Akademie Nieuws april 2003
3
Professor dr. Pedro Crous, Centraalbureau voor Schimmelcultures
Zwammen gaan over leven en dood Pedro Crous (1963) komt oorspronkelijk uit Zuid-Afrika. Zijn liefde voor schimmels bracht hem naar Nederland. Vorig jaar werd hij directeur van het CBS/KNAW, het Centraalbureau voor Schimmelcultures in Utrecht. De schimmels die daar bewaard en bestudeerd worden, zijn soms nuttig, bijvoorbeeld omdat ze antibiotica maken, soms lastig, als voetschimmel, en soms ronduit gevaarlijk. In elk geval hebben ze een enorme impact op de economie. ‘Ik kom uit Stellenbosch, dat ligt in de Kaap, de mooiste plek van Zuid-Afrika. Het wordt omringd door bergen, ze maken er heerlijke wijn, en je kunt er ook nog goed wielrennen’. Ondanks al deze voordelen verhuisde Pedro Crous afgelopen zomer met zijn gezin van Stellenbosch naar Bilthoven. Zijn interesse voor schimmels is nog net iets groter dan zijn liefde voor de Kaap. En schimmels – zwammen in het Zuid-Afrikaans – hebben ze in overvloed op het CBS. ‘Dit instituut is uniek! Het heeft de grootste collectie ter wereld’, zegt Crous vergenoegd. ‘Het leuke van zwammen? Ze gaan over leven en dood. Sommigen maken antibiotica, maar anderen zorgen dat voedsel bederft, veroorzaken voetschimmel of zijn zelfs dodelijk voor de mens.’ Naar schatting zijn er zo’n anderhalf miljoen schimmelsoorten. Daarvan zijn er zo’n zeventigduizend beschreven en ongeveer vijftigduizend stammen worden op het CBS onder gecontroleerde omstandigheden gekweekt en bewaard. Die collectie van het CBS stamt uit de vorige eeuw. In 1904 besloot een aantal vermaarde botanici een internationale schimmelcollectie aan te leggen. De Utrechtse plantkundige professor F.A.F.C. Went was de eerste beheerder. In 1907 droeg hij de collectie, die toen ongeveer tachtig culturen betrof, over aan Johanna Westerdijk, de directeur van het Phytopathologisch Instituut in Amsterdam. Onder haar leiding groeide de collectie tot ruim elfduizend stammen en werd daarmee de grootste ter wereld. Westerdijk begon ook schimmels te verkopen aan derden, vaak andere onderzoeksinstituten of ziekenhuizen, in binnen- en buitenland. ‘Dat moest wel, want tijdens de Eerste Wereldoorlog verkeerde het instituut in grote financiële problemen, dus de verkoop zorgde voor
broodnodige inkomsten’, vertelt Crous. ’Het interessante voor mij persoonlijk is dat Westerdijk ook een sterke band had met Zuid-Afrika. Ze is er op haar reizen vaak geweest. Een van haar promovendi heeft zelfs de afdeling mycologie opgezet aan de universiteit van Pretoria. En nu ben ik terug waar Westerdijk ooit is begonnen, de cirkel is rond.’
Op poten Het CBS is buiten Nederland bekender dan hier, weet Crous. ‘Het CBS, dan denken mensen aan het Centraal Bureau voor de Statistiek. Ons instituut is het best bewaarde geheim van Nederland’. Dat kwam onder meer omdat het lange tijd nogal geïsoleerd lag in Baarn, ‘een klein dorpje’. Met de verhuizing naar het universiteitencomplex de Uithof in Utrecht is daar verandering in gekomen. Daar deelt het CBS zijn onderkomen met een ander KNAW-instituut, het Hubrecht Laboratorium. ‘Twee onder een kap, is het wel genoemd’, lacht Crous. Maar het ‘Hublab’ is vooralsnog een stuk bekender dan zijn buurman. Onterecht volgens Crous, en hij gaat er dan ook alles aan doen om dat te veranderen. De eerste stap is een flinke uitbreiding van het onderzoeksprogramma, gekoppeld aan een hechte samenwerking met universiteiten en andere onderzoeksinstituten. Crous is wat dat betreft de juiste man op de juiste plaats. Met zijn benoeming heeft het CBS weer een echte onderzoeksdirecteur in de traditie van Johanna Westerdijk. ‘Sinds de jaren tachtig zijn er een paar vreselijke bureaucraten geweest als directeur. Toen kwam begin jaren negentig mijn voorganger, Van der Mei, die heeft de zaak weer redelijk op poten gezet, maar hij was toch vooral
4
Crous uit. ‘Nieuwe fungiciden die de schimmel op een andere plek aanpakken. Misschien een middel dat de seksuele cyclus verstoort. Dan gaat de schimmel weliswaar niet dood, maar hij kan zich ook niet uitbreiden.’ Crous werkt samen met onderzoekers van de Universiteit van Wageningen aan dit probleem. Binnenkort zal hij aan deze universiteit ook benoemd worden tot bijzonder hoogleraar Evolutionaire Fytopathologie.
