Honey Bee DiseasesChristopher J Cripps, DVM

Betterbee – The Northeast Center for Beekeeping, LLC

chris@betterbee.com

800‐632‐3379

Honey bee disease etiologies

• Bacterial• American Foulbrood• European Foulbrood

• Fungal• Chalkbrood• Nosema

• Parasitic• Varroa mites• Tracheal mites• Small Hive beetles• Tropilaelaps

• Viral• Over 20 different viruses

• Toxicities• Pesticides

• Idiopathic• Colony Collapse Disorder

• Environmental• Starvation• Excess Humidity

Varroa destructor

• Foreign Animal Disease in USA prior to 1987

• Now very common across USA

• If bees sick, this is the first differential

• Reproduce well with honeybees

• Carry diseases

• Complex control methods, no silver bullet

• Bee keepers... Bee havers… Bee hadders• Life b.m.

• Tracheal mites 1984

• Varroa mites 1987

http://hdoa.hawaii.gov/pi/ppc/varroa‐mite‐information/

Varroa destructor – life cycle

• Mites on bees = Phoretic mites

• Female leaves bee, enters brood about to be capped

• Lays eggs starting 60 hours after capping

http://www.extension.org/pages/65450/varroa‐mite‐reproductive‐biology#.UhCbvD‐gbAI

Varroa Life Cycle• First egg = male (haploid)

• Lays egg every 30 hours

• Rest are female

• Feed on pupa

• Mate as adults in cell

• Emerge with adult bee

• Drone brood preferred• ~15 days available• Worker ~ 12 days

• Extra 2 mites per time in brood

Population Dynamics

• Stop adding bees

• Keep adding mites

• More bees removed• “worked to death”

• Higher mites per bee

• More disease spread because more chance an infectious mite bites a bee.

http://scientificbeekeeping.com/ipm‐3‐strategy‐understanding‐varroa‐population‐dynamics/

Varroa – What Problems Caused?

• Puncture the exoskeleton of the bee

• Wound caused, and immuno‐suppressors injected.

• Feed on fat bodies 

• Dirty mouth parts? Contaminated saliva? 

Opportunistic invaders?

• Now over 20 viruses recognized in bees, most are spread by Varroa mites

Varroa – What Problems Caused?• Immuno‐suppression

• Viral Loads• More mites, more spread

• Infective Dose varies by route of administration

• Enhancement by mite of viral infectivity?

• Types of viruses seen – DWV, BQC, IAPV, CPV

• Decreased lifespan• More disease, more ‘accidents’, less exercise tolerance (oxygen carrying capacity)

• ‘Birth’ Defects?

Varroa Treatments

• Originally: burn hives until they were eradicated

• Then:  Treat with harsh chemicals 1x or 2x per year

• Now:  • Monitor level of mites.  

• Treat if level too high.  • Soft chemicals or hard chemicals.  

• Continue other control methods.  

• Recheck mite levels

Varroa Mite Monitors• Visual – bad!

• Drone brood exam

• Sugar Shake

• Ether Roll/alcohol wash

• Sticky Boardshttp://www.bee‐vet.co.uk/diseases/varroa/diagnosis/index.aspx

Varroa Control ‐ Chemicals

• Integrated Pest Management

• Chemicals often seen as last resort.

• Chemicals often used to treat everything whether needed or not.

• Concerns:• Kill mites, not bees

• Some side effects – bees, brood, queens, sperm 

• Honey is a food product• Wax is considered a chemical “sponge”

• Studies show wax has a lot of residues, many are beekeeper applied miticides.

Varroa Mite Control Varroa Mite Control

• Natural Methods

• Drone Comb Removal• Remove breeding mites

• Breeding resistant bees• Russian bees, Varroa Sensitive Hygiene, “ankle‐biters”

• Swarming

• Splitting• More time without brood where mites hide and reproduce.  Phoretic mites exposed to bees.

Common Clinical Presentations

• My bees were very strong, now they are all gone

• I was new this year, so I did not have to worry about mites.  Why are my bees all dead?

