Heeft The Last of Us gelijk?

Microbiologen maken zich zorgen dat opwarming van de aarde gevaarlijke schimmels resistent zal maken.

The Last of Us, een postapocalyptische televisiethriller, sloot onlangs het eerste seizoen af met een verbluffende finale. Maar als medicus en superfan van horror vond ik het begin van de serie opmerkelijker: een presentator van een talkshow uit de jaren zestig vraagt twee epidemiologen wat hen ’s nachts wakker houdt. ‘Schimmel,’ antwoordt een van hen.

De epidemioloog maakt zich zorgen over Ophiocordyceps, een bestaande soort die het lichaam en het gedrag van mieren overneemt. Fast forward naar het centrale, fictieve gegeven van de serie: een mutatie van deze schimmel, die ontstond onder invloed van de opwarmende aarde, veroorzaakt een pandemie. Die nieuwe soort infecteert mensen en verandert hen in vraatzuchtige, zombie-achtige wezens wier lichaam wordt overgenomen door paddenstoelen.

Schimmelepidemieën komen bij mensen bijna nooit voor, deels omdat een schimmel zelden van mens op mens wordt overgedragen, laat staan dat er zombies uit voortkomen. Veel waarschijnlijker is dat de volgende pandemie van een virus komt. Maar dat nieuwe bedreigingen van de gezondheid waarschijnlijker worden door klimaatverandering, is niet zo’n gek idee. Kan een in het milieu alomtegenwoordige schimmel veranderen in een voor mensen dodelijke ziekteverwekker? Ja, dat kan.

Schimmelpathogenen

Wetenschappers zoals ik vrezen dat klimaatverandering en vernietiging van het ecosysteem invloed hebben op ziekteverwekkende schimmels – oftewel schimmelpathogenen. De kans wordt groter dat ze besmettelijker worden en zich over grotere afstanden verspreiden, waardoor ze meer mensen bereiken. Candida auris bijvoorbeeld – een gist dat resistent is tegen medicijnen en dat dodelijk kan zijn voor gehospitaliseerde patiënten – heeft volgens sommige wetenschappers onder invloed van warmte het vermogen ontwikkeld om mensen te infecteren. Op 20 maart zei het Centers for Disease Control and Prevention (CDC – de Amerikaanse tegenhanger van het RIVM) dat Candida auris ‘zorgwekkend’ is en zich in ‘een alarmerend tempo’ heeft verspreid in zorginstellingen.

Maar internationale pogingen om wereldwijd de bescherming van de gezondheid te verbeteren houden zelden rekening met schimmelpathogenen. Hoewel de risico’s toenemen, zijn we niet goed voorbereid en nemen we onvoldoende preventieve maatregelen. Er bestaan geen schimmelvaccins, diagnose is ingewikkeld en duur en er zijn niet genoeg geneesmiddelen om schimmelinfecties te bestrijden. En zolang de overheid geen onderzoek financiert om schimmelziekten beter aan te pakken en om de omgevingsfactoren die ze aanwakkeren te veranderen, blijven we kwetsbaar.

Voor veel planten en dieren zijn schimmels een plaag. Fusariumverwelking, die bananenplanten verwoest en waarvoor nauwelijks behandeling bestaat, verspreidt zich wereldwijd en vormt een grote bedreiging voor de bananenindustrie, die een waarde van miljarden dollars vertegenwoordigt. Een infectie die bekendstaat als het witteneussyndroom doodde miljoenen vleermuizen in Noord-Amerika. Negentig soorten amfibieën stierven uit door chytridiomycose, een vreselijke ziekte waardoor kikkers hun huid verliezen.

Mensen zijn grotendeels gevrijwaard gebleven van schimmeluitbraken. Dat komt doordat hun bloed 36,5 graden is, te warm voor veel schimmels om te overleven. Maar dat zou wel eens kunnen veranderen. Uit een studie van januari in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences blijkt dat hitte voor een evolutionaire groeispurt heeft gezorgd van de Cryptococcus deneoformans, een schimmel die mensen kan infecteren: bepaalde genetische mutaties zijn vervijfvoudigd. Dat betekent meer mogelijkheden om gevaarlijke aanpassingen te ontwikkelen, zoals hittetolerantie en resistentie tegen geneesmiddelen. In een ander laboratoriumonderzoek werd een schimmelsoort gekweekt en verwarmd waarvan bekend is dat hij insecten doodt. Binnen vier maanden konden twee stammen zich voortplanten bij 36 graden, terwijl de limiet eerst nog bij ongeveer 32 graden lag.

Schimmels, de slimste opportunisten in de natuur, gebruiken verstoringen in hun voordeel

Sommige microbiologen menen dat door klimaatverandering de schimmelevolutie in de natuur al aan het versnellen is. Hun theorie is dat door de opwarming van de aarde bepaalde stammen van Candida auris bij hogere temperaturen kunnen overleven. Deze gist brak door de warmtebarrière die voorheen de verspreiding beperkte, zodat die nu het vermogen heeft om warmbloedige vogels te besmetten – en vervolgens mensen die met deze vogels in aanraking komen.

Een veranderend klimaat kan ook de overdracht van schimmelziekten doen toenemen. De micro-organismen zijn overal: op het aanrecht, in de achtertuin en in de lucht die we inademen. Systemische schimmelinfecties treden gewoonlijk op bij mensen met een slecht werkend immuunsysteem – kankerpatiënten, mensen die orgaantransplantaties hebben ondergaan en anderen – die sporen uit hun omgeving hebben ingeademd. Maar ook regionale uitbraken onder gezonde mensen baren steeds meer zorgen: overstromingen, wervelstormen en de rook van bosbranden creëren omstandigheden waarin schimmels gedijen en zich kunnen verspreiden.

