Hoe tropische ziektes Europa veroveren

Badgasten in de natuurlijke zwembaden op Corsica kunnen besmet raken met bilharzia, een infectie door een parasitaire worm. Tine Huyse van het Koninklijk Museum voor Midden-Afrika onderzoekt hoe zulke tropische parasieten in Europa terechtkomen.

Een Duitse jongen moest in 2014 naar het ziekenhuis omdat er bloed in zijn urine zat. Onderzoekers stelden na lang zoeken vast dat hij bilharzia had. Dat is een tropische infectie die vooral in Zwart-Afrika voorkomt, terwijl het jongetje nog nooit buiten Europa was geweest. Kort daarop volgden gelijkaardige meldingen in Frankrijk. Eén ding hadden de patiënten met mekaar gemeen: ze hadden de zomervakantie van 2013 op Corsica doorgebracht.

Samen met een internationaal team wetenschappers van het Koninklijk Museum voor Midden-Afrika, het Instituut voor Tropische Geneeskunde, de KU Leuven en de Universiteit van Perpignan publiceerde ik mijn onderzoek in het vaktijdschrift Lancet Infectious Diseases. Daarin toonden we aan dat de oorsprong van de infectie hoogstwaarschijnlijk in Senegal ligt. Bilharzia op Corsica bewijst dat tropische ziektes ook in Europa kunnen gedijen, ondanks goede sanitaire en hygiënische voorzieningen. Een nauwe opvolging en monitoring van mogelijke besmettingsplaatsen zijn noodzakelijk.

Een verwaarloosde ziekte
Bilharzia, of schistosomiasis, is een tropische ziekte die de schistosoma-platwormen veroorzaken. Dat zijn parasieten die in de bloedvaten van de mens leven en zich daar voeden met rode bloedcellen. Ze leggen 300 eitjes per dag die deels via de urine of ontlasting het lichaam verlaten. De eitjes die in het water terechtkomen, ontluiken in larven (miracidia) die een zoetwaterslak als tussengastheer gebruiken.

Deze slakken zijn een soort broedkamer waarin de larven zich ontwikkelen en zich ongeslachtelijk voortplanten. De honderdduizenden gekloonde larven (cercaria) verlaten de slak en zetten de jacht in op hun laatste gastheer: de mens. Als de mens zich in besmet water begeeft, dringen de cercaria door de huid het lichaam binnen. Ze scheiden enzymen af die de huid doordringbaar maken. Daarna migreren ze langs het bloedvatenstelsel via de longen en het hart naar de leverpoortader. Van daaruit vertrekken de volwassen wormen naar de bloedvaten rond de urineblaas (urinaire bilharzia) of rond de darmen (intestinale bilharzia), waar ze beginnen aan hun voortplanting. De cyclus begint dan opnieuw.

Symptomen krijg je vooral door de eitjes die in het lichaam blijven steken en die ontstekingsreacties veroorzaken aan lever, blaas en voortplantingsorganen. Dat kan leiden tot leverfibrose, blaaskanker en onvruchtbaarheid. Hoewel schistosomiasis meestal een chronische ziekte is, overlijden er enkele tienduizenden mensen per jaar aan en zijn er 200 miljoen besmettingen. Alleen malaria treft nog meer patiënten.

Toch krijgt bilharzia beduidend minder academische aandacht en financiële middelen dan malaria, aids of tuberculose. Het is een verwaarloosde ziekte, omdat ze minder dodelijke slachtoffers telt en enkel in lage-inkomenslanden voorkomt. Het is een van de redenen waarom de farmaceutische industrie minder geneigd is te investeren in een vaccin. Misschien verandert dat nu bilharzia aan de grens met Europa staat.

Al in 1966 waarschuwden onderzoekers dat Corsica over alle ingrediënten beschikt voor een succesvolle introductie van bilharzia: de slak, de mens en immigratie van arbeiders uit Afrika waar de ziekte van nature voorkomt. Onderzoekers ontdekten eerder al de dierlijke variant (Schistosoma bovis) in het vee op Corsica, maar het was wachten tot 2013 op de eerste besmette mensen.

Drie miljoen toeristen zakken jaarlijks af naar Corsica. Een van de attracties zijn de natuurlijke zwembaden in de Cavu-rivier, ten noorden van het charmante havenstadje Porto Vecchio. Van midden juli tot midden augustus bezoeken 3.000 tot 5.000 bezoekers per dag de Cavu. De vele baders en het hoge aantal zoetwaterslakken maken van de plek een ideale broeihaard voor urinaire bilharzia. Een enkel plasje van een geïnfecteerd individu is voldoende.