Dodelijk
Pedro Crous
een administratief directeur. Ik ben zelf onderzoeker, en dat maakt verschil’, lacht Crous: ‘I know what they do.’
Bananenteelt Crous reserveert dan ook minimaal twee dagen per week voor werk in het lab. ‘Dat heb ik nodig. Als ik dat niet meer kan doen, pak ik mijn spullen en ga.’ Onder die spullen bevindt zich zijn eigen collectie van achttienduizend ‘zwamculturen’ die hij meenam uit Zuid-Afrika. Die bestaat vooral uit isolaten die van belang zijn voor de landbouw zoals Mycosphaerella, een schimmelgeslacht dat grote schade kan aanrichten. Crous: ‘Gewasbescherming wordt een van de nieuwe onderzoeksprogramma’s van het CBS. Zelf ben ik geïnteresseerd in de evolutie van plantenschimmels: hoe ontwikkelt een soort schimmel zich tot een nieuwe soort, die weer net andere gewassen als gastheer gebruikt?’ Een voorbeeld is Mycosphaerella fijiensis, die een gigantische bedreiging is voor de bananenteelt. Een verwante soort groeit op graan, en daarover is al veel bekend. Die kennis kan gebruikt worden om de bananenschimmel te bestrijden. ‘Tegen deze schimmel bestaan geen effectieve beheersmaatregelen meer, we moeten iets nieuws verzinnen ’, legt
Behalve onderzoek naar de bestrijding van bekende, schadelijke schimmels is ook de ontdekking en beschrijving van nieuwe soorten een belangrijke activiteit van het CBS. ‘Dat lijkt misschien onbeduidend werk, taxonomen die zich bezig houden met het beschrijven van het zoveelste schimmeltje, maar het is toch belangrijk. De schimmel Tolypocladium inflatum bijvoorbeeld – voor het eerst beschreven in 1971, hier in het CBS – is wereldwijd de basis voor de productie van het antibioticum cyclosporine.’ Het steekt Crous een beetje dat dit onderzoek soms weinig waardering krijgt. ‘Dat soort publicaties staan nu eenmaal niet in toptijdschriften, maar in kleine gespecialiseerde bladen. Maar een hoge impactfactor is niet de enige maatstaf voor goed onderzoek. Het nut voor de mensheid is van onschatbare waarde, ook al staat het niet in Nature.’ Sommige schimmels mogen dan bruikbare stoffen als antibiotica maken, de meeste zijn op een of andere manier schadelijk, en niet alleen voor planten: ze kunnen ook nare ziekten bij de mens veroorzaken. Gelukkig zijn dat er niet zoveel, maar zo’n vierhonderd. En die zijn allemaal beschreven in het door het CBS uitgegeven standaardwerk The Atlas of Clinical Fungi. ‘Dit instituut is daarmee de harteklop van de internationale medische kennis over schimmels’ zegt Crous. In de Atlas staan vervelende maar onschuldige huidschimmels, maar bijvoorbeeld ook Claviceps purpurea, die miskramen en gangreen kan veroorzaken. En de levensbedreigende Cryptococcus neoformans, een gist die vroeger leefde op rottend hout, maar de laatste tijd ook op mensen met een verlaagd immuunsysteem, zoals aids- en leukemiepatiënten, of mensen die een transplantatie hebben ondergaan. Voor zulke mensen kan infectie met deze schimmel dodelijk zijn.