Het klinkt tegenstrijdig, maar ook droogte heeft dat vermogen. In het Amerikaanse zuidwesten is de aarde uitgedroogd door lange periodes zonder regen, met stofstormen als gevolg. Gevallen van Valley fever, ooit een zeldzame aandoening van de luchtwegen die wordt veroorzaakt door in de grond voorkomende schimmelsporen, zijn sinds 1998 bijna vertienvoudigd. De schimmel heeft zich inmiddels ook verspreid naar nieuwe gebieden, waaronder de staat Washington.

Opwarming van de planeet maakt mensen ook kwetsbaarder. Zo leidt verminderde opbrengst van gewassen tot ondervoeding. Hittestress veroorzaakt nierziekten. Tegelijkertijd verhogen ontbossing, onvoldoende veiligheidsmaatregelen op boerderijen en commerciële handel in wilde dieren het risico van zogenaamde spillovers: virussen zoals ebola springen over van dieren op mensen. Schimmels, de slimste opportunisten in de natuur, gebruiken dergelijke verstoringen in hun voordeel. We zagen dit in de jaren tachtig, toen tegelijk met hiv – een virus dat ontstond door overloop – schimmelinfectie toenam. We hebben het ook recenter gezien, toen een unieke schimmelziekte duizenden mensen in India trof die immuniteit-onderdrukkende steroïden hadden gekregen als onderdeel van hun behandeling tegen corona.

1,5 procent

In oktober vorig jaar stelde de Wereldgezondheidsorganisatie voor het eerst een lijst op met ‘prioritaire schimmelpathogenen’. ‘Schimmelpathogenen vormen een grote bedreiging voor de volksgezondheid’, aldus de organisatie. De lijst is een belangrijk symbolisch gebaar, maar biedt artsen niet wat ze echt nodig hebben, namelijk betere bestrijdingsmiddelen. Er bestaan geen goedgekeurde vaccins tegen schimmelinfecties. Wereldwijd hebben veel landen onvoldoende capaciteit om bepaalde veelvoorkomende schimmelziekten te diagnosticeren. Zelfs in New York, waar ik patiënten behandel, kan het weken duren voordat de schimmelinfectie gediagnosticeerd is. Erger nog, veel schimmelpathogenen zijn nu al resistent tegen de weinige antischimmelmiddelen die er zijn.

Voor een deel gaat het om een technische uitdaging: het is lastig om antischimmelmiddelen te ontwikkelen die niet ook onze cellen vernietigen. Maar we kunnen geen geneesmiddel ontwikkelen als we het niet proberen – en op dit moment is het onderzoek dat naar schimmels gedaan wordt rampzalig. Om een voorbeeld te geven: cryptokokken meningitis, een schimmelinfectie, doodt meer mensen dan bacteriële meningitis veroorzaakt door Neisseria meningitidis, en toch is er voor deze laatste aandoening meer dan drie keer zoveel onderzoeksgeld beschikbaar.

Schimmelpathogenen staan gewoon niet op de radar van overheidsfondsen – slechts 1,5 procent van alle financiering voor onderzoek naar infectieziekten gaat naar deze ziekteverwekkers. Aangezien potentiële winsten beperkt zijn, zijn ook farmaceutische bedrijven weinig gemotiveerd om te investeren in onderzoek en ontwikkeling op dit gebied.

Om de leemte op te vullen moeten volksgezondheidsinstanties hun steun voor de studie naar schimmelziekten verhogen, zoals ze onlangs ook deden voor Valley fever. Ook de Amerikaanse Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA), die via publiek-private samenwerking vaccins en geneesmiddelen helpt ontwikkelen voor volksgezondheidscrises, zal er een prioriteit van moeten maken. Geen van de 83 initiatieven op de lijst van medische tegenmaatregelen die de website van BARDA vermeldt, is gericht op schimmelpathogenen. BARDA heeft wel aangekondigd de ontwikkeling van nieuwe antischimmelmiddelen te steunen.

Deze tijd vraagt ook om nederigheid. In de jaren zestig dachten sommige prominente experts ten onrechte dat infectieziekten een afnemende bedreiging vormden. Maar de natuur zit vol verrassingen. Van 2012 tot 2021 deed ik bij CDC onderzoek naar uitbraken. Mijn collega’s en ik onderzochten ebola, hondsdolheid, pokken- en coronavirussen, en we konden van dichtbij zien hoe op de meest gruwelijke en onverwachte manieren ziekten ontstonden als gevolg van de wijze waarop mensen omgaan met dieren en het milieu. Hoe verwoestend deze ziekten zijn ontdekken we vaak pas als we ons midden in een regelrecht rampscenario bevinden. Tot nu toe is slechts 5 procent van de naar schatting 1,5 miljoen schimmelsoorten geïdentificeerd: misschien zijn schimmels wel de grote blinde vlek van de volksgezondheid.

Onze gezondheid is afhankelijk van een delicaat ecologisch evenwicht. Dat evenwicht bewaren, door af te stappen van fossiele brandstoffen om zo klimaatverandering te vertragen, natuurverlies te stoppen en virale spillovers te voorkomen, is misschien wel onze beste hoop om een ware schimmelhorrorshow te voorkomen.