Ook bij de vader en broertjes van de Duitse jongen stelden artsen een besmetting vast, bij de mama niet, want zij was die dag niet gaan zwemmen. Later stelden artsen bij andere reizigers en de lokale bevolking nog 125 besmettingen vast. Daarop lanceerde de Franse overheid een sensibiliseringscampagne zodat de lokale bevolking zich zou laten testen. Daar gingen maar 3.000 van de 13.000 bewoners op in. 28 testten positief. Vermoedelijk zijn er meer Corsicanen besmet zonder dat ze het beseffen en kunnen zij anderen besmetten. De Cavu-rivier ging in de zomer van 2014 dicht, tot groot ongenoegen van de horeca-uitbaters. Verbodsborden verdwenen herhaaldelijk.

Europese artsen kregen de vraag extra op te letten als ze bloed in de urine aantroffen. Ondanks de inspanningen stelden ze vorige zomer twee nieuwe gevallen vast van acute schistosomiasis, wat bewijst dat er nog transmissie is. Wetenschappers onderzoeken of dit het gevolg is van een nieuwe introductie vanuit Afrika of via lokale bewoners die nog niet behandeld waren of bij wie de behandeling niet aansloeg.

De kans dat de parasieten de Europese winters overleven is zeer klein, maar enkele graden verschil kunnen een groot verschil maken. De optimale infectietemperatuur voor de slakken ligt tussen 20 en 30 graden Celsius. Experimenten in het lab toonden aan dat jongere slakken veel vatbaarder zijn voor infectie. De cercariae kunnen zelfs bij 10 graden hun gastheer infecteren.

DNA fingerprinting
Samen met andere wetenschappers probeer ik de uitbraak van bilharzia op Corsica te reconstrueren. Enquêtes leren dat alle getroffen toeristen in hetzelfde deel van de rivier zwommen. Op die plek vonden we ook het hoogste aantal zoetwaterslakken. Daarmee legden we de belangrijkste infectiehaard bloot.

Maar hoe was het water geïnfecteerd geraakt? En waar kwamen de parasieten vandaan? Daarvoor deden we een beroep op DNA-merkers. De schistosoma-eitjes isoleerden we uit de urinestalen van de patiënten en konden we genetisch karakteriseren. Met deze genetische vingerafdruk, ook gebruikt in de forensische geneeskunde, kunnen we individuele parasieten onderscheiden en hun verwantschap bepalen.

We vergeleken de resultaten met de genetische vingerafdruk van parasietstalen uit Afrikaanse landen. Stamboomanalyses toonden aan dat de parasiet uit Corsica nagenoeg identiek was aan degene die we eerder in Senegal beschreven. Bilharzia komt daar zeer vaak voor. Waarschijnlijk reisde de parasiet mee met besmette reizigers uit Senegal. Dat land is een voormalige kolonie van Frankrijk waardoor er nauwe banden tussen beide bestaan en veel internationaal verkeer.

De DNA-analyses toonden aan dat de parasiet een hybride is van een menselijke en een dierlijke schistosoma-parasiet. Hybride varianten kunnen zich vaak beter en sneller verspreiden dan hun pure ouderlijke soorten. Dit kan verklaren waarom deze variant zich buiten zijn normale leefgebied handhaaft. Verhoogde migratie van mensen en hun vee leidt tot soorten in nieuwe gebieden en interacties tussen die soorten, wat kan leiden tot het ontstaan van nieuwe ziektes.

Veel infectieziektes waren ons onbekend toen we nog als jager-verzamelaar op de aardbol rondzwierven. We leefden als nomaden in kleine groepen waardoor we een stabiele overdracht van parasieten en infectieziektes verhinderden. Dat veranderde met de komst van landbouwsamenlevingen. Vanaf toen domesticeerden we dieren en begonnen we aan landbouw te doen. Mazelen ontstonden waarschijnlijk uit een verwant virus bij vee en kleinvee. Pokken en griep ontstonden wellicht toen we kamelen, varkens en gevogelte domesticeerden.

De vondst van een schistosoma-eitje in een graf van 6.000 jaar oud in Syrië suggereert dat de verspreiding van deze tropische ziekte begon toen de mens de eerste irrigatietechnieken toepaste. Naarmate de nederzettingen groter werden, konden ziektes zich beter en efficiënter verspreiden. Zo hebben mazelen een menselijke populatie van 200.000 tot 500.000 nodig om zich te handhaven.

