Na de Tweede Wereldoorlog, in de jaren vijftig, werden bedwantsenplagen wereldwijd bijna volledig uitgeroeid door het gebruik van...insecticideDichloordifenyltrichloorethaan, beter bekend als DDT, een chemische stof die inmiddels verboden is. Stedelijke plagen zijn echter wereldwijd weer opgedoken en hebben resistentie ontwikkeld tegen een reeks insecticiden die worden gebruikt om ze te bestrijden.
Een studie gepubliceerd in het Journal of Medical Entomology beschrijft hoe een onderzoeksteam van Virginia Tech, onder leiding van stadsentomoloog Warren Booth, genetische mutaties ontdekte die kunnen leiden tot resistentie tegen insecticiden.
De ontdekking was het resultaat van onderzoek dat Booth organiseerde voor promovenda Camilla Block om haar vaardigheden in moleculair onderzoek te verbeteren.
Booth, die gespecialiseerd is in ongedierte in stedelijke gebieden, had al langer een genetische mutatie in de zenuwcellen van Duitse kakkerlakken en wittevliegen opgemerkt die hen resistent maakte tegen pesticiden. Booth stelde voor dat Block een monster zou nemen van één bedwants uit elk van de 134 verschillende bedwantsenpopulaties die tussen 2008 en 2022 door Noord-Amerikaanse ongediertebestrijdingsbedrijven waren verzameld, om te zien of ze allemaal dezelfde celmutatie hadden. De resultaten toonden aan dat twee bedwantsen uit twee verschillende populaties dezelfde celmutatie hadden.
"Dit zijn mijn laatste 24 monsters," zei Bullock, die entomologie studeert en lid is van het Invasive Species Partnership. "Ik heb nog nooit eerder moleculair onderzoek gedaan, dus het was cruciaal voor mij om al deze moleculaire vaardigheden te beheersen."
Omdat bedwantsenplagen genetisch uniform zijn als gevolg van massale inteelt, is doorgaans slechts één exemplaar uit elk monster representatief voor de populatie. Maar Booth wilde bevestigen dat Bullock de mutatie inderdaad had gevonden, dus testten ze alle monsters van beide geïdentificeerde populaties.
"Toen we een aantal individuen uit beide populaties opnieuw onderzochten, bleek dat ze allemaal de mutatie droegen," zei Booth. "Hun mutaties zijn dus vastgelegd en het zijn dezelfde mutaties die we bij de Duitse kakkerlak hebben gevonden."
Door Duitse kakkerlakken te bestuderen, ontdekte Booth dat hun resistentie tegen insecticiden te wijten was aan genetische mutaties in de cellen van het zenuwstelsel en dat deze mechanismen door omgevingsfactoren werden bepaald.
"Er bestaat een gen dat het Rdl-gen wordt genoemd. Dit gen is aangetroffen bij veel andere plaagdieren en wordt geassocieerd met resistentie tegen het insecticide dieldrin", aldus Booth, die ook werkzaam is bij het Fralin Institute of Life Sciences. "Deze mutatie is aanwezig in alle Duitse kakkerlakken. Het is verrassend dat we nog geen populatie zonder deze mutatie hebben gevonden."
Fipronil en dieldrin, twee insecticiden waarvan in het laboratorium is aangetoond dat ze effectief zijn tegen bedwantsen, werken via hetzelfde werkingsmechanisme. Theoretisch gezien heeft de mutatie het ongedierte dus resistent gemaakt tegen beide middelen, aldus Booth. Dieldrin is sinds de jaren negentig verboden, maar fipronil wordt nu alleen nog gebruikt voor de plaatselijke bestrijding van vlooien bij katten en honden, niet meer tegen bedwantsen.
Booth vermoedt dat veel huisdiereigenaren die topische fipronilbehandelingen gebruiken, hun katten en honden bij zich laten slapen, waardoor hun beddengoed wordt blootgesteld aan fipronilresten. Als bedwantsen in zo'n omgeving terechtkomen, kunnen ze onbedoeld worden blootgesteld aan fipronil, waarna de mutatie in de bedwantsenpopulatie kan worden geselecteerd.
"We weten niet of deze mutatie nieuw is, of dat ze na deze gebeurtenis is ontstaan, of dat ze tijdens deze periode is ontstaan, of dat ze 100 jaar geleden al in de populatie aanwezig was," aldus Booth.
De volgende stap is het uitbreiden van het onderzoek en het zoeken naar deze mutaties in verschillende delen van de wereld, met name in Europa, en in verschillende tijdsperioden bij museumexemplaren, aangezien bedwantsen al meer dan een miljoen jaar bestaan.
In november 2024 slaagde het laboratorium van Booth er voor het eerst in om het volledige genoom van de gewone bedwants te sequencen.
Booth merkte op dat het probleem met museum-DNA is dat het heel snel in kleine fragmenten uiteenvalt, maar nu onderzoekers sjablonen op chromosoomniveau hebben, kunnen ze die fragmenten nemen en ze herschikken tot chromosomen, waardoor genen en het genoom gereconstrueerd kunnen worden.
Booth merkte op dat zijn laboratorium samenwerkt met bedrijven voor ongediertebestrijding, waardoor hun genetische sequentiebepaling hen kan helpen beter te begrijpen waar bedwantsen wereldwijd voorkomen en hoe ze bestreden kunnen worden.
Nu Bullock haar moleculaire vaardigheden heeft aangescherpt, kijkt ze ernaar uit om haar onderzoek naar stedelijke evolutie voort te zetten.
"Ik ben dol op evolutie. Ik vind het echt interessant," zei Block. "Mensen ontwikkelen een diepere band met deze stedelijke soorten, en ik denk dat het makkelijker is om mensen geïnteresseerd te krijgen in bedwantsen omdat ze het uit eigen ervaring kunnen meemaken."
Geplaatst op: 13 mei 2025