Tropische ziekteverwekker duikt op in Europa
Pas op! Gevaarlijke schimmel Vorige zomer is de levensbedreigende schimmel Cryptococcus gattii op Nederlandse bomen aangetroffen. Tot nu toe kwam die alleen voor in de tropen. ‘Er zijn spooky dingen aan de gang’, zegt Teun Boekhout, schimmelexpert van het Centraalbureau voor Schimmelcultures in Utrecht. Door Mariska VAN SPRUNDEL
H
et komt geregeld voor. Een patiënt ligt al opengesneden op de operatietafel, met diagnose longkanker. Maar de arts kan geen tumor vinden. Wat hij uiteindelijk wel vindt? Een schimmel, vaak van het type cryptokokken. De sporen van cryptokokken zijn zo klein dat ze bij inademing diep in de longblaasjes kunnen binnendringen en daar een ontsteking kunnen veroorzaken. Op de röntgenopnamen uit zich dat in dichte ballen die inderdaad kunnen doorgaan voor tumoren. Maar een schimmelinfectie is niet het eerste wat artsen bij de aanblik van zo’n röntgenfoto te binnen schiet. Misschien is dat niet zo verwonderlijk. Van alle schimmelsoorten die bekend zijn naar schatting anderhalf miljoen - wordt het percentage soorten dat infecties bij mensen kan veroorzaken geschat op slechts 0,3%. En als het gaat om de echt serieuze ziekteverwekkers, die regelmatig mensen treffen, blijft dat bij zo’n dertig soorten. Schimmels, waaronder cryptokokken, hebben de reputatie vooral op te duiken bij mensen met een sterk verzwakt immuunsys-
teem, zoals hiv-geïnfecteerden en patiënten met COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease, een chronische aandoening aan de luchtwegen en de longen). Gezonde mensen die te kampen krijgen met levensbedreigende schimmels zijn in de ontwikkelde wereld een vrij zeldzaam fenomeen. Maar dat is aan het veranderen. Ook mensen met een goed werkend immuunsysteem worden steeds vaker slachtoffer van ziekteverwekkende schimmels. Een van de grootste boosdoeners is een cryptokokkensoort met de naam Cryptococcus gattii. Vanuit het Amazonegebied is deze tropische schimmel de laatste jaren opgerukt naar gebieden met een mediterraan en gematigd klimaat. En daar heeft hij sindsdien goed huisgehouden. Uitbraak In 1999 dook de tropische schimmel voor het eerst op buiten zijn natuurlijke tropische habitat. Cryptococcus gattii zorgde toen voor een grote uitbraak op Vancouver Island (Canada). Vooral de natuurparken op het toeristische eiland bleken enorm besmet. In de lucht en op
Eos 30
Wandelaar in het Pacific Rim National Park op Vancouver Island (Canada), waar in 1999 de tropische schimmel C. gattii voor het eerst opdook buiten de tropen.
Eos 31
de bast van de bomen werden hoge concentraties schimmelsporen aangetroffen. De uitbraak werd ontdekt doordat dieren in en om de natuurparken massaal ziek werden en het loodje legden. Huisdieren als honden, katten en fretten, maar ook lama’s, paarden en zelfs wilde dieren als bruinvissen en dolfijnen: allen kregen ze de sporen binnen. Later bleken ook onder mensen slachtoffers te vallen. ‘Opmerkelijk was het’, zegt microbioloog Teun Boekhout, werkzaam als onderzoeker bij het Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS) in Utrecht. Hij was eind jaren negentig op een wetenschappelijke conferentie in Australië toen de uitbraak voor het eerst besproken werd. ‘Het bijzondere was dat de uitbraak in korte tijd opkwam, waarbij relatief veel mensen problemen kregen’, vertelt hij. Door het inademen van de sporen van C.
