Reservoirs en besmetting van virussen

In het algemeen zou je kunnen stellen dat virussen meestal voorkomen in levende organismen, omdat het proces van vermenigvuldiging zich daar afspeelt en omdat ze maar voor een beperkte tijd buiten de gastheer(cellen) kunnen standhouden. Toch kunnen virussen, afhankelijk van de omgevingsomstandigheden, een bepaalde periode (meestal uren soms dagen) infectueus blijven tot overdracht naar de gastheer. Er zijn verschillende reservoirs waar je veel virussen die schadelijk zijn voor de mens kan terugvinden. Een reservoir is een plaats waar een pathogeen kan overleven tot de overdracht naar een gastheer. Vaak vermenigvuldigen ziekteverwekkers zich in hun reservoirs. Hieronder vindt u een overzicht van de meest relevante en voorkomende virale reservoirs voor de mens.

Menselijke reservoir

Mensen zijn de belangrijkste bron van virussen in binnenruimtes. Virale infecties zijn een veelvoorkomende reden waarom mensen ziek worden, naar de dokter gaan, of niet kunnen werken. Soms kunnen deze infecties chronisch worden, wat betekent dat ze langdurig aanhouden en de levenskwaliteit van mensen kunnen beïnvloeden. Er bevinden zich naar schatting gemiddeld ongeveer 500 000 virusdeeltjes in elke kubieke meter lucht, in omgevingen zoals klaslokalen, ziekenhuizen, restaurants, en kantoren. We ademen naar schatting elke dag ongeveer 5 miljoen virusdeeltjes in. Enkele voorbeelden van veelvoorkomende virussen waarvan de mens de belangrijkste bron is:

Respiratoire virussen:

• SARS-CoV-2, ook bekend als het virus dat COVID-19 veroorzaakt, is een RNA-virus. Het virus is zeer besmettelijk en kan ernstige ademhalingsziekten veroorzaken. SARS-CoV-2 verspreidt zich voornamelijk via aerosolen en in bepaalde mate via direct contact.
• Het influenzavirus, ook wel bekend als de griep, is een veelvoorkomende en zeer besmettelijke ziekte die mensen van alle leeftijden kan treffen. Het virus veroorzaakt een acute infectie van het ademhalingssysteem, die zich snel kan verspreiden over de hele wereld. Dit RNA-virus is onderverdeeld in drie verschillende serotypen: A, B, C en D. De serotypen A, B en C kunnen een scala aan symptomen veroorzaken, variërend van lichte vermoeidheid tot ernstige ziekten, zoals ademhalingsfalen, en zelfs de dood. Influenza D-virussen treffen voornamelijk vee en kunnen overslaan naar andere dieren, maar het is niet bekend dat ze mensen infecteren en ziekte veroorzaken. Overdracht van het influenzavirus is aangetoond via aerosolen, direct contact en fomieten.
• Het Rhinovirus, een klein RNA-virus met meer dan 100 verschillende serotypen, is verantwoordelijk voor meer dan 50% van de gevallen van verkoudheid en kan bronchitis bij kinderen veroorzaken. Het virus kan worden overgedragen via aerosolen en fomieten, en kan in aerosolvorm afhankelijk van de omstandigheden gedurende een tijd in de lucht blijven of urenlang overleven op oppervlakken. Het virus kan astma-aanvallen veroorzaken en draagt bij aan uitbraken in gemeenschappen zoals scholen, kinderdagverblijven en ziekenhuizen.
• Het Respiratoir Syncytieel Virus (RSV) is een veelvoorkomend RNA-virus dat verkoudheden veroorzaakt. Het kan zowel bij kinderen als ouderen lijden tot erge luchtwegenaandoeningen zoals bronchitis en longontsteking. RSV is zeer besmettelijk en overdracht is aangetoond via aerosolen, direct contact en fomieten.

Gastro-intestinale virussen:

• Norovirussen zijn zeer besmettelijk RNA-virusssen die 'buikgriep' veroorzaken. Norovirussen worden als de belangrijkste oorzaak van epidemische gastro-enteritis gezien. Ze zijn verantwoordelijk voor bijna de helft van alle gastro-enteritisgevallen en voor meer dan 90% van de niet-bacteriële infectie-epidemieën wereldwijd. Ze worden gekenmerkt door een ontsteking van het maagdarmkanaal, wat symptomen zoals braken, diarree, misselijkheid, koorts, hoofdpijn, buikpijn of buikkramp kan veroorzaken. Het virus is erg besmettelijk en kan lang overleven in de omgeving. Infecties worden meestal verspreid via de orale-fecale route.
• Rotavirus is een RNA-virus dat voornamelijk infecties in de darmen veroorzaakt, wat leidt tot gastro-enteritis. De symptomen variëren van milde tot ernstige diarree, braken en buikpijn. Het virus kan ook koorts, misselijkheid en buikkrampen veroorzaken. Het virus is zeer besmettelijk en wordt meestal overgedragen via de ontlasting van een geïnfecteerde persoon, met andere woorden via de fecaal-orale route. Hoewel fecale-orale transmissie vaak wordt besproken als een overdrachtsroute, is het eigenlijk een specificatie van de in- en uitgangen van het pathogeen en kan het werken via verschillende andere overdrachtsroutes. Fecale-orale transmissie wordt voornamelijk beschouwd als een indirecte contactroute via besmet voedsel of water. Het kan echter ook werken via direct contact met ontlasting of besmette lichaamsdelen, zoals handen. Het kan ook werken door luchttransmissie via de aerosolen afkomstig van besmette toiletten.
• Enterovirussen zijn een grote en diverse groep van kleine RNA-virussen. Bij mensen richten enterovirussen zich op verschillende organen en veroorzaken aandoeningen van het maagdarmkanaal (echovirussen), de luchtwegen (Enterovirus D68 (EV-D68)), het hart (Coxsackie B virus) en het centrale zenuwstelsel (poliovirus). Infecties worden meestal verspreid via de orale-fecale route.
• Menselijke adenovirussen zijn DNA-virussen onderverdeeld in meer dan 57 serotypen en zeveb subgenera. Ze worden geassocieerd met uitbraken van gastro-enteritis. De klinische kenmerken omvatten waterige diarree, vergezeld van braken, lichte koorts en milde uitdroging. Adenovirussen zijn de meest UV-resistente virussen en hun detectie is nu een belangrijke indicator van waterkwaliteit. Ze verspreiden zich van de ene geïnfecteerde persoon naar de andere via fecaal-orale route.

Dierlijk reservoir

Wanneer virussen overgedragen kunnen worden van dier op mens, spreken we van zoönosen. Zoönosen worden gedefinieerd als ziekten en infecties die op natuurlijke wijze worden overgedragen tussen mensen en gewervelde dieren. Zoönosen vormen een diverse groep van virale, bacteriële, schimmel-, parasitaire en prionziekten met een verscheidenheid aan dierreservoirs, waaronder wilde dieren, vee en huisdieren. De overdracht kan plaatsvinden door direct contact met het dier, via vectoren (zoals vlooien of teken), door besmetting met voedsel of water en via de lucht (aerosolen). Dieren die gebruikt worden in de veeteelt dienen vaak als gastheer voor ziekteverwekkers waarin deze evolueren en kunnen worden overgedragen op mensen. Veranderingen in het gedrag van de mens, als gevolg van de bevolkingsgroei, de economische en technologische ontwikkeling en de daarmee gepaard gaande ruimtelijke uitbreiding van de landbouw, leiden tot nieuwe en intensievere interacties tussen mens, vee en wilde dieren. Deze veranderingen worden vaak gezien als drijvende kracht achter een aantal recente opkomende ziekten die belangrijke gevolgen hebben voor de bestaansmiddelen en de gezondheid van de mens.

De intensieve landbouwmethodes die in landen zoals België gebruikt worden, houden zekere risico’s in die kunnen bijdragen tot het ontstaan en de verspreiding van zoönosen. Intensivering van de veeteelt, met name van varkens-en pluimveeteelt, vergemakkelijkt de overdracht van ziekten doordat de omvang en de dichtheid van de dierpopulaties toenemen, hoewel doeltreffende preventiemaatregelen de verspreiding van zoönoses tussen de veestapels kunnen beperken.  Enkele belangrijke risico’s inzake intensieve veeteelt en zoönoses:

• Het gebruik van antibiotica kan de ontwikkeling van antimicrobiële resistentie bij zoönotische ziekteverwekkers bevorderen.
• Intensivering vereist ook een grotere bewegingsfrequentie van mensen en voertuigen op en buiten boerderijen, waardoor het risico van overdracht van ziekteverwekkers verder toeneemt.
• Intensieve veehouderij kan ziekten verspreiden via de omgeving. Bijvoorbeeld, ventilatiesystemen kunnen ziekteverwekkers uitstoten en afval kan ziekteverwekkers bevatten die lang overleven als ze niet goed worden behandeld.
• Hoewel er minder werknemers per dier zijn op intensieve boerderijen, wat het aantal mensen dat blootgesteld wordt aan zoönosen vermindert, tonen studies aan dat werknemers vaker bepaalde ziekten hebben of hebben gehad dan de algemene bevolking.
• Intensieve veeteelt leidt tot dierenpopulaties met hoge dichtheid en lage genetische diversiteit, wat de overdracht en aanpassing van ziekten kan bevorderen. Selectie voor betere voederconversie vermindert vaak de weerstand tegen ziekten.

Samenvattend kan worden gesteld dat intensieve veehouderij vaak wordt gestimuleerd om economische redenen, maar dat de hoge dichtheid van dieren een hoog risico van ziekteoverdracht met zich meebrengt; zij wordt ook in verband gebracht met een verhoogd risico op allergieën, beroepsziekten en antimicrobiële resistentie.

