Na de Tweede Wereldoorlog in de jaren vijftig werden bedwantsenplagen wereldwijd bijna volledig uitgeroeid door het gebruik van deinsecticideDichloordifenyltrichloorethaan, beter bekend als DDT, een chemische stof die inmiddels verboden is. Stedelijke plagen zijn sindsdien echter wereldwijd weer opgedoken en hebben resistentie ontwikkeld tegen diverse insecticiden die gebruikt worden om ze te bestrijden.
In een onderzoek gepubliceerd in het Journal of Medical Entomology wordt beschreven 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 promovendus Camilla Block om haar vaardigheden in moleculair onderzoek te verbeteren.
Booth, gespecialiseerd in stedelijke plagen, had al lang een genetische mutatie opgemerkt in de zenuwcellen van Duitse kakkerlakken en witte vliegen, waardoor ze resistent waren tegen pesticiden. Booth stelde voor dat Block een monster zou nemen van één bedwants uit elk van de 134 verschillende bedwantspopulaties 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 eigenlijk mijn laatste 24 monsters", aldus Bullock, die entomologie studeert en lid is van de Invasive Species Partnership. "Ik heb nog nooit eerder moleculair onderzoek gedaan, dus al deze moleculaire vaardigheden waren cruciaal voor mij."
Omdat bedwantsenplagen genetisch uniform zijn door massale inteelt, is doorgaans slechts één exemplaar van elk monster representatief voor de populatie. Maar Booth wilde bevestigen dat Bullock de mutatie daadwerkelijk had gevonden, dus testten ze alle monsters van beide geïdentificeerde populaties.
"Toen we een paar individuen uit beide populaties opnieuw onderzochten, ontdekten we 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 afhankelijk waren van de omgeving.
"Er is een gen genaamd het Rdl-gen. Dit gen is aangetroffen bij veel andere plaagsoorten en wordt geassocieerd met resistentie tegen een insecticide genaamd dieldrin", aldus Booth, die ook werkt bij het Fralin Institute of Life Sciences. "Deze mutatie is aanwezig bij 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 volgens hetzelfde werkingsmechanisme. De mutatie maakte de plaag theoretisch resistent tegen beide, aldus Booth. Dieldrin is sinds de jaren negentig verboden, maar fipronil wordt nu alleen nog gebruikt voor plaatselijke vlooienbestrijding bij katten en honden, niet voor bedwantsen.
Booth vermoedt dat veel huisdiereigenaren die fipronil gebruiken, hun katten en honden bij hen laten slapen, waardoor hun beddengoed wordt blootgesteld aan fipronilresten. Als bedwantsen in een dergelijke omgeving worden geïntroduceerd, 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 deze later is ontstaan, of dat deze in deze periode is ontstaan, of dat deze 100 jaar geleden al in de populatie aanwezig was", aldus Booth.
De volgende stap is om het onderzoek uit te breiden en te kijken naar deze mutaties in verschillende delen van de wereld, met name in Europa, en op verschillende tijdstippen in museumexemplaren. Bedwantsen bestaan namelijk al meer dan een miljoen jaar.
In november 2024 slaagde Booth's laboratorium er voor het eerst in om het volledige genoom van de veelvoorkomende bedwants in kaart te brengen.
Booth merkte op dat het probleem met museum-DNA is dat het heel snel uiteenvalt in kleine fragmenten. Nu onderzoekers echter over sjablonen op chromosoomniveau beschikken, kunnen ze die fragmenten herschikken tot chromosomen. Zo kunnen ze genen en het genoom reconstrueren.
Booth merkte op dat zijn laboratorium samenwerkt met bedrijven die ongediertebestrijding uitvoeren. Dankzij hun werk aan de genetische sequentie kunnen ze beter begrijpen waar ter wereld bedwantsen voorkomen en hoe ze ze kunnen bestrijden.
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 te interesseren voor bedwantsen omdat ze er zelf mee te maken hebben."
Geplaatst op: 13 mei 2025