gattii kan een longontsteking ontstaan. Die sporen komen vervolgens via de bloedbaan in de hersenen terecht, wat kan leiden tot een fatale hersenvliesontsteking. Absoluut gezien is het aantal mensen dat in Vancouver Island, en later op het vasteland van Canada, geïnfecteerd raakte klein: ruim vierhonderd. Ruim tien procent van hen overleed aan de gevolgen van de infectie. ‘Maar voor dit deel van de wereld is dat ongekend veel’, aldus Boekhout. Het dogma was dat C. gattii een tropische schimmel was, die voorheen alleen op tropische en subtropische plaatsen als noordelijk Australië, Papoea-Nieuw-Guinea en Centraal Afrika werd gezien. Daar, op zijn thuisbasis, is C. gattii trouwens ook geen lieverdje en is hij net zo goed in staat mensen ziek te maken. In het Amazonegebied wordt geregeld een C. gattii-infectie aangetroffen, met name bij in-
Wat zijn cryptokokken? Cryptokokken vormen een hoofdgroep binnen het rijk van de schimmels. Ze behoren tot de paddenstoelachtige schimmels die tijdens hun levenscyclus ook voorkomen in de levensvorm van gisten: eencellige schimmels. Het zijn de schimmelsporen die bij inademing infectie kunnen veroorzaken. De meerderheid van de cryptokokkensoorten leeft in de grond en is niet gevaarlijk, maar het aantal cryptokokkeninfecties is de laatste twintig jaar dramatisch gegroeid. Dat is te wijten aan het grote aantal mensen wereldwijd met een verzwakt immuunsysteem. Het aantal mensen met hiv en aids nam toe, evenals het aantal mensen van wie het immuunsysteem, door een medische behandeling voor kanker of door een orgaantransplantatie, een flinke optater heeft gekregen. Aids
De hersenvliesontsteking die crypto-
kokken kunnen veroorzaken, wordt beschouwd als een aan hiv-gerelateerde ziekte. In de VS en Europa is het aantal aidsgevallen door een succesvolle antiretrovirale therapie de laatste vijftien jaar weliswaar gedaald, maar de ziekte is echter nog steeds wijdverbreid in SubSaharisch Afrika. Daar komt aids het meest voor, maar wordt de ziekte het minst behandeld. Cryptokokken-hersenvliesontsteking is in ontwikkelingslanden verantwoordelijk voor ongeveer een derde van alle aids-gerelateerde doden. Naar schatting kan deze schimmelgroep daarom globaal meer dan een half miljoen doden per jaar veroorzaken. De meeste besmettingen bij hiv-geïnfecteerden komen door de soort Cryptococcus neoformans. Er zijn minstens honderd soorten cryptokokken bekend, maar C. neoformans was, tot de ontdekking van C. gattii, de enige belangrijke, bekende menselijke ziekteverwekker.
Cryptococcus gatti uit weefsel gehaald met de FNA-techniek (Fine Needle Aspiration), gekleurd en 400 X vergroot.
