Corona: Van reservoir naar gastheer naar mens

‘Het is niet de schuld van de vleermuis’

Virussen als ebola en corona zijn waarschuwingssignalen van de natuur. Want de mens zet de balans tussen (wilde) dieren en hun omgeving op z’n kop. De consensus onder wetenschappers is dat we daarom steeds meer epidemieën moeten verwachten.

Artikelen in De Groene Amsterdammer over de coronacrisis zijn voor alle lezers gratis te lezen. Interesse om meer te lezen?

Ingrediënten voor traditionele Chinese medicijnen, waaronder delen van schubdieren, schildpadden en zeepaardjes © Fritz Hoffmann / Redux / HH

In januari kwam de Amerikaanse wetenschapsjournalist en schrijver David Quammen terug uit Tasmanië waar hij research had gedaan voor zijn nieuwe boek. Sindsdien heeft hij nog geen moment rust gehad om eraan te werken. Bij thuiskomst eiste namelijk een ouder werk van hem plotseling al zijn aandacht op.

Acht jaar geleden verscheen Spillover: Animal Infections and the Next Human Pandemic, Quammens boek over ‘zoönosen’, virusinfecties die kunnen overspringen van dieren op mensen. Meer dan twee derde van alle menselijke infectieziekten is te herleiden tot een dergelijke sprong van dier naar mens. Hiv bijvoorbeeld, het virus dat aids veroorzaakt, is overgesprongen van de chimpansee op de mens, malaria trad de mens binnen via muggenbeten en de Spaanse griep uit 1918 was afkomstig van vogels. Helaas blijkt Spillover nu razend actueel. Eind januari schreef Quammen een opiniestuk voor The New York Times en inmiddels geeft hij vanuit zijn huis in de noordwestelijke staat Montana aan de lopende band video-interviews aan journalisten van over de hele wereld. Quammen ziet het als zijn taak om dit moment aan te grijpen om de volgende pandemie te voorkomen: ‘Het is belangrijk om te begrijpen waar dit virus vandaan komt, wat de causale verbanden zijn. Zodat we uiteindelijk, als we dit vuur zullen hebben gedoofd, hoewel we het waarschijnlijk nooit helemáál kunnen doven, onmiddellijk gaan nadenken over de volgende pandemie. De next big one.’

Zijn nieuwe dagtaak is onverwacht, maar de inhoud van zijn boodschap was al langer bekend: wij hebben dit virus met z’n allen gecreëerd: ‘Terwijl we onze omgeving verwoesten, vernietigen we overal dieren, schimmels, bomen en planten. Al die organismen dragen unieke virussen met zich mee en door ze te vernietigen stellen we hen in staat om zichzelf te “redden” door verder te evolueren en menselijke virussen te worden.’

Luister naar De Groene

In De Groene Amsterdammer Podcast interviewt Kees van den Bosch Sanne Bloemink over het gevaar van virussen. Kunnen wij ons anders gaan verhouden tot onze omgeving? Onze podcast is elke vrijdag gratis beschikbaar via groene.nl/podcasts en via de andere bekende podcastkanalen

Om de volgende pandemie te kunnen voorkomen moet je eerst op zoek naar de herkomst van het huidige Covid-19-virus. Die zoektocht begint bij de sars-epidemie van 2003 die destijds 774 mensen het leven kostte. Zheng-Li Shi, de Chinese viroloog die ook wel bat woman wordt genoemd vanwege haar talloze expedities naar vleermuisgrotten, bewees in 2005 met haar collega’s dat het sarsvirus afkomstig was van hoefijzervleermuizen, die hun naam ontlenen aan een halve cirkelvormige uitstulping, een soort hoefijzer, rondom hun snuit. Het sarsvirus is eveneens een coronavirus, het bolletje met de inmiddels bekende stekels. Officieel heet het dan ook Sars-CoV. De huidige variant is een stuk besmettelijker, in die zin is ze ‘nieuw’.