De frequentie van het opnieuw opduiken van besmettelijke ziekten van dierlijke oorsprong, zoals de SARS- en MERS-coronavirussen, de vogelgriepvirussen en het ebolavirus de laatste jaren, is ongekend en zal naar verwachting nog toenemen als gevolg van de complexe onderlinge relatie tussen mens, dier en milieu. Menselijke activiteiten, waaronder intensieve landbouwpraktijken, veranderingen in het ecosysteem en het landgebruik, verstedelijking, internationaal reizen en handel, zijn de belangrijkste factoren die het opnieuw opduiken van zoönotische infectieziekten in de hand werken. In de context van de landbouwsector in België, zoomen we in op een belangrijke zoönose met het potentieel om een menselijke epidemie en pandemie te veroorzaken: influenza.

Voorbeeld van belangrijke zoönose: influenza

Influenza, ook wel bekend als het griepvirus, kan zich verspreiden tussen verschillende soorten, waaronder varkens, vogels en mensen. Blootstelling aan zieke dieren vormt dan ook een risicofactor voor het oplopen van bepaalde ernstige vormen van griep.

In de afgelopen om en beide honderd jaar hebben griepvirussen, met name Influenza A-virussen, meer gedocumenteerde pandemieën veroorzaakt dan enig ander pathogeen:

• 1918 (H1N1): 40 tot 50 miljoen dodelijke slachtoffers
• 1957 (H2N2): 1 tot 2 miljoen dodelijke slachtoffers
• 1968 (H3N2): 500 000 tot 2 miljoen dodelijke slachtoffers
• 2009 (H1N1): tot 575 000 dodelijke slachtoffers

De naamgeving van het virus is gebaseerd op twee belangrijke eiwitten op het oppervlak van het virus: hemagglutinine (H) en neuraminidase (N). Hemagglutinine (H) helpt het virus om zich te hechten aan en binnen te dringen in de gastheercel. Er zijn 18 verschillende subtypes van hemagglutinine, aangeduid als H1 tot H18. Neuraminidase (N) helpt nieuwe virusdeeltjes om los te komen van de gastheercel, zodat ze andere cellen kunnen infecteren. Er zijn 11 verschillende subtypes van neuraminidase, aangeduid als N1 tot N11.

Naast deze pandemieën zijn er in de afgelopen decennia ook verschillende kleinere uitbraken van griep geweest in werkomgevingen, zoals de uitbraak van vogelgriep (H7N7) in Nederland en België in 2003, waarbij 89 mensen besmet raakten (landbouwers en hun families, ruimers van kippen en dierenartsen) en één dierenarts overleed.

Onderzoeken in omgevingen waar traditionele kleine boerderijen plaats hebben gemaakt voor grootschalige industriële boerderijen hebben bijgedragen aan een beter begrip van de epidemiologie van zoönotische influenzavirusinfecties. Deze studies tonen aan dat werknemers in deze moderne bedrijven een aanzienlijk hogere kans hebben op het bezitten van antilichamen tegen nieuwe griepvirussen in vergelijking met de algemene bevolking. Bovendien blijkt dat infecties niet alleen voorkomen bij werknemers die aan besmette dieren, zoals varkens of kippen, zijn blootgesteld, maar ook bij hun familieleden die geen direct contact met deze dieren hebben gehad.

Meer recent heeft een uitbraak van H5N1 vogelgriep in de Verenigde Staten, die begon in februari 2024, geleid tot besmettingen bij melkkoeien. De H5N1-virussen die bij melkkoeien zijn aangetroffen, vertonen specifieke aanpassingen die besmettingen in zoogdieren bevorderen. Daarnaast zijn er gevallen van overdracht van wilde vogels naar andere diersoorten, zoals zeezoogdieren (zeeleeuwen, zeehonden, dolfijnen), beren, vossen, gefokte nertsen en katten, wat de complexiteit en het gevaar van deze uitbraak benadrukt. Het is belangrijk op te merken dat bijna alle besmettingen tijdens deze uitbraak in de VS verband houden met blootstelling aan besmette dieren in de werkomgeving, wat de belangrijke rol van arbeidsgeneeskunde in deze situatie illustreert.

Om deze redenen pleiten experts ervoor dat werkgevers en werknemers in de varkens- en pluimveesector, evenals in andere risicosectoren zoals de melkveehouderij, dierenopvangcentra (zoals vogelopvangcentra) en dierenartsen, moeten worden opgeleid om de kans op overdracht van het influenzavirus te verkleinen (door symptomen te herkennen en te werken volgens bioveiligheidsprincipes). Daarnaast zouden zij zich medisch moeten laten screenen als zij griepachtige of andere symptomen ontwikkelen die verband kunnen houden met blootstelling aan een hoog pathogeen griepvirus. Bovendien zouden zij moeten worden erkend als een prioritaire groep voor de ontvangst van jaarlijkse influenzavaccins, pandemische influenzavaccins, het gebruik van antivirale middelen bij een pandemie, en moeten zij worden betrokken bij de monitoring van influenza.