Eos 32
dianenkinderen. Maar om de een of andere, onbekende, reden heeft het daar nooit tot een uitbraak geleid. Toerisme Hoe is deze gevaarlijke schimmel in Vancouver Island terecht gekomen? ‘Dat blijft de grote vraag’, zegt Boekhouts collega, medisch moleculair microbioloog Ferry Hagen van het Canisius-Wilhelmina Ziekenhuis in Nijmegen. ‘De sporen zouden bijvoorbeeld met de wind meegekomen kunnen zijn.’ Hagen werkte tien jaar bij het CBS aan cryptokokken en promoveerde op de C. gattii-uitbraak op Vancouver Island. Hij ontdekte aan de hand van vergelijkend DNA-onderzoek dat het type dat op Vancouver Island verantwoordelijk was voor de uitbraak oorspronkelijk uit ZuidAmerika komt. Hoe zo’n tropisch organisme zich zo succesvol kan handhaven in een gebied met een gematigd zeeklimaat weet nog niemand. Maar het ziet er naar uit dat de schimmel voorlopig nog wel even blijft plakken. Sterker, hij heeft zich sinds zijn opkomst alleen maar verder verspreid. Vanuit Vancouver Island is C. gattii British Columbia, een provincie op het vasteland van Canada, binnengetrokken. Al zijn toeristen en andere bezoekers hier grotendeels verantwoordelijk voor. Elk jaar bezoeken zeker 7,5 miljoen toeristen Vancouver Island, waarvan een groot deel met de auto per veerboot het eiland op en af gaat. Op het eiland belanden de schimmelsporen uit de bodem op de autobanden en schoenzolen van de bezoekers. Eenmaal terug op het vasteland worden deze verder verspreid. Elk jaar wordt de schimmel langs de snelwegen van Vancouver naar British Columbia steeds verder landinwaarts aangetroffen. ‘Tot aan de Rocky Mountains’, vertelt Hagen. ‘Ik denk dat dit een natuurlijke barrière is.’ Opmerkelijk is dat C. gattii al wel langer in het milieu van Vancouver Island schijnt rond te dwalen, maar pas eind jaren negentig toesloeg. ‘Van mijnwerkers in het gebied is in de jaren tachtig bloed bewaard en daar hebben wetenschappers begin 2000 testen op losgelaten om te kijken of er antistoffen tegen C. gattii in aanwezig waren’, vertelt Hagen. Dat bleek het geval. ‘Wij denken daarom dat hij toen al in de omgeving zat, maar dan in kleine aantallen en misschien in slapende toestand’, vult Boekhout aan. ‘Iets moet de schimmel hebben geactiveerd waardoor deze zich ging vermeerderen en pas bijna dertig jaar later op Vancouver Island om zich heen ging grijpen’. Sinds 2005 dwaalt C. gattii ook openlijk rond in het noordwesten van de VS. Maar vreemd genoeg gaat het genetisch gezien om een ander type dan de Vancouver Island-schimmel. Dodelijker nog. Van de circa honderd perso-
Op de locaties in het groen komt C. gattii voor. Rode sterren geven uitbraken aan (in natuurgebieden in de VS en Canada, een vogelreservaat in Brazilië en bij schapen in Australië) . In Australië zijn ook veel koala’s geînfecteerd (ze ademen sporen in op bomen).
nen met deze infectie heeft twintig procent het niet overleefd. Muteert de schimmel zijn DNA terwijl hij zuidwaarts trekt? Volgens de twee microbiologen zit het anders. Boekhout en Hagen denken dat verschillende C. gattiistammen in Zuid-Amerika met elkaar zijn sa-
troffen worden.’ Cryptococcus gattii lijkt op te duiken op verschillende geografische locaties in mediterrane klimaatzones. ‘Je krijgt het idee dat de schimmel de afgelopen vijftien jaar langzamerhand vanuit tropische gebieden aan het oprukken is naar mediterrane