Wetenschappers wisten al langer van het bestaan van nieuwe varianten van het sars-coronavirus. Na 2005 zette Zheng-Li Shi en haar collega’s namelijk hun onderzoek voort in een grot in Yunnan, China, waar ze vier jaar lang de uitwerpselen van vleermuizen bestudeerden op de aanwezigheid van coronavirussen. In 2017 publiceerde Shi met een gerespecteerde groep virologen een paper waarin werd geconcludeerd dat in de grot vleermuizen leefden die nieuwe varianten van Sars-CoV’s met zich meedroegen. Een virus kan razendsnel muteren en is om die reden een soort snelkookpan van evolutie. Evolutionaire veranderingen waar homo sapiens miljoenen jaren over doet kan een virus soms wel in een paar dagen bewerkstelligen. Daarom ontstaan er zo snel verschillende varianten. Griepvirussen muteren extra snel en dat is dan ook de reden dat je elk jaar een nieuwe griepprik moet halen. De griep van vorig jaar is niet dezelfde als die van het komende.

Terug naar de coronavirussen in de grot in Yunnan. Sommige varianten hiervan waren, net als sars, in staat tot het binnentreden van menselijke cellen. De studie benadrukt in de laatste zin ‘het risico van toekomstige opkomende sars-achtige ziekten’. Bat woman Shi weet al lang dat vleermuizen veel pathogenen, ziekteverwekkende virussen, herbergen. Maar waarom fungeren vleermuizen, maar ook bijvoorbeeld ratten of muizen, zo vaak als ‘reservoir’ voor virussen? En waarom hebben ze zelf nergens last van?

Sommige organismen hebben een soort ‘onkruidachtige’ trekken, een ‘live fast, die young’-karakter, legt Rick Ostfeld, medisch ecoloog aan het Cary Institute of Ecosystem Studies in Millbrook in New York, in een videogesprek uit. Deze soorten, waaronder ratten en andere knaagdieren, kenmerken zich door jong, vaak en veel baby’s te krijgen om vervolgens relatief jong te sterven. Hoewel vleermuizen naar verhouding oud worden, krijgen ook zij veel nakomelingen. ‘Dit is een soort trade-off’, zegt Ostfeld. ‘Deze soorten zijn beter bestand tegen veranderingen in hun omgeving en hebben een hogere tolerantie voor ziekteverwekkende virussen, omdat hun levensenergie niet zozeer zit in het doorontwikkelen van hun immuunsysteem, als wel in het zo snel mogelijk voortbrengen van nageslacht. Hun fitness hangt samen met hoe ze zich zo snel mogelijk kunnen reproduceren. Daarom zitten ze meestal vol met pathogenen en hebben ze de neiging om goed te overleven in een door mensen verstoorde omgeving.’

Het doet denken aan een paardenbloem die zelfs tussen de stoeptegels door blijft groeien, terwijl een orchidee precies de juiste omstandigheden nodig heeft om tot bloei te komen.

Hoe meer de mens ingrijpt in ecosystemen met een hoge biodiversiteit, zoals het tropisch regenwoud, hoe meer er, relatief, van die onkruidachtige soorten zullen overblijven, terwijl de meer kwetsbare organismen juist eerder zullen verdwijnen. Een orchidee groeit nu eenmaal niet tussen stoeptegels. Ostfeld vertelt: ‘Het is geen grote hand van God die bepaalt welke soorten uit een ecosysteem verdwijnen. Dat is in zekere zin voorspelbaar. Carnivore organismen met grotere lichamen hebben bijvoorbeeld een veel grotere kans om uit te sterven dan de onkruidachtige organismen als ratten en vleermuizen. Die grotere, carnivore organismen gebruiken hun energie om lang in leven te blijven, hebben een veel verder doorontwikkeld immuunsysteem en hebben, zoals alle vleeseters, een groot gebied nodig om in leven te blijven.’

Waarom fungeren vleermuizen, maar ook bijvoorbeeld ratten of muizen, zo vaak als ‘reservoir’ voor virussen?

Dit mechanisme van selectief verlies van soorten heet ook wel het ‘dilution effect’, oftewel het verwateringseffect, een term die werd gemunt door viroloog Felicia Keesing, tevens echtgenote van Rick Ostfeld. Keesing staat tijdens mijn videogesprek met Ostfeld in de aangrenzende kamer een andere journalist te woord. ‘We werken samen in de wetenschap en in de opvoeding van onze kinderen.’

