Lake-Sinai-Virus

Das Lake-Sinai-Virus wurde 2011 im Rahmen einer metagenomischen Untersuchung eines großen wandernden Honigbienenbetriebs in den USA entdeckt, nachdem dessen Völker in den Wintern 2006 und 2007 schwere Verluste erlitten hatten. Taxonomisch bildet es die eigene Gattung Sinaivirus, die entfernt mit dem Chronischen Bienenparalysevirus und mit Viren aus der Familie Nodaviridae verwandt ist. Das Genom ist einzelsträngig, umfasst rund 5600 Basen und wird über eine Zwischenstufe mit gegenläufiger Polarität vervielfältigt. Schon bei der Entdeckung zeigte sich, dass es nicht nur eine, sondern mehrere unterscheidbare Virenlinien gibt, mittlerweile werden mindestens vier davon unterschieden.

Der Name des Virus geht auf einen See im US-Bundesstaat South Dakota zurück, in dessen Nähe die untersuchten Bienenvölker standen. Mit der biblischen Sinai-Halbinsel hat er nichts zu tun, auch wenn diese Verwechslung in Texten zum Thema gelegentlich vorkommt.

Erste Funde in Hummeln

Erstmals in einer Hummel nachgewiesen wurde das Lake-Sinai-Virus 2015 bei Bombus atratus in Kolumbien, sowohl bei wild gefangenen Tieren als auch bei Tieren aus Zuchtprogrammen. Ein Jahr später gelang der Nachweis auch in Europa: Bei drei Wildhummelarten in Flandern, Bombus pascuorum, Bombus lapidarius und Bombus pratorum, fanden belgische Forscher das Virus zusammen mit dem neu beschriebenen Varroa-destructor-Macula-ähnlichen Virus. Bei Bombus pascuorum gelang außerdem der Nachweis von Viruserbgut im inneren Körpergewebe und nicht nur im Darminhalt, ein wichtiger Unterschied, weil er eine echte Infektion nahelegt und nicht nur eine zufällige Verschleppung über den Darm.

Nachweishäufigkeit bei Hummeln im Vergleich zu Honigbienen

Vergleichende Untersuchungen an denselben Standorten zeigen ein wiederkehrendes Muster: Honigbienen tragen das Virus erheblich häufiger als Hummeln. In Slowenien lag die Nachweisrate bei Honigbienenproben bei 87,5 Prozent, bei Hummelarbeiterinnen dagegen nur bei 15,6 Prozent. Eine zweite slowenische Untersuchung, die gezielt das Erbgut verschiedener Virenlinien verglich, kam auf ähnliche Werte von 75,9 Prozent bei Honigbienen und 17,1 Prozent bei Hummeln. Das Virus ist bei Hummeln also weder eine Ausnahme noch die Regel, sondern liegt in einem mittleren Bereich, der sich deutlich von seltenen Nachweisen wie beim Akuten Bienenparalysevirus, aber auch von der bei Honigbienen üblichen Allgegenwart unterscheidet.

Genetische Verwandtschaft der Stämme in Hummeln und Honigbienen

Die genetische Analyse der bei Hummeln gefundenen Stämme ergab eine Übereinstimmung von 98,6 bis 99,4 Prozent mit den Stämmen aus Honigbienenvölkern derselben Region. Die Forscher schließen daraus, dass es sich um praktisch dieselben Virusvarianten handelt, die beide Bienengruppen befallen. Da Honigbienen und Hummeln an denselben Blüten Nektar und Pollen sammeln, gilt eine Übertragung in beide Richtungen als wahrscheinlicher als ein reiner Einwegtransfer von der Honigbiene zur Hummel. Mit speziellen, auf die Erkennung der Gegenstrang-RNA ausgelegten Testverfahren ließ sich in mehreren Untersuchungen zeigen, dass sich das Virus im Hummelgewebe aktiv vermehrt und nicht nur als inaktive Beimengung vorliegt.

Fehlendes Krankheitsbild

Obwohl das Lake-Sinai-Virus bei Honigbienen teils sehr hohe Befallsraten erreicht und in manchen Übersichtsstudien häufiger in geschwächten als in starken Völkern auftaucht, ließ sich bislang kein eindeutiges Krankheitsbild dazu beschreiben. Bei Hummeln ist die Lage noch unklarer: Welche klinischen Anzeichen das Virus dort auslöst, ist nach Angaben der slowenischen Genomstudie von 2020 schlicht noch nicht untersucht worden. Ein Virus, das seit über einem Jahrzehnt weltweit in mehreren Bienengattungen nachgewiesen wird und dessen Erbgut mittlerweile gut kartiert ist, bleibt damit in seiner biologischen Bedeutung für die betroffenen Tiere bislang kaum verstanden.

Weltweite Verbreitung über mehrere Wirtsarten

Seit der Erstbeschreibung 2011 wurde das Lake-Sinai-Virus auf praktisch allen Kontinenten nachgewiesen: in Nord- und Südamerika, in Europa, im Nahen Osten, in West- und Südafrika, in Asien sowie in Australien und im pazifischen Raum. Neben Honigbienen und mehreren Hummelarten wurde es auch bei Einsiedlerbienen wie Osmia bicornis und Osmia cornuta, bei der Sandbiene Andrena vaga, bei einer Furchenbienenart sowie auf Pollenladungen und auf der Varroamilbe nachgewiesen. Damit gehört es zu den am breitesten verteilten der in den vergangenen anderthalb Jahrzehnten neu beschriebenen Bienenviren.

Quellen

• Runckel, C.; Flenniken, M. L.; Engel, J. C.; Ruby, J. G.; Ganem, D.; Andino, R.; DeRisi, J. L.: Temporal Analysis of the Honey Bee Microbiome Reveals Four Novel Viruses and Seasonal Prevalence of Known Viruses, Nosema, and Crithidia. PLOS One 6(6), 2011, e20656.
• Gamboa, V.; Ravoet, J.; Brunain, M.; Smagghe, G.; Meeus, I.; Figueroa, J.; Riaño, D.; de Graaf, D. C.: Bee pathogens found in Bombus atratus from Colombia: A case study. Journal of Invertebrate Pathology 129, 2015, S. 36–39.
• Parmentier, L.; Smagghe, G.; de Graaf, D. C.; Meeus, I.: Varroa destructor Macula-like virus, Lake Sinai virus and other new RNA viruses in wild bumblebee hosts (Bombus pascuorum, Bombus lapidarius and Bombus pratorum). Journal of Invertebrate Pathology 134, 2016, S. 6–11.
• Šimenc, L.; Kuhar, U.; Jamnikar-Ciglenečki, U.; Toplak, I.: First Complete Genome of Lake Sinai Virus Lineage 3 and Genetic Diversity of Lake Sinai Virus Strains From Honey Bees and Bumble Bees. Journal of Economic Entomology 113(3), 2020, S. 1055–1061.
• Pislak Ocepek, M.; Toplak, I.; Zajc, U.; Bevk, D.: The Pathogens Spillover and Incidence Correlation in Bumblebees and Honeybees in Slovenia. Pathogens 10(7), 2021, Artikel 884.

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