Hoe zo’n tropisch organisme zich zo succesvol kan handhaven in een gematigd zeeklimaat weet niemand mengesmolten tot nieuwe typen. Die nieuwe typen zouden twee keer, dus los van elkaar, uit het Amazonegebied ontsnapt zijn. ‘Want als één type het kan, dan kan een tweede het natuurlijk ook’, zegt Boekhout. En wellicht ook een derde, vierde en een vijfde. Doelwit Europa Europa is als volgende de klos. Er zijn inmiddels een aantal gevallen gedocumenteerd van toeristen die op vakantie gaan en thuis komen met een C. gattii-infectie. Maar de schimmel is onlangs ook gevonden bij enkele Spanjaarden, Italianen en Grieken die nog nooit hun thuisland hadden verlaten. Aangezien de schimmel niet van mens op mens overdraagbaar is, moet hij op eigen houtje in de omgeving zijn beland. Het beeld in Europa lijkt op dat van de uitbraak in Vancouver Island. De uitbraken zijn kleiner en wat meer verspreid, maar zijn allemaal van de laatste vijftien jaar. Wat is de overeenkomst? Boekhout: ‘We hebben gezocht naar waarom nu juist dié gebieden ge-
gebieden. En de vraag is waar het stopt natuurlijk’, aldus Boekhout. Ondertussen heeft de schimmel ook Nederland bereikt. Vorig jaar voerden Hagen en
Illustratie: Ferry Hagen
zijn collega’s een kleine milieustudie uit om te zien of C. gattii in Nederland voorkomt. Hij trof de schimmel aan op een boom in Berg en Dal. ‘Maar het is een geheel ander type dan die van de uitbraak op Vancouver Island’, licht Hagen toe. ‘Het ging om een specifiek type dat we nog helemaal niet gevonden hebben in patiënten.’ De enige Nederlanders die ziek werden van C. gattii waren mensen die in Afrika of Zuid-Amerika hebben gewerkt, of naar Vancouver Island op vakantie zijn geweest en daar de infectie opliepen. Het is echter bizar dat deze schimmel nu ook in het koude Nederland blijkt voor te komen. Hoe wijdverbreid C. gattii is in West-Europa en of hij hier ook bij mensen ziek maakt, is nog onbekend. Maar als hij op de eerste de beste willekeurige plek in Nederland gevonden wordt, kan het bijna niet anders dan dat de
Vlnr.: suikerkapsel van C. gattii als gist dat tot tien keer groter kan worden dan dat van de omringende cel (foto F. Hagen); schimmelvorm van C. gattii, met de (vier) punten waar sporen gevormd worden; sporen in vier ketens (beide foto’s R. Samson, alle CBS).
Eos 33
schimmel ook op andere plaatsen in WestEuropa is doorgedrongen. Klimaatverandering Het nieuwe aan deze ziekteverwekker, en daarmee ook het ongebruikelijke, is dat hij opduikt en zichzelf vestigt in gebieden ver weg van zijn natuurlijke, warme habitat. De link wordt wel gelegd naar klimaatverandering, waardoor tropische schimmels en andere ziekteverwekkers ook in gematigde gebieden voet aan de grond krijgen. Volgens Boekhout en Hagen is dat zeker een reële optie. ‘Door de opwarming van het klimaat krijg je bijvoorbeeld net iets minder koude nachten, waardoor C. gattii zich wellicht heeft kunnen vermeerderen in gematigde gebieden’, vertelt Boekhout. Maar de invloed van klimaatverandering is lastig aan te tonen. Er is alleen indirect bewijs: er was een uitbraak in Vancouver Island en rond dezelfde tijd komt de schimmel op in het noordwesten van de VS en in West-Europa. Allemaal verschillende gebieden die niet direct iets met elkaar te maken hebben, behalve dat ze tot dezelfde mediterrane klimaatszone behoren. Boekhout: ‘Het is moeilijk om er je vinger op te leggen.’ Opvallend is echter dat niet alleen mensen het slachtoffer zijn geworden van ziekte-
denkbeeldig rooster over Europa moeten leggen’, speculeert Boekhout, ‘met om de tientallen kilometers een punt waar met een zekere frequentie monsters worden genomen om de aanwezigheid van C. gattii aan te tonen.’ Wellicht moet de zaak nog wat verder opgerekt worden. ‘Als het gaat om klimaatverandering moeten we naast schimmels ook kijken naar andere organismen zoals bacteriën en parasieten. Misschien moeten we proberen een soort club bij elkaar te krijgen in Europa die alle infectieziektes, waarvan we denken dat ze te maken hebben met de opwarming van de aarde, aan de hand van allerlei klimatologische parameters continu monitoren. Dat moet je misschien wel vijftien of twintig jaar wachten, maar dat levert wel hardere data.’ Toekomstbeeld Hebben we te vrezen voor de komst van andere gevaarlijke schimmels in de toekomst? ‘Ik denk niet dat Cryptococcus gattii de laatste zal zijn’, vertelt Boekhout. Maar het is moeilijk te voorspellen welke schimmel waar de volgende uitbraak zal veroorzaken. Het is in ieder geval duidelijk dat schimmels steeds vaker als primaire ziekteverwekkers opduiken in gezonde mensen. Feit blijft dat er maar relatief weinig mensen