Thomas Gillespie, medisch ecoloog aan Emory University, bestudeert hoe menselijk ingrijpen in ecosystemen bijdraagt aan het risico dat ziekten van dieren op mensen overspringen. Per e-mail corresponderen we verder over dit verwateringseffect. Gillespie wijst erop dat het ‘aantrekkelijk is om dit effect als uitgangspunt te nemen voor strategieën voor natuurbehoud en volksgezondheid’, maar ook dat het ‘empirische bewijs niet consistent’ is. Zijn team onderzocht hoe pathogene virussen zich verspreiden als gevolg van veranderingen in biodiversiteit, veroorzaakt door het verlies van habitat. Daarbij maakte hij gebruik van een model met verschillende gastheren voor het virus, elk met een verschillende lichaamsgrootte. Dit werk liet zien dat afname van habitat, en dus van de biodiversiteit, zowel kan leiden tot een verhoogd als tot een verlaagd risico op infectieziekten. Waarom een verlaagd risico?

Kate Jones, voorzitter van de afdeling ecologie en biodiversiteit aan University College London, legt dit verder uit in een e-mail: ‘Neem een stedelijke omgeving. Daar kan betere hygiëne bijvoorbeeld leiden tot een lager risico op infectieziekten die zich via water verspreiden. Een kleinere kans op contact tussen reservoir, gastheer en mensen kan eveneens leiden tot een kleinere kans op infectieziekten.’

In ieder geval is het zo dat elke verandering van biodiversiteit door het verdwijnen van habitat leidt tot een verandering in de balans van het gehele ecosysteem. Als dit leidt tot een lager risico op infectieziekten, dan zullen we dat niet merken. Maar als het leidt tot een verhoging van de risico’s merken mensen dit wel degelijk. Wetenschappers zijn het er echter over eens dat als de vermindering van biodiversiteit het gevolg is van het wegkappen van tropisch regenwoud om plaats te maken voor landbouw dit in de regel zal leiden tot een toename van het risico op infectieziekten die op mensen kunnen overspringen. In dat geval zullen de ‘onkruidachtige’ soorten de overhand krijgen, en die dragen relatief meer pathogene virussen met zich mee.

Bovendien komen mensen door dit soort ingrijpen plotseling in contact met soorten waarmee ze niet eerder in contact waren, wat eveneens het risico op een ‘species jump’ verhoogt. Zoals Quammen in Spillover schrijft: ‘Als de bomen vallen en de inheemse dieren worden geslacht, dan zullen de inheemse microben rondvliegen als stof van een afgebroken magazijn.’ In dat geval zullen parasitaire microben, zoals virussen, op zoek gaan naar een andere gastheer. De kans is groot dat ze die gastheer zullen vinden in een van de 7,7 miljard mensen die op aarde rondlopen.

In het Global Viral Forecasting Lab wordt een vleermuis onderzocht © Jonathan Torgovnik / Getty

De volgende stap van het ziekteverwekkende virus is meestal niet direct van ‘reservoir’ naar mens, maar via het tussenstation van een ‘gastheer’ naar mens. In die gastheer muteert het virus dan nog een stukje verder. Het versterkt zich daar, voordat het bij de mens uitkomt en menselijke cellen binnendringt. Deze gastheer kan zowel een wild als een gedomesticeerd dier zijn. Voor virussen maakt dat geen groot verschil. Er zijn alleen veel meer soorten wilde dieren dan gedomesticeerde. Door mensen gehouden vee bestaat uit vijftien soorten, terwijl er alleen al twaalfhonderd verschillende soorten vleermuizen zijn.

Bij sars was de tussenpersoon de wilde civetkat, een roofdier dat een soort kruising is tussen een grote katachtige en een slanke otter. De civetkat geldt in Zuid-China als een delicatesse en wordt verhandeld op ‘wet markets’, markten waar levende dieren worden verhandeld en geslacht. Nadat was vastgesteld dat het sarsvirus aanwezig was in civetkatten werd de handel erin tijdelijk verboden in China, maar na uitdoving van de ziekte werd dit verbod weer opgeheven.

