Ergebnisse sind das Resultat einer Studie, die Booth für die Doktorandin Camille Block konzipiert hat, um ihre Fähigkeiten in der molekularen Forschung weiterzuentwickeln.
„Es war reine Spekulation“, sagte Booth, außerordentlicher Professor für Stadtentomologie am Joseph R. und Mary W. Wilson College of Agriculture and Life Sciences.
Booth, ein Spezialist für Schädlingsbekämpfung im urbanen Raum, kannte bereits eine Genmutation in den Nervenzellen von Deutschen Schaben und Weißen Fliegen, die zu Pestizidresistenz führt. Booth schlug Brooke vor, jeweils eine Bettwanzenprobe aus den 134 verschiedenen Populationen zu analysieren, die ein nordamerikanisches Schädlingsbekämpfungsunternehmen zwischen 2008 und 2022 gesammelt hatte, um festzustellen, ob diese dieselbe Zellmutation trugen. Die Ergebnisse zeigten, dass zwei Bettwanzen aus zwei verschiedenen Populationen die Mutation aufwiesen.
„Diese Entdeckung basiert tatsächlich auf meinen letzten 24 Proben“, sagte Block, die Entomologin ist und dem Invasive Species Collaboration angehört. „Ich habe vorher noch nie Molekularbiologie betrieben, daher ist das Erlernen dieser Fähigkeiten für mich von entscheidender Bedeutung.“
Da Bettwanzenpopulationen genetisch sehr homogen sind, vor allem aufgrund von Inzucht, genügt in der Regel eine Probe aus jeder Population, um die gesamte Gruppe zu repräsentieren. Um jedoch zu überprüfen, ob Brock die Mutation tatsächlich entdeckt hatte, testete Booth alle Proben der beiden identifizierten Populationen.
„Als wir mehrere Individuen beider Populationen erneut testeten, stellten wir fest, dass sie alle diese Mutation trugen“, sagte Booth. „Sie gelten somit als Träger dieser Mutationen, und diese Mutationen sind dieselben, die wir bei Deutschen Schaben gefunden haben.“
Durch seine Forschungen an Deutschen Schaben erfuhr Booth, dass deren Resistenz gegen Pestizide auf Genmutationen in den Zellen ihres Nervensystems zurückzuführen ist und dass diese Mechanismen von der Umwelt abhängig sind.
„Es gibt ein Gen namens Rdl-Gen. Es wurde bereits in vielen anderen Schädlingen gefunden und steht im Zusammenhang mit der Resistenz gegen das Insektizid Dieldrin“, erklärte Booth, Forscher am Fralin Institute of Life Sciences. „Diese Mutation ist in allen Deutschen Schaben vorhanden. Erstaunlicherweise haben wir noch keine einzige Population gefunden, die diese Mutation nicht trägt.“
Laut Booth haben Fipronil und Dieldrin – beides Insektizide, die sich in Laborstudien als wirksam gegen Bettwanzen erwiesen haben – denselben Wirkmechanismus. Theoretisch könnte diese Mutation daher zur Entwicklung von Resistenzen gegen beide Wirkstoffe führen. Dieldrin ist seit den 1990er-Jahren verboten, Fipronil wird jedoch weiterhin zur äußerlichen Flohbehandlung bei Hunden und Katzen eingesetzt, nicht zur Bekämpfung von Bettwanzen.
Booth vermutet, dass viele Tierhalter, die Fipronil-Tropfen zur Behandlung ihrer Haustiere verwenden, ihre Katzen und Hunde mit ihnen im Bett schlafen lassen, wodurch die Bettwäsche Fipronil-Rückständen ausgesetzt wird. Gelangen Bettwanzen in eine solche Umgebung, können sie unbeabsichtigt mit Fipronil in Kontakt kommen und so zur Verbreitung dieser Variante in der Population beitragen.
„Wir wissen nicht, ob diese Mutation neu ist, ob sie später, während dieses Zeitraums, aufgetreten ist oder ob sie bereits vor 100 Jahren in der Population vorhanden war“, sagte Booth.
Der nächste Schritt wird darin bestehen, die Suche nach diesen Mutationen weltweit auszuweiten, insbesondere in Europa, und in Museumsexponaten aus verschiedenen Epochen, da Bettwanzen schon seit über einer Million Jahren existieren.
Im November 2024 gelang es Booth Labs als erstem Labor, das gesamte Genom der Gemeinen Bettwanze zu sequenzieren.
„Dies ist das erste Mal, dass das Genom dieses Insekts sequenziert wurde“, sagte Booth. „Jetzt, da wir die Genomsequenz haben, können wir diese Museumsexemplare untersuchen.“
Booth merkt an, dass das Problem mit Museums-DNA darin besteht, dass sie sehr schnell in kleine Fragmente zerfällt. Forscher verfügen jedoch mittlerweile über Chromosomen-Vorlagen, die es ihnen ermöglichen, diese Fragmente zu extrahieren und sie mit diesen Chromosomen abzugleichen, um Gene und Genome zu rekonstruieren.
Booth merkt an, dass sein Labor mit Schädlingsbekämpfungsunternehmen zusammenarbeitet, sodass ihre Genomsequenzierungsarbeit ihnen helfen könnte, die weltweite Verbreitung von Bettwanzen und Möglichkeiten zu ihrer Ausrottung besser zu verstehen.
Nachdem Brock ihre Fähigkeiten in der Molekularbiologie verfeinert hat, freut sie sich darauf, ihre Forschung zur urbanen Evolution fortzusetzen.
„Ich liebe die Evolution. Ich finde sie sehr interessant“, sagte Block. „Die Menschen fühlen sich diesen urbanen Arten sehr verbunden, und ich denke, es ist einfacher, Menschen für Bettwanzen zu begeistern, weil sie ihnen wahrscheinlich schon selbst begegnet sind.“
Lindsay Myers ist Postdoktorandin im Fachbereich Entomologie und ebenfalls Mitglied von Booths Forschungsgruppe an der Virginia Tech.
Virginia Tech, als globale, öffentlich finanzierte Universität, demonstriert ihre Wirkung, indem sie die nachhaltige Entwicklung in unseren Gemeinden, in Virginia und auf der ganzen Welt vorantreibt.
Veröffentlichungsdatum: 12. Dezember 2025