Menselijk gedrag
Het gedrag van de mens speelt een enorme rol in de verspreiding en evolutie van infectieziektes. De mens wordt steeds mobieler, reist de wereld rond en probeert de natuur naar zijn hand te zetten met de constructie van hydro-elektrische dammen of irrigatiesystemen om de landbouw te bevorderen. Hierdoor verandert het ecosysteem waardoor watergebonden ziektes zich veel sneller kunnen verspreiden. Ook culturele gebruiken als het eten van rauw, half doorbakken of gerookt voedsel verhogen de kans op infectieziektes. Tip: geniet enkel van sushi in betrouwbare visrestaurants.

Sommige ziektes gaan over via direct of indirect contact tussen mens en dier, de zogenoemde zoonoses. Denk maar aan de varkens- of vogelgriep. Ook dichter bij huis delen mens en huisdier niet alleen liefde, maar ook vele parasieten zoals de lintworm en de spoelworm. In lage-inkomenslanden is het gebrek aan hygiënische sanitaire voorzieningen of zuiver drinkwater een belangrijke factor in de verspreiding van ziektes.

Vector-overgedragen ziektes
In 2014 schoof de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) vector-overgedragen ziektes naar voren als prioriteit in de mondiale volksgezondheid. Een vector draagt deze ziektes actief (mug, teek) of passief (zoetwaterslak) over en treft meer dan 1 miljard mensen wereldwijd.

Vaak kent de vector een ruimere verspreiding dan de parasiet. Denk maar aan de tijgermug (Aedes albopictus). Door zijn ruime verspreiding krijgen virussen zoals dengue en chikungunya voet aan de grond in Europa en Amerika. Ook in dit gastheer-parasiet-systeem kent de slak een veel ruimere verspreiding dan de parasiet. Deze komt van nature voor in mediterrane landen als Portugal, Italië, Spanje en Griekenland. De aanwezigheid van urinaire bilharzia in het Midden-Oosten in combinatie met de politieke instabiliteit en de vele vluchtelingen kunnen de verspreiding van bilharzia in de hand werken.

De exacte verspreiding van Bulinus truncatus, de zoetwaterslak die de urinaire vorm van bilharzia overdraagt, is niet bekend. Deze kennis is nochtans noodzakelijk om de ziekte beter te begrijpen, want zonder de slak geen ziekte. Die beperkte kennis is te wijten aan de beperkte wetenschappelijke interesse en aan een gebrekkige taxonomie.

Er zijn onvoldoende slakkenexperts, waardoor de identificatiesleutels voor zoetwaterslakken niet op punt staan en de kennis over hun biologie en ecologie zeer fragmentarisch is. Dit bemoeilijkt modelleringsoefeningen die de mogelijke risicogebieden in kaart moeten brengen. Zoetwaterslakken fungeren bovendien als gastheer voor een rist andere parasieten, waaronder de leverbotparasiet die de veeteelt veel geld kost. De uitbreiding van hun leefgebied onder invloed van milieuverandering heeft bijgevolg ook een impact op dierenwelzijn.

Nog dichter bij huis
De kans bestaat dat ook jij al in contact kwam met een verwant van de schistosoma-worm. Zwemmersjeuk wordt veroorzaakt door trichobilharzia, een parasiet van watervogels. Als de larven de huid van de mens binnendringen treedt er een allergische reactie op. Gelukkig raken de larven niet verder dan de bovenste lagen van de huid, aangezien wij geen geschikte gastheer zijn voor deze worm. De zwemvijver in het Boekenbergpark in Antwerpen moest even sluiten na klachten van zwemmers. De infectie is onschadelijk, maar kan vervelende jeuk en in zeldzame gevallen ook koorts veroorzaken.

Wetenschappers ontwikkelden een techniek waarmee je besmetting in oppervlaktewater kan opsporen. Er is al een test op de markt om trichobilharzia op te sporen. Je bestelt een filter waarmee je zelf aan de slag gaat. Je verzamelt 1 liter water op verschillende plaatsen in je zwemvijver en laat het door de filter lopen. De filter fixeer je in alcohol en stuur je terug.

Daar testen ze met gevoelige DNA markers of het DNA van de parasiet aanwezig is. Wetenschappers werken een gelijkaardig procedé uit voor de humane schistosoma-parasieten. Daarnaast kunnen ze, met behulp van DNA vingerafdrukken van parasieten, de transmissie- en migratiepatronen blootleggen. Daarmee proberen ze nieuwe uitbraken te voorspellen.