• I have honey in the hive, and a small cluster of dead bees.

• I treated in August and now in November my bees are all dead. 

• I looked for mites, but didn’t see them so I didn’t do any treatments.

• I am a natural beekeeper, so I did not treat them.

Tracheal Mites (Acarapis woodi)

• 1919 First found in Isle of Wight in English Channel• US Honey Bee Act of 1922 prevented import• 1984, tracheal mites found in USA.  • Extensive losses, breeding efforts, treatments, now hardly recognized• Microscopic mite that lives in breathing tubes and is transmitted bee to bee.• Control was chemicals (menthol) and disruption of the bee to bee transfer (grease)

Tracheal mites are no longer seen as a big problem!

American Foulbrood

• Paenibacillus larvae

• Easily spreads• Contaminated comb, honey, clothing, tools & hands

• Kills pupa

• Ropes

• Clears milk

• Smells

AFB – How to diagnose

• Piece of comb 2inches square

• Wrap in newspaper

• NOT in ziplock or plastic wrap• Not molded or rotten

• Clinical signs

• ELISA tests

• Milk Test

• Laboratory• Aerobic culture on blood agar

• Also do sensitivity• Kirby Bauer OTC and TYL

• USDA or veterinary labs?

Antibiotics to Treat?

• Vegetative Stage  ‐ clinical disease

• Spore Stage – able to spread disease, but not visible• Able to be inactive for several decades

• Prevention of AFB vs Cover Up?

• Radiation?

• Once a beekeeper gets on antibiotics, they are loathe to stop.  Many books advocate antibiotics once or twice a year.

Shook Swarm Method• AFB not extensive

• Shake all bees off frames into a box

• Burn Frames and scorch wood of hive bodies

• Place bees on new frames with bare foundation

• Bees use honey to power wax glands, excrete any spores outside instead of storing contaminated honey

• Feed antibiotic while building comb

• Variable success depending on severity.  

• Most states do not allow this for AFB treatment.

American Foulbrood 

• Is it best to suppress clinical signs by feeding antibiotics?• Is it best to allow it to show up and then burn it to rid the apiary of spores? • Overall, maybe 1% incidence • Historically a lot higher 

• 40% in New York State mid 1900s

• Reason most states have bee inspectors• Many beekeepers and inspectors fear a massive outbreak once antibiotics are not available OTC.• Others think this will help weed out bad beekeepers. 

European Foulbrood

• Melissococcus plutonius

• Kills larvae

• Bacteria outcompetes larva for food and larva starves.

• Much more common than AFB

• Stress association• Forage availability• Humidity

• Population of adults

http://articles.extension.org/pages/23693/european‐foulbrood:‐a‐bacterial‐disease‐affecting‐honey‐bee‐brood

EFB Diagnosis and Control

• Clinical signs

• ELISA

• Culture• Frequent overgrowth with other bacteria

• New York State: • EFB is changing?  Seeing it without characteristic upturning of larvae

• State inspector calling it AFB, lab confirms EFB

• Requeen• Feed• Increase population• Feed Oxytetracycline

• Resistance??

• Shook swarm method is advocated in Europe

• Recurrence common, regulatory effort is minimal

Chalk Brood• Ascosphaera apis• Fungus• Very common but not very severe problem

• Often spring time when low bee numbers per brood and have chilled brood

• Clears as colony strengthens and temperatures warm up

• Requeen if problem.

Nosema

• Caused by a single cell protozoan

• Two different types• Nosema apis

• Diarrhea disease of early spring

• May affect packages and weak colonies

• Nosema ceranae• Newly recognized in US

• Colony loss and dwindling of population

• Bees tend not to demonstrate diarrhea

• Significance not clear (2009)

• Can be a severe problem (2010)

Nosema

• Infects cells lining of midgut

• Less efficient use of protein and greater energy consumption due to poor absorption of nutrients

• A strong colony may not show symptoms

• Like other bee diseases, stressors make Nosemasymptoms much worse.• Poor quality pollen• Cool damp weather

• Small colonies

• Failing queens• Long periods without cleansing flights

Diagnosis

• Microscopy for spore counts

• Counts vary widely between bees and by season• Healthy prolific colonies will experience decreasing Nosema levels

• Spore counts• Crush a number of bees with known water, Mix thoroughly • Count with hematocytometer‐OR‐• Smash single bee onto slide• Look for spores as high or low numbers• Problem is if 3 or more out of 10 have high numbers

http://www.ScientificBeekeeping.com

Diarrhea does not equal Nosema

• Normal feces

• High ash feed• Non‐digestible feeds• Darker honey

• Lack of flying weather

• Amoeba?