Op dergelijke wet markets worden talloze verschillende, vaak bedreigde diersoorten dicht op elkaar gehouden. Alle gelegenheid voor een virus om over te springen van dier naar dier of van dier naar mens. In die zin zijn deze markten tikkende tijdbommen voor de uitbraak van zoönotische infecties. Het vermoeden is dat het schubdier de gastheer is geweest voor het huidige coronavirus en dat het op een wet market in Wuhan is overgesprongen op de mens. Na de uitbraak van het huidige coronavirus heeft China deze markten dan ook verboden, maar de vraag is of dit verbod stand zal houden als deze pandemie weer enigszins onder controle is.

Daan van Uhm bezocht wet markets in China en andere Aziatische landen. Hij is als criminoloog verbonden aan de Universiteit Utrecht en promoveerde in 2016 op de illegale handel in beschermde diersoorten. Sindsdien doet hij ook onderzoek naar andere vormen van ‘groene criminaliteit’, zoals die rond ontbossing en goudwinning. ‘Wereldwijd is de relatie tussen mens en dier duidelijk verstoord’, zegt hij. ‘Veel diersoorten staan op het punt van uitsterven door menselijk handelen. De vraag vanuit China is enorm groot. In heel Azië, maar ook in delen van Afrika, zijn stropers actief die schubdieren verkopen, doorgaans aan Chinese criminele netwerken die de smokkel naar China verzorgen, omdat ze weten dat ze er een goede prijs voor krijgen.’

‘Virussen pluggen gemakkelijk in op de netwerken die mensen hebben gemaakt.’ Ebola reisde per auto, corona per vliegtuig

Bepaald vlees van wilde dieren wordt in China gezien als delicatesse. Andere dieren fungeren als statussymbool of investering. De hoorn van de neushoorn is zo een solide investering, nu de waarde ervan op de zwarte markt alleen maar verder toeneemt met het verder uitroeien van deze ernstig bedreigde diersoort. Met een groeiende middenklasse in China is de kans groot dat de vraag naar dergelijke investeringen, statussymbolen en delicatessen alleen maar verder zal toenemen. Daarnaast zijn er nog de traditionele Chinese medicijnen waarin talloze beschermde dieren worden verwerkt. Zo zouden de schubben van het schubdier een remedie zijn voor allerlei klachten, weet Van Uhm: ‘Van kwaaltjes rond de menstruatie tot aan vormen van kanker. Het schubdier is tegenwoordig zelfs een van de meest illegaal verhandelde soorten en staat daardoor op de rand van uitsterven.’

Maar Europa moet niet met een opgeheven vingertje China terechtwijzen, vindt hij: ‘Neem de schubdieren. Die worden steeds vaker gestroopt in Afrika en geregeld via Europa naar China getransporteerd. Europa heeft vanuit dat perspectief ook verantwoordelijkheden.’ Hij hoopt vooral dat de huidige crisis zal bijdragen aan mondiale bewustwording: ‘Er zijn Chinese consumenten die helemaal niet weten wat ze eten, wat er in hun traditionele medicijnen is verwerkt en dat hun consumptie bijdraagt aan het uitsterven van verschillende diersoorten. Bovendien weten mensen in het Westen ook vaak niet wat er speelt en zien ze deze problematiek als iets dat zich ver weg afspeelt. Maar de gevolgen komen nu wel erg dichtbij.’

Van Uhm veronderstelt dat de handel in beschermde diersoorten steeds meer gecriminaliseerd zal worden. ‘Aan de ene kant kunnen handelaren dan besluiten dat ze niet meer betrokken willen zijn bij de gecriminaliseerde handel’, zegt hij. ‘Ze weten dat het strafbaar is, de straffen hoger zijn geworden en ze krijgen wellicht ook scheve ogen vanuit de samenleving waardoor ze er liever niet meer mee geassocieerd willen worden. Aan de andere kant zullen er ook handelaren zijn die juist meer houvast vinden bij criminele organisaties. Die organisaties gaan infiltreren in deze handel vanwege de stijgende prijzen op de zwarte markt. Je ziet nu al gebeuren dat Chinese georganiseerde misdaad de handel in schubdieren opneemt in haar portfolio.’

