Klimaat, Microbiologie & Infectieziekten
Kees Verduin, arts-microbioloog
Demografische ontwikkelingen en het effect op de epidemiologie van infectieziekten: vergrijzing! Wie heeft er nog klimaat nodig?
Deze samenvatting is gebaseerd op de Staat van Infectieziekten in Nederland 2008. Het rapport is te downloaden via http://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/210211005.html
Grote en kleine killers: impact op log schaal: 7 Tobacco Infant/child ARI & diarrhoeal dis Malaria Road accidents Non-HIV tuberculosis
HIV
Viruses
HBV + HCV
6
Measles RSV, Rota virus Influenza Dengue
5
H Papilloma v
Hospital infection Suicide
4
10,000-fold difference in impact
West Nile virus 3 SARS Ebola Polio Hanta virus
2 vCJD 1 Log
10
Weiss & McMichael, 2004
Klimaatverandering leidt tot: • Toename van extreem weer: stortbuien, overstromingen • Meer droogte (woestijnvorming), vooral in tropische gebieden • Meer regen in Europa • WHO: met name de bevolking van onder- en minder ontwikkelde landen (Afrika en zuidoost Azië worden getroffen, ontwikkelde landen nauwelijks
Klimaat en infectieziekten • Met name zorgen over vector-overdraagbare ziekten (VOZ): – Malaria, dengue, gele koorts, west-nile virus • Maar hoe zit het met: – Cholera, Salmonella, enz??? – SARS: met name door reizen snelle verspreiding
Klimaat is slechts een van de determinanten! Hypothese: opwarming verhoogt de incidentie van deze ziekten: – insecten houden van warmte, maar ook van hoge luchtvochtigheid – meeste VOZ alleen in de tropen
Klimaat en infectieziekten Andere niet klimaatgeassocieerde factoren: •Handel in landbouwproducten •Handel in vee •Handel in wilde dieren •Reizen en migratie •Ballastwater van schepen •Autobanden handel •ontbossing •Woestijnzand met pathogenen, vectoren, enz (door de wind)
Zoonose: landgebruik, vee en wild • Kap van bos voor landbouw Virale hemorrhagische koortsen in Zuid-Amerika, Guanarito, Sabia, etc. (ratten, via urine)
• Eten van besmette dieren New variant Creutzfeldt Jacob ( BSE)
• Houden van besmette dieren Nipah virus encephalitis (varkensboeren in Maleisie) West Nile virus (Ganzen “fois gras” boeren in Ramala, Israel)
• Jacht en handel in wilde dieren HIV (bush meat: apen) Ebola (bush meat?) SARS (civet cat?)
Groot probleem? Ik verwacht van niet! Of toch…….
NRC van zaterdag!
Vals alarm: hij was op vakantie in Thailand en Cambodja!
Wekelijks overzicht van infectieziektesignalen: 7 oktober 2010 Binnenlandse signalen
1798 Exotische muggensoort in Nederland (vervolg) GGD Midden-Nederland meldt dat tijdens een inspectie door het Centrum Monitoring Vectoren (CMV) twee larven van de Aziatische tijgermug (Aedes albopictus) zijn aangetroffen op het terrein van een bedrijf dat handelt in gebruikte autobanden. Het CMV inspecteert sinds vorig jaar deze bedrijven vanwege het verhoogde risico op import van exotische muggen via banden. In Nederland zijn ruim 30 van dit soort bedrijven bekend. Eerder dit jaar werden exotische muggen gevonden op 4 bedrijven in Noord-Brabant en Limburg. Het kenniscentrum dierplagen (KAD) is al begonnen met larvenbestrijding en het opruimen van broedplaatsen binnen een straal van 500 meter rondom het bedrijf. De bestrijding van volwassen muggen middels verneveling wordt uitgevoerd zodra de windrichting gunstig is. (onbekende verwekker)
Buitenlandse signalen 1826 Dengue in Kroatië EWRS bericht over de eerste autochtone infectie van dengue in Kroatië. Het gaat om een Duitse toerist die tussen 1 en 15 augustus in het zuiden van Kroatië met vakantie was. Op 16 augustus, een dag na thuiskomst, ontwikkelde hij koorts, gewrichts- en hoofdpijn met daarbij algehele malaise. In verband met zijn klinische symptomen werd diagnostiek naar dengue verricht. Zowel IgM als later ook IgG waren beide sterk positief voor dengue. Omdat de patiënt gedurende de hele incubatieperiode in Kroatië was, wordt deze casus beschouwd als de eerste autochtone transmissie van dengue in Kroatië. Tot dan toe waren alleen importcases van dengue in Kroatië bekend. Deze bevinding is niet onverwacht omdat vestiging van de tijgermug Aedes albopictus in Kroatië bij herhaling beschreven is. Omdat de tijgermug een minder efficiënte vector is voor de verspreiding van dengue (dan Aedes aegypti) wordt het risico op verdere humane verspreiding en uitbraken als gering ingeschat. Wel kunnen er zolang de tijgermug nog actief is (tot en met november) sporadisch humane infecties optreden. Onderstaand kaartje van het ECDC laat de verspreiding van de tijgermug zien in juni 2010. De rode plekken in Nederland verwijzen naar de tijgermuggen die in kassen gevonden zijn. De muggen die op Nederlandse bandenbedrijven zijn gevonden, zijn nog niet in dit kaartje verwerkt, want dateren van juli en later.