Akademie Nieuws april 2003
5
‘Schimmels zijn altijd op zoek naar een nieuwe niche’, legt Crous uit. ‘Huidschimmels bijvoorbeeld, die leven pas op mensen sinds we ons warm aankleden. Dan ontstaan broeierige plekjes in oksels en kruis waar schimmels gedijen. Deze niches bestonden vroeger niet in de natuur. Toen de mens een paar honderd jaar geleden begon met het dragen van afgesloten schoenen, zijn ook weer nieuwe soorten ontstaan. Waarschijnlijk uit schimmels die oorspronkelijk in de bodem leefden van de overblijfselen van haren en veren. Recent is er een toename van het aantal infecties met Trichopyton interdigitale, vooral bij mensen die sportschoenen dragen. Je zou kunnen spreken van een Adidas-niche. In het Engels wordt de schimmel dan ook toepasselijk Athlete’s foot genoemd.’ Het CBS verdient een deel van zijn geld zelf. Bijvoorbeeld met de identificatie van schimmels in woningen of gebouwen en het adviseren over de bestrijding ervan. ‘Kijk’, roept Crous enthousiast, terwijl hij een enorme houten kist opent waaruit een licht rottende herfstlucht opstijgt: ‘Dit zijn meubels uit een groot hotel op Hawaï. Allemaal zwarte vlekken op de stoelen. Ze hebben het hotel onlangs verbouwd, maar daardoor is er kennelijk iets veranderd in het binnenklimaat. Ze hebben een sick building, een wolkenkrabber vol met schimmel! Die meubels sturen ze hiernaartoe, voor identificatie.’
Douane Behalve meubilair krijgt het CBS ook vaak monsters van landbouwproducten opgestuurd, door medewerkers van de douane bij vliegvelden verspreid over de hele wereld. ‘Alle groente en al het fruit dat wordt ingevoerd wordt gecontroleerd op schimmelinfecties. Als de douanebeambte een onbekende schimmel tegenkomt, stuurt hij hem hierheen. Wij doen DNA-onderzoek en we kunnen binnen een dag uitsluitsel geven over de identiteit. Dus de goederen liggen niet te verrotten aan de grens, maar kunnen vrij snel daarna het land in.’Bij onjuiste identificatie zijn de gevolgen niet te overzien, zegt Crous. ‘Schimmels zijn hardnekkig en onuitroeibaar. Zoals pokken uitgeroeid werden, dat zal met een schimmel niet snel gebeuren. Als die eenmaal is gevestigd, krijg je hem nooit meer weg.’ Dat gebeurde vijf jaar geleden bij graan uit Amerika. Vanuit Mexico werd graan ingevoerd dat later besmet bleek met de schimmel Tilletia indica. Die heeft zich nu genesteld in een bepaalde soort Amerikaans graan, met
als gevolg dat de internationale markt daar nu voor gesloten is. Een ander voorbeeld is de Colletotrichum op lupineplanten. De lupine wordt opgekweekt in Duitsland en daarna weer ingevoerd in Zuid-Afrika. Crous: ‘Bij de douane bespeurde men een bepaald soort Colletotrichumschimmel, waarvan men dacht dat deze ook in ZuidAfrika voorkomt. Helaas vergisten ze zich met een verwante soort. Deze soort schimmel hadden ze daar nog niet. Dit leidde tot grote problemen in de lupine-industrie, waar voedsel voor dieren wordt gemaakt. Die producten kunnen nu niet meer uitgevoerd worden.’ Hetzelfde geldt voor citrusvruchten uit Midden-Afrika, daarop leeft een schimmel die in Europa niet voorkomt. Om de Spaanse citrusteelt te beschermen mag de Afrikaanse citroen Europa niet in. ‘Wij bepalen of ergens handel in gedreven mag worden of niet, we hebben een reusachtige impact op de economie’, concludeert Crous.’Welke naam een schimmel heeft, daaraan hangen miljoenen euro’s, als een gewas niet ingevoerd mag worden kost dat handenvol geld. De waarde van correcte naamgeving wordt totaal onderschat!’