Brian Bird denkt de laatste dagen vaak terug aan de grote ebola-uitbraak in West-Afrika in 2014. Hij is als veterinair arts en onderzoeker verbonden aan de universiteit UC Davis in Californië en is gespecialiseerd in ebola. ‘Ebola in West-Afrika is eigenlijk een soort microkosmos van wat ik nu wereldwijd zie gebeuren’, zegt hij in een videogesprek. ‘Ook toen fungeerden vleermuizen als het reservoir van het virus, ook toen kwamen mensen ermee in aanraking via contact met wilde dieren en ook toen verspreidde het virus zich razendsnel. Ook daar hadden we geen tests, geen medicijnen, geen vaccin. Ook daar moesten we de verspreiding zien te beperken door het elimineren van fysiek contact. En ook daar was het systeem van volksgezondheid compleet overdonderd door het virus.’

Hij vertelt dat er al vaker geconcentreerde uitbraken van ebola hadden plaatsgevonden in Afrika, maar nog nooit was er een epidemie op zó’n grote schaal als in 2014. Dit had ook te maken met de aanleg van nieuwe wegen in West-Afrika die het oerwoud met de stad verbonden. ‘Een reis van de jungle naar de stad kostte vroeger dagen, zo niet weken. Nu leg je die weg af in twaalf uur. Virussen pluggen gemakkelijk in op de netwerken die wij mensen hebben gemaakt.’ Ebola reisde per auto, corona per vliegtuig.

Virussen als ebola en corona zijn volgens hem waarschuwingssignalen van de natuur: ‘We maken steeds intensiever gebruik van wilde grond en wilde dieren. Kijk, die virussen zijn er al heel lang. En het is écht niet de schuld van de vleermuis. Wij verschuiven de balans van dieren en hun omgeving en zetten die compleet op z’n kop met onze activiteiten.’

De consensus onder wetenschappers is dat we om al deze redenen steeds meer epidemieën en pandemieën moeten verwachten. Kunnen we die risico’s in de toekomst wellicht beter inschatten? ‘Dat is ontzettend moeilijk’, aldus Wim van der Poel, hoogleraar en onderzoeksleider ‘Emerging and Zoonotic Viruses’ bij Wageningen Universiteit en Research. Hij is daar onder meer coördinator van het investeringsthema ‘One Health’, een concept dat ervan uitgaat dat de gezondheid van mensen, dieren en hun omgeving in nauw verband met elkaar staan. Hij wijst erop dat we de volksgezondheid niet langer kunnen loskoppelen van de gezondheid van dieren en landschappen; we moeten gebruikmaken van een ‘geïntegreerde systeembenadering’. Dat is ingewikkeld, ‘maar dat wil niet zeggen dat er geen werk aan wordt verricht’, vertelt Van der Poel. Hij wijst bijvoorbeeld op het global virome project, een wereldwijd, wetenschappelijk samenwerkingsverband dat gericht is op het in kaart brengen van virussen en de verlaging van het risico op virale uitbraken. ‘Je moet bedenken dat er wel driehonderdduizend virussen circuleren. Dat betekent dat er een enorme pool is van virussen die ook kunnen muteren en van gedrag kunnen veranderen. En als je dat afzet tegen het feit dat er verandering optreedt op het grensvlak tussen species, met name tussen mens en dier, dan zal ook de kans van succesvolle species jumps veranderen.’

Van der Poel denkt dat het zinvol zou zijn om bij grote projecten, waarbij je ingrijpt in het milieu, of waar een bepaalde gedragsverandering plaatsvindt in relatie tot diersoorten, te kijken naar de gevolgen voor mogelijke zoönosen. ‘Neem grote waterprojecten, veranderingen in natuurgebieden, of het herinrichten van een landschap. In al die gevallen zijn er bepaalde activiteiten waarvan we weten dat die ingrijpen op de biodiversiteit van de omgeving. We moeten dan goed kijken wat daar de gevolgen van zouden kunnen zijn. Als een diersoort een bekende drager is van een pathogeen virus, dan kun je daar bijvoorbeeld rekening mee houden. Dat gebeurt nu nog niet of nauwelijks.’