Uit Signaleringsoverleg RIVM!
ECDC juni 2010
Dr. Paul Reiter: “The natural history of mosquito-borne diseases is complex, and the interplay of climate, ecology, vector biology, and many other factors defies simplistic analysis.” Environmental Health Perspectives, Vol. 109, 2001. pp. 141-161.
Enkele effecten van klimaatverandering op VOZ: • Toegenomen temperatuur beinvloed de incubatietijd: transmissie neemt toe • Toegenomen temperatuur verlaagd de overleving van vectoren:: transmissie neemt af • Hogere temperaturen verkorten de ontwikkelingstijd van de vector: toename van de transmissie • Toe- of afname van vector/gastheren/predatoren? Competitie met andere vectoren/predatoren???)
Enkele effecten van klimaatverandering op VOZ: • Verandering in regenval en waterhuishouding kunnen de verdeling en hoeveelheid van vectoren en gastheren beinvloeden • Verandering van menselijk gedrag: – bent u nog buiten ‘s avonds? – Zit u bij de air-conditioning?
International commerce and travel Land use and deforestation
Climate change and variability
Human behavior and prevention strategies
Vector-borne diseases
Water storage and irrigation
Human population growth
Poverty
Sutherst R.W. Clin Micribiol Rev 2004;17:136-73
Chikungunya in noordoost Italië • zomer 2007: >200 gevallen • Introductie door man uit India, overdracht in Italië door de tijgermug (Aedes albopictus) • Zowel vector als virus na elkaar geïntroduceerd • Virus bevatte een mutatie waardoor de mug beter geïnfecteerd kon worden • In 2008 geen chikungunya meer: – Geen ziekte in de winter door sterk afgenomen activiteit van de mug – Muggencontrole door de overheid gedurende en na de uitbraak – Nauwelijks overdracht van mug naar larve
Tick-borne encephalitis in Zweden • TBE sinds 1950 in Zweden, daarna steeds toename aantal gevallen: – – – –
80-er jaren: 40 gevallen/jaar 90-er jaren: 60-80 gevallen/jaar Laatste 10 jaar: 140 gevallen/jaar 2008: 224 gevallen
• Vooral centraal-oost zweden (o.a rondom Stockholm) • Verspreiding richting noorden en naar westkust • Milde winters, vroege lente: meer verspreiding Ixodus ricinus teken • Ook toename gastdierpopulaties (herten), meer mensen aanwezig in natuur
Multifactorieel!!
Virale Hemorrhagische koorts virussen: Crimean Congo hemorrhagische koorts • Filovirussen
Ebola Hemorrhagic fever Marburg virus
• Arenavirussen
Lassa fever “New World Arenaviruses”
• Bunyaviruses
Rift Valley fever (RVF) Crimean Congo Hemorrhagic fever (CCHF)
CRIMEAN CONGO HEMORRHAGIC FEVER (CCHF) • Extensive geographic distribution (Africa, Balkans, and western Asia) • Transmission: – Tick-borne (Hyalomma spp.) – Contact with animal blood or products – Person-to-person transmission by contact with infectious body fluids – Laboratory worker transmission documented • Mortality 15-40% • Therapy: Ribavirin
Crimean-Congo hemorrhagis fever Rukt op binnen Europa! Binnenkort ook in Nederland?
H.L. Mencken For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong.
6 december 2009
Chronische Q-koorts • Bij bepaalde risicogroepen chronische vorm van Qkoorts: – – – –
• • • •
Afwijkingen aan de kleppen van het hart Afwijkingen aan de bloedvaten (verwijdingen) Patienten met vaatprotheses (kunststofbuisjes) Zwangere vrouwen
Tot jaren na besmetting Schatting: 2-5% van de besmette patienten Zonder behandeling dodelijk Zeer moeilijk te behandelen!