Draadvormen Crous wil de kennis die het CBS al heeft verspreiden en zo de positie als wereldleider op schimmelgebied verder verstevigen. Dat gaat onder meer gebeuren door digitalisering van de gegevens. Het instituut is al de beheerder van een overkoepelende verzameling van schimmeldatabases. En nu al zijn in de database
Welke naam een schimmel heeft, daaraan hangen miljoenen euro’s GenBank de meest geciteerde schimmels afkomstig van het CBS. ‘We willen onze eigen collectie linken met gegevens uit ander schimmelonderzoek. Bijvoorbeeld gegevens van secundaire metabolieten, dat zijn stoffen die de schimmel maakt om weer andere stoffen om te zetten of af te breken. Als een bepaalde schimmel een nuttige stof maakt, is het handig als je kunt kijken welke schimmels het meest verwant zijn, de kans is groot dat die ook interessante stoffen produceren. Zo’n overkoepelende database is van groot belang om in de toekomst makkelijker vergelijkend onderzoek te kunnen doen. Binnen enkele maanden wordt zo’n grote database voor
6
Penicillium expansum, veroorzaakt appelrot (ca. 5x ware grootte)
de gisten al actief’, aldus Crous. ‘De draadvormende schimmels komen daarna. Nu al worden er per dag zo’n achttienduizend pagina’s bekeken op de site, als straks alles gedigitaliseerd is, zal dat een ongekende belangstelling teweegbrengen.’
Reclame Uiteindelijk moet het CBS een uitgeverij worden op het web, waar je alles kunt vinden dat met schimmels en gisten te maken heeft. Het CBS geeft nu al cursussen aan ambtenaren van de Plantenziektekundige Dienst in Nederland en op Europees niveau, zodat ook nieuwe EUlidstaten hun douanemedewerkers kunnen bijscholen. Dat is nodig volgens Crous, want het is een groot probleem om de standaard bij verschillende landen op hetzelfde niveau te krijgen. Digitalisering kan ook daarbij helpen. Maar de plannen gaan nog verder. ‘We willen actief reclame gaan maken. Op de website gaan we mensen op de hele wereld oproepen hun nieuw ontdekte
schimmels naar het CBS te sturen.’ Het CBS verdient zelf weliswaar geld, maar voor het digitaliseringsproject zijn extra fondsen nodig. Crous: ‘Wat dat betreft heeft het CBS een beetje een lastige positie. De KNAW heeft wel een geldpot voor digitalisering, maar dat geld is niet bestemd voor de levenswetenschappen. Onze aanvraag is daarom afgewezen. Dus we zullen elders moeten zoeken naar fondsen.’ Alsof het nog niet genoeg is, houdt Crous zich ook bezig met het organiseren van een internationaal tweedaags schimmelcongres, dat volgend jaar mei gehouden zal worden ter ere van het honderdjarig bestaan van het CBS.
Fietsrijer Al met al de drukste baan die hij ooit heeft gehad, beaamt Crous. Maar dat deert hem niet. ‘Ik ben nu eenmaal heel gelukkig tussen de schimmels. Zelfs Zuid-Afrika mis ik niet echt. Eigenlijk is het simpel, waar mijn zwammen zijn, is mijn huis.’ Het enige nadeel van zijn nieuwe baan
Akademie Nieuws april 2003
7
Penicillium glabrum, een zeer algemeen voorkomende soort in de grond (ca. 4000x ware grootte)
is dat hij het afgelopen half jaar nauwelijks aan fietsen toekwam, terwijl hij toch ‘een kranig fietsrijer’ is en elke zomer de Tour de France volgt. Oorzaak is trouwens niet zozeer de drukte maar vooral het akelige Nederlandse winterweer. ‘Regen en sneeuw, dat fietst niet lekker. Maar niet fietsen is slecht voor mijn conditie, en ook voor mijn figuur. Zeker omdat ik hier in Nederland verslaafd ben geraakt aan jullie stroopwafels.’ Gelukkig is het nu lente, en kan hij weer op een van zijn vele fietsen op en neer
tussen het lab en zijn huis in Bilthoven. Hij heeft daarvoor onder meer een racefiets en een mountainbike tot zijn beschikking, maar ook een aantal toerfietsen, en zowaar een echte Hollandse fiets. ‘Zo’n zwarte met een terugtraprem. Een statige fiets, geen snelle fiets, maar wel met van die handige, grote zwarte zakken achterop.’ Marian Tjaden Delen van dit interview verschenen eerder in Bionieuws
