Foto: Unsplash door Andrey Tikhonovskiy

Foto: Unsplash door Andrey Tikhonovskiy

De gevolgen van de tabaksteelt leiden tot nieuwe virussen die dodelijk kunnen zijn voor mensen

Normaal gezien krijgen chimpansees en andere dieren in de regio mineralen binnen door het merg van de raffiapalm te eten. Lokale tabakstelers hebben de palm echter bijna uitgeroeid.

Enkele jaren geleden zagen onderzoekers in het Budongo bosreservaat in Oeganda tot hun verbazing dat chimpansees gedroogde vleermuispoep onder een holle boom vandaan trokken en opaten. Volgens veterinair epidemioloog Tony Goldberg van de Universiteit van Wisconsin-Madison had er in 60 jaar observatie in Budongo nog niemand zoiets gezien. “We hadden allemaal precies dezelfde gedachte: ze moeten zijn blootgesteld aan door vleermuizen overgedragen virussen”, en dat, hoewel vleermuisuitwerpselen rijk zijn aan voedingsstoffen, “ze tientallen onbekende virussen bevatten”.

De vermoedens bleken gegrond, want een recente studie van Goldberg en zijn team, gepubliceerd in Science, ontdekte dat deze nieuwe ziekteverwekkers een nieuw coronavirus bevatten, een familielid van het virus dat COVID-19 veroorzaakt.

De onderzoekers hebben een “totaal onderschat pad” ontdekt waardoor nieuwe virussen zich mogelijk kunnen verspreiden van vleermuizen naar andere zoogdieren, waaronder mensen, legt evolutiebioloog Pascal Gagneux van de Universiteit van Californië in San Diego uit, die niet betrokken was bij het onderzoek. “Deze auteurs documenteren een absoluut angstaanjagende 'eco-aardschok'.”
 

Ziekteverwekkers eerder geïdentificeerd bij primaten

Uitbraken van dodelijke ziekteverwekkers zoals ebola en miltvuur hebben zich voorgedaan nadat mensen in contact waren gekomen met bloed, organen of lichaamsvloeistoffen van besmette chimpansees of andere primaten. Men denkt dat ebola en zijn verwanten hun oorsprong vinden in vleermuizen in Afrika. Bovendien is de helft van alle coronavirussen die mensen infecteren, waaronder SARS-CoV-2, van vleermuizen op mensen overgegaan via tussengastheren. We weten echter nog steeds niet precies hoe deze ziekteverwekkers zich van vleermuizen naar deze tussengastheren verspreiden,” legt Goldberg uit.

Om het werk uit te voeren, plaatsten de auteurs een camera in de boom waar de chimpansees de guano verzamelden en opaten. Ze zagen ook dat ze hun neus in de holte van de boom hadden gestoken waar de vleermuizen leefden, waardoor ze waarschijnlijk meer virus inademden.
Het team ontdekte dat de chimpansees niet de enigen waren die zich voedden met de guano, die afkomstig was van een kolonie Noack's rondbladige vleermuizen die in de boom nestelden. In twee jaar tijd aten de apen minstens 92 keer guano op 71 verschillende dagen, wat het eerste verslag bevestigt van wilde primaten die vleermuisguano eten. Zwarte en witte colobusapen aten ook 65 keer guano en rode duikerantilopen likten het 682 keer op. Ook ten minste één niet-geïdentificeerde mens (waarschijnlijk een lokale boer, speculeren de onderzoekers) verzamelde guano, zoals blijkt uit een stok die op de site werd gevonden, misschien als meststof.

Een direct effect van ontbossing

Toen Goldberg en zijn collega's de guano analyseerden, ontdekten ze dat deze rijk was aan essentiële voedingsmineralen zoals natrium, kalium, magnesium en fosfor. Normaal gesproken krijgen chimpansees en andere dieren in de regio deze mineralen binnen door raffiamerg te eten. Tussen 2006 en 2012 hebben lokale tabakstelers de palmboom echter bijna geëlimineerd toen ze, in reactie op een toename van de internationale vraag naar tabak, touwen van palmbladeren maakten om tabaksbladeren samen te binden voor het drogen.

Toen de palmboom verdween, moesten chimpansees, apen en antilopen op zoek naar andere bronnen van deze voedingsstoffen, met name door het eten van klei en vleermuisuitwerpselen, concludeerden de onderzoekers. Als het gaat om het vervangen van essentiële mineralen die bedreigd worden door ontbossing, legt Goldberg uit, “vragen we ons af wat de dieren nog meer doen.”

Dit voedsel zat vol met ziekteverwekkers. Door het RNA en DNA in de guano te analyseren, ontdekten Goldberg en zijn collega's 27 nieuwe virussen, waaronder een voorheen onbekend coronavirus dat het team Buhirugu virus 1 noemde.

Om te zien of dit virus mensen of andere zoogdieren zou kunnen besmetten, stuurden de onderzoekers de genetische gegevens naar Kimberly Bishop-Lilly, een genoomspecialist op het gebied van infectieziekten bij het Naval Medical Research Command. Bishop-Lilly's team gebruikte de DNA-sequenties om de eiwitstructuur van het virus te voorspellen, een aanwijzing of het zich zou kunnen binden aan vier bekende receptoren die andere coronavirussen gebruiken om cellen binnen te dringen. Het nieuwe coronavirus lijkt deze bekende receptoren niet te gebruiken, zegt Goldberg, dus wetenschappers kunnen niet voorspellen of het besmettelijk is voor mensen.
Het nieuwe werk onthult echter een belangrijke route voor de overdracht van het virus van dieren op mensen, voegt Fabian Leendertz, moleculair epidemioloog aan het Helmholtz Institute for One Health, toe. “Dit laat zien hoe slecht we de voedselketens in deze complexe ecosystemen begrijpen”, zegt hij.

Overexploitatie van hulpbronnen kan “catastrofale gevolgen” hebben

Leendertz merkt op dat hij graag had gezien dat het team de uitwerpselen van de chimpansees en de guano van de vleermuizen had geanalyseerd om te bevestigen dat ze virussen hadden binnengekregen die door hun darmen waren gegaan en lang genoeg hadden standgehouden om hen mogelijk te infecteren. Hij had ook graag gezien dat Goldbergs team de uitwerpselen van chimpansees die vleermuisguano aten zou vergelijken met de uitwerpselen van chimpansees in 2011. Dit zou kunnen helpen bevestigen dat het verdwijnen van de palmbomen de oorzaak is van het veranderde dieet,” voegt hij eraan toe.

Dit werk zou een nieuwe manier van virusoverdracht van vleermuizen naar een nieuwe diersoort kunnen onthullen,” zegt Gagneux. Net als andere vermoedelijke transmissieroutes, zoals chimpansees die in grotten van vleermuizen spelen of fruit eten van dezelfde bomen als andere zieke dieren, gelooft hij dat het eten van guano het soort herhaalde en frequente blootstelling veroorzaakt dat de kans vergroot dat een virus zich kan aanpassen en muteren om een nieuwe gastheer te infecteren.

De keten van gebeurtenissen in Budongo laat ook zien hoe menselijke overexploitatie van een hulpbron “mogelijk catastrofale” gevolgen kan hebben voor opkomende ziekteverwekkers, betreurt Gagneux, doordat dieren worden blootgesteld aan enorme hoeveelheden virussen. “Het enige wat ontbreekt is dat kinderen een dode chimpansee vinden en hem op een of andere manier kunnen aanraken, of dat volwassenen op hem jagen voor het vlees, en de brug naar het ontstaan van een nieuw virus is gemaakt.”