Het is vooral lastig om aan die risico’s een bepaalde waarde toe te kennen, zegt hij. ‘Maar dat betekent niet dat we het niet moeten proberen.’ Kortgeleden was hij nog betrokken bij een onderzoeksproject waar risico’s op toename van zoönosen in kaart werden gebracht. Vaak is dat gerelateerd aan menselijk handelen. Als bijvoorbeeld het stroomgebied van een rivier wordt veranderd, dan kan dat leiden tot een verandering in de populatie van muggen die bepaalde virussen overdragen. In een nieuw project voor de nationale wetenschapsagenda ‘OneHealthPact’ gaat de groep van Van der Poel samen met andere Nederlandse universiteiten, binnen het Netherlands Centre for One Health, onderzoeken hoe grote veranderingen in het ecosysteem, zoals verandering in klimaat of watermanagement, kunnen leiden tot een groter risico op nieuwe uitbraken van infectieziekten.

Alle wetenschappers die ik spreek zijn het erover eens dat er meer onderzoek moet komen naar de risico’s op species jumps. Maar vervolgens moet er ook iets gebéuren. Uit het werk van bat woman Shi en haar collega’s blijkt dat al lang bekend was dat zich in hoefijzervleermuizen nieuwe mutaties van coronavirussen hadden ontwikkeld die een risico vormden. Met die kennis is echter niets gedaan om de risico’s op een spillover te beperken. Dat is de Chinese overheid aan te rekenen.

Maar uiteindelijk is het ons allemaal aan te rekenen. Ook als je geen vleermuissoep eet, geen medicijnen met schubben van schubdieren gebruikt en geen hoorn van een neushoorn koopt voor je pensioen. ‘Iedereen die een telefoon heeft is verantwoordelijk’, zegt Quammen, terwijl hij zijn telefoon vlak voor het videoscherm houdt. ‘In elke telefoon en laptop zit coltan. Dat komt van een mijn in de Democratische Republiek Congo. Om coltan te mijnen wordt regenwoud gekapt waar met uitsterven bedreigde gorilla’s leven. Die mijnen liggen weer naast tropisch regenwoud waar vleermuizen leven. Dat verhoogt het risico op een species jump van een ziekteverwekkend virus. Er wordt een groepje arme mensen de jungle in gestuurd om in deze coltanmijnen te werken, ze eten bushmeat om in leven te blijven. Dat verhoogt de kans op een species jump van een ziekteverwekkend virus.’

Pandemieën zullen de grootste bedreiging zijn van ons bestaan, benadrukt Bird. Wetenschappers hebben er geen enkele moeite mee om nog veel bedreigender scenario’s daarvoor te bedenken. Denk maar eens aan een virus met de sterftegraad van ebola en de besmettelijkheid van corona en je kunt helemáál niet meer slapen. ‘Een pandemie kan ons bestaan bedreigen in een tijdsspanne van weken of maanden’, aldus Bird. Hij hoopt, zoals zovelen, dat deze crisis wordt aangegrepen om te komen tot fundamentele veranderingen in de verhouding tot onze omgeving. Bird: ‘Virussen zijn gewoon een deel van ons, ze omringen ons. Ze zijn een van de spindraden van het levensweb, en hoe meer draden we doorknippen, hoe meer gevaar we zelf lopen.’

Rick Ostfeld doet tijdens ons video-interview zichtbaar zijn best om op zoek te gaan naar een ‘silver lining’, maar het gaat hem lastig af. ‘We hebben een collectief geheugen nodig, journalisten en wetenschappers kunnen twee componenten zijn van dat collectieve geheugen, om zo mensen van over de hele wereld met elkaar te verbinden. Want één ding is zeker: deze pandemie was niet de laatste.’