Treatment

• Nosema is a spore former

• Treatment may be necessary

• It is not appropriate to treat blindly though many do

• Little correlation between spore counts and illness

• Fumagilin ????• Nosema comes back worse after treatment?

• Reason to rotate frames out more often?

• Acetic acid or ozone fumigation of old combs? 

Fumagilin• Antibiotic mixed in sugar syrup.  

• Do not mix in hot syrup.

• Apply to bees after or before honey flow, not during honey flow.

• No active NADA in the USA. • NDC recently obtained  • Product imported from Canada and FDA CVM uses enforcement discretion to allow its import. 

• Not on list of human medically important antibiotics, so still OTC??

Small Hive Beetles • Aethina tumida

• Africa origination

• Egg, Larva, Pupa, Adult complete metamorphosis

• Pupa is outside hive in sandy soil

• Emerging as adult, can fly miles to find a bee hive.

• Fast movement

• Look for dark places to hide

http://entnemdept.ufl.edu/creatures/misc/bees/sm

all_hive_beetle.htm

Small Hive Beetles 

• Can overwhelm weak hives

• Bees usually “jail” them by chasing to a hiding spot and not allowing them to leave

• Traps rely on this – bees chase beetles into trap, oil in bottom, so beetles fall in and can’t get out.

• Beetle larvae destroy honey• Extract honey as soon as removed from hive

Small Hive Beetles 

• Treatments and control

• Oil Traps

• Check Mite (coumaphos) hidden in piece of cardboard, mite accesses to hide, bees can’t follow• Off the market currently

• Ground treatments – GuardStar• Kill pupating mites

• Beetles seek ground beyond the treatment

• Off label treatments as beekeepers experiment?

Wax Moths

• Strong populations of bees keep control.

• Dead or weak hive problem

• Brood combs destroyed

• Confused with Small Hive Beetle larvae

• Paradichlorobenzene control in stored equipment.

Colony Collapse Disorder

• Colony of bees decreases from populous to brood with few adults and a queen without explanation

• Pesticides? Environment? Pathogens? Management?

• Neonicotinoids• Fungicides• Drought, mono‐culture ag, yards – lack of forage

• Nosema

• Varroa and viruses• Poor management

Pesticides

• Pickup pesticide from crop or exposed by spraying or forage on broken bags of pesticides• Large pile of dead bees in the hive/at hive entrance• Collect sample of bees, freeze them. 

• Call your state pesticide contact.• USDA pesticide screen ~$300 per sample.

• Neonicotinoids – systemic pesticide • Safe for mammals

• In pollen or nectar? • Sub‐lethal effects on bees are an added stressor 

Foreign Animal Diseases

• Tropilaelaps mites• Similar life cycle to Varroa mites

• Asian Honey Bee mite• Apis dorsata

• Brachypeplus basalis• Beetle similar to Small Hive Beetle

• Now found in USA in commercial colonies on west coast

Emerging Diseases?

• Sepsis and Hemocyte Loss in Honey Bees (Apismellifera) Infected with Serratia marcescens Strain Sicaria

• Citation: Burritt NL, Foss NJ, Neeno‐Eckwall EC, Church JO, Hilger AM, Hildebrand JA, et al. (2016) Sepsis and Hemocyte Loss in Honey Bees (Apismellifera) Infected with Serratia marcescens Strain Sicaria. PLoS ONE 11(12): e0167752. doi:10.1371/journal.pone.0167752

Honey Bee Veterinary Consortium

www.hbvc.org

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