In de natuurparken van Vancouver Island werden dieren in 1999 plotseling massaal dodelijk ziek verwekkende schimmels. Ook onder dieren zijn er de afgelopen vijftien jaar desastreuze schimmeluitbraken geweest (zie ‘Schimmeluitbraken onder dieren’). De bekendste epidemieën zijn die onder amfibieën en vleermuizen. Toeval? Er lijkt toch een duidelijke gemeenschappelijke lijn aanwezig in de recente schimmeluitbraken. ‘Wat in bijna alle gevallen opmerkelijk is, is dat het gaat om nieuwe, nog onbeschreven soorten’, vertelt Boekhout. ‘De vleermuisschimmel is een jaar of vijf geleden voor het eerst beschreven, en de ‘frog killing fungus’ die amfibieën doodt zo’n tien jaar geleden. Kennelijk vinden al die soorten dat ze zich op dit moment zodanig kunnen vermeerderen dat ze gevonden worden en ziektes kunnen veroorzaken.’ Nog zoiets vreemds: recentelijk is een schimmel van de soort Histoplasma in Oostenrijk gevonden in dassen. Terwijl het een Zuid-Amerikaanse schimmel is. ‘Er zijn een beetje spooky dingen aan de gang,’ grapt Boekhout. De zaak zal de komende jaren vervolgd moeten worden. ‘Eigenlijk zouden we een groot
geïnfecteerd worden door C. gattii, in vergelijking met bijvoorbeeld het aantal mensen dat getroffen wordt door influenza. ‘Maar het percentage mensen dat overlijdt aan C. gattii is in het noordwesten van de Verenigde Staten wel een stijgende lijn’, vertelt Hagen. ‘Het is ook het unieke karakter dat alarmerend is’ sluit Boekhout aan, ‘een cryptokok in gezonde mensen. Er overlijden ook jonge mensen die volledig gezond zijn. Het zijn toch vrij dramatische verhalen moet ik zeggen.’ Collega’s van Boekhout uit Manchester zijn op dit moment bezig met een internationaal initiatief om meer bewustwording voor schimmelziektes te creëren. Want voor schimmelziektes in de landbouw is veel geld beschikbaar, maar dat deze groep organismen ook in de medische hoek belangrijk zijn is buiten kleine kringen minder bekend. ‘Elke arts ziet weleens een teenschimmel, maar ze hebben weinig ervaring met levensbedreigende schimmels op grote schaal’, besluit Boekhout. ‘Als wij het niet op de agenda krijgen, dan gebeurt het gewoon niet.’ ■
Eos 34
Schimmeluitbraken onder dieren De afgelopen tien tot vijftien jaar zijn ook bij dieren verschillende schimmeluitbraken waargenomen die nog steeds gaande zijn en uitbreiden: • Batrachochytrium dendrobatidis: een primitieve schimmel die amfibieën doodt. Hij komt mogelijk uit Afrika maar zaait sinds de jaren negentig dood en verderf onder amfibieënsoorten over de hele wereld.
Scan van een besmette amfibiehuid met uitstekende sporenbuisjes van de Batrachochytrium dendrobatidis
• Geomyces destructans: een schimmel die van kou houdt en vleermuizen het fatale ‘witteneussyndroom’ bezorgt. Kwam vooral voor in het noordoosten van de VS maar heeft inmiddels ook vleermuispopulaties in Europa geïnfecteerd. Geomyces destructans besmet vleermuizen.
• Nosema ceranea: een andere primitieve schimmel die, naast pesticiden en de varroamijt, waarschijnlijk de (mede) veroorzaker is van de zogenaamde bijenverdwijnziekte die vooral bijen in de Verenigde staten treft. • Aspergillus sydowii: een schimmelsoort die al ruim tien jaar (mede) de dodelijke verbleking van koraal in het Caribisch zeegebied veroorzaakt.
Hoornkoraal aangetast door A.sydowii