Aantal gevallen per week
Totaal aantal Totaal aantal ontvangen ontvangen meldingen meldingen 1 jan t/m 31 1 jan t/m 29 sep* dec**
Aantal sterfgevallen bekend bij het RIVM***
2010
477 (364)
-
7
2009
2168
2355
6
2008
938
1000
1
2007
90
168
0
* Bevestigde en onbevestigde meldingen ** Totaal aantal meldingen in een jaar *** Sterfgevallen: 2010 allen Chronische Q
Regio ZO Brabant
meldingen GGD BZO
2008
2009
2010 t/maug
97
377
18
Chronische Q koorts 2009
ZH
immuungecompromiteerd vaatprothese aneurysma endocarditis zwanger at risk
1 1 1
M E E
totaal
3
2010
ZH
overleden 2010
ZH
7 3M, 3C, 1E 2 C 2 C 0 1 C
2 1
1C, 1E 1C
12
Aantal patienten met chronische complicaties van Q koortsinfectie bij PAMM gediagnosticeerd, bijgewerkt t/m 17 sept 2010 C:CZE E:Elkerliek M: MMC
Patienten Anna??
Ziekte van Lyme
De incidentie van huisartsconsulten voor tekenbeten (stippellijn) en erythema migrans (doorgetrokken lijn) per 100.000 inwoners van Nederland in 1994, 2001, 2005 en 2009. De verticale streepjes betreffen het 95% betrouwbaarheidsinterval rondom de incidentieschatting.
Klimaat???
Huisartsenconsulten voor erythema migrans!
Huisartsenconsulten voor tekenbeten Infectieziekten Bulletin Jaargang 21 nummer 03; 2010 Hofhuis et al.
• De richtlijn wordt herzien! • Er is medisch-inhoudelijk geen reden om grote veranderingen te doen • De patiëntenvereniging dringt daar wel op aan! • Er is een steeds grotere groep mensen die denken dat ze Lyme (Q-koorts, Pfeiffer……) hebben! • Hoe hier de juiste weg te vinden is de?????
Over richtlijnen gesproken
Antibiotic research
Spellberg et al., Clin Inf Dis 2004;38:1279-1286.
Conclusie
Spellberg et al., Clin Inf Dis 2004;38:1279-1286.
NETHMAP 2009 • • • •
Consumptie AB en resistentie ontwikkeling Jaarlijks rapport sinds 2005 Gebaseerd op data Nederlandse laboratoria Resistentiegegevens meest voorkomende micro organismen, waaronder Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae en gram negatieve staven
NETHMAP 2009 Tot 2005 DDD per 1000 inwoners/dag: 10 In 2009 ‘gestegen’ naar: 11 In 2009 DDD in Frankrijk is 22! Stijging zowel intramuraal als huisartsenpraktijk • Stijgers: nitrofurantoine augmentin macroliden quinolonen cefalosporines (ZH) • • • •
Resistentie uropathogenen Nethmap
E.Coli
K. pneumoniae
Proteus mirabilis (altijd nitrofurantoine resistent)
Escherichia .coli
Escherichia .coli
Escherichia .coli
Rise of resistance 2000 2005
EARSS publications 2000 t/m 2005
The Future ??
XDR tbc explosie, Afrika
EARSS 2005
EARSS 2008
ESBL: Extended Spectrum B-Lactamase Enzymen van gram- bactereriën: hydrolyse van expanded-spectrum B-lactam AB. • In vitro geremd door clavulaanzuur. • >90%: K. pneumoniae en E.coli • 10%: overige enterobacteriaceae en pseudomonas spp. •
•
Op plasmid gelegen (zeer eenvoudig overdraagbaar)
Klebsiella pneumoniae ampicilline resistent Piperacilline resistent cefazoline gevoelig cefuroxim gevoelig ceftriaxon gevoelig Ceftazidime gevoelig aztreonam gevoelig
Mutatie/overdracht
WT
ampicilline Piperacilline cefazoline cefuroxim ceftriaxon Ceftazidime aztreonam
ESBL!
Carbapenem gevoelig
carbapenem gevoelig tobramycine gevoelig Co-trimoxazol gevoelig ciprofloxacin
gevoelig
resistent resistent resistent resistent resistent resistent resistent
selectie
Tobramycine resistent Co-trimoxazol resistent Ciprofloxacin resistent
resistentiecasette
Het komt (ook) van kippen?
En de overheid moet het oplossen??
Hoe te testen? ESBL en carbapenemasen Array:
Target DNA
etc. Ligation & Amplification
Patent granted in EU (EP0473531.4)
Emergency command hologram (Star Trek)
Triple ‘I’ instant knowledge instant advice instant cure
MALDI-TOF (MS)
Matrix Assisted Laser desorption/ionization - Time Of Flight (Mass spectrometry)
Shimadzu
Brucker
MALDI-TOF MS ion detector
detection +
separation
field-free drift range
+ +
+
grid electrode
acceleration +
ionization desorption
acceleration zone
+
matrix/analyte crystals template
m 2eU t² = z L² m: mass z: charge U: accelaration voltage L: path length t: time e: elemetary charge
Pantoea agglomerans Acinetobacter lwoffi
04
z/m
Burkholderia cepacia
08
Raoultella ornithinolytica Staphylococcus aureus Escherichia coli
4000
m/z
distinctly different peak patterns of different taxa
8000
