Van oktober 2015 tot januari 2016 waren er in Brazilië bijna 4.000 gevallen van baby’s die met microcefalie werden geboren. Voor die tijd waren er slechts 150 gevallen per jaar.

De vermoedelijke boosdoener is een door muggen overgebracht virus genaamd Zika. Ambtenaren in Colombia, Ecuador, El Salvador en Jamaica hebben gesuggereerd dat vrouwen het zwanger worden uitstellen. En de Centers for Disease Control and Prevention heeft zwangere vrouwen geadviseerd om reizen naar landen waar Zika actief is, uit te stellen.

De Wereldgezondheidsorganisatie zegt dat het waarschijnlijk is dat het virus zich zal verspreiden, aangezien de muggen die het virus overbrengen in bijna elk land van Amerika worden aangetroffen.

Zika-virus werd bijna 70 jaar geleden ontdekt, maar werd pas in 2007 in verband gebracht met uitbraken. Dus hoe heeft dit voorheen obscure virus uiteindelijk zoveel problemen veroorzaakt in Brazilië en andere landen in Zuid-Amerika?

Waar komt Zika vandaan?

Zika-virus werd voor het eerst ontdekt in Zika Forest in Oeganda in 1947 bij een resusaap, en opnieuw in 1948 bij de mug Aedes africanus, die de bosverwant is van Aedes aegypti. Aedes aegypti en Aedes albopictus kunnen beide Zika verspreiden. Seksuele overdracht tussen mensen is ook gemeld.

Zika heeft veel gemeen met dengue en chikungunya, een ander opkomend virus. Alle drie zijn ze afkomstig uit West- en Centraal-Afrika en Zuidoost-Azië, maar sinds kort hebben ze hun verspreidingsgebied uitgebreid tot een groot deel van de tropen en subtropen wereldwijd. En ze worden allemaal verspreid door dezelfde soort muggen.

Tot 2007 werden er maar weinig gevallen van Zika bij mensen gemeld. Toen deed zich een uitbraak voor op het eiland Yap in Micronesië, waarbij ongeveer 75 procent van de bevolking werd besmet. Zes jaar later dook het virus op in Frans-Polynesië, samen met uitbraken van het dengue- en het chikungunya-virus.

Hoe kwam Zika in Amerika?

Genetische analyse van het virus toonde aan dat de stam in Brazilië het meest leek op een stam die in de Stille Oceaan had gecirculeerd.

Brazilië was op zijn hoede geweest voor een introductie van een nieuw virus na de 2014 FIFA World Cup, omdat het evenement mensen van over de hele wereld concentreerde. Geen enkel eiland in de Stille Oceaan met Zika-transmissie had echter aan dit evenement deelgenomen, waardoor het minder waarschijnlijk was dat het de bron was.

Er is een andere theorie dat het Zika-virus kan zijn geïntroduceerd na een internationaal kano-evenement dat in augustus 2014 in Rio de Janeiro werd gehouden en waar deelnemers van verschillende eilanden in de Stille Oceaan aanwezig waren.

Een andere mogelijke route van introductie was over land vanuit Chili, aangezien dat land een geval van Zika-ziekte had ontdekt bij een terugkerende reiziger van Paaseiland.

De meeste mensen met Zika weten niet dat ze het hebben

Volgens onderzoek na de uitbraak op het eiland Yap zal de overgrote meerderheid van de mensen (80 procent) die met het Zika-virus zijn besmet, het nooit weten – ze ontwikkelen helemaal geen symptomen. Een minderheid die wel ziek wordt, heeft meestal koorts, huiduitslag, gewrichtspijnen, rode ogen, hoofdpijn en spierpijn die tot een week kan aanhouden. En er zijn geen sterfgevallen gemeld.

In de nasleep van de Polynesische uitbraak werd echter duidelijk dat Zika in verband werd gebracht met het Guillain-Barré-syndroom, een levensbedreigende neurologische verlammende aandoening.

In het begin van 2015 luidden Braziliaanse volksgezondheidsfunctionarissen de waarschuwing dat het Zika-virus was ontdekt bij patiënten met koorts in het noordoosten van Brazilië. Toen was er een vergelijkbare opleving in het aantal gevallen van Guillain-Barré in Brazilië en El Salvador. En eind 2015 begonnen in Brazilië gevallen van microcefalie op te duiken.

Op dit moment is het verband tussen Zika-virusinfectie en microcefalie niet bevestigd, maar het virus is aangetroffen in vruchtwater en hersenweefsel van een handvol gevallen.

Hoe Zika de hersenen zou kunnen aantasten, is onduidelijk, maar een studie uit de jaren zeventig onthulde dat het virus zich kon vermenigvuldigen in neuronen van jonge muizen, waardoor neuronale vernietiging werd veroorzaakt. Recente genetische analyses suggereren dat stammen van het Zika-virus mogelijk mutaties ondergaan, die mogelijk verantwoordelijk zijn voor veranderingen in virulentie en het vermogen om muggen of gastheren te infecteren.

Het Zwitserse kaasmodel voor systeemfalen

Een manier om te begrijpen hoe Zika zich heeft verspreid, is door gebruik te maken van iets dat het Zwitserse kaasmodel wordt genoemd. Stel je een stapel plakjes Zwitserse kaas voor. De gaten in elk plakje zijn een zwakke plek, en in de hele stapel zijn deze gaten niet even groot of hebben ze niet dezelfde vorm. Problemen ontstaan wanneer de gaten op één lijn liggen.

Bij elke uitbraak van een ziekte spelen meerdere factoren een rol, en elk van die factoren kan op zichzelf noodzakelijk maar niet voldoende zijn om de ziekte te veroorzaken. Door dit model toe te passen op ons door muggen overgebrachte mysterie, is het gemakkelijker te zien hoeveel verschillende factoren, of lagen, samenvielen om de huidige Zika-uitbraak te creëren.

Een gat door de lagen

De eerste laag is een vruchtbare omgeving voor muggen. Dat is iets wat mijn collega’s en ik hebben bestudeerd in het Amazone regenwoud. We ontdekten dat ontbossing gevolgd door landbouw en hergroei van laaggelegen vegetatie een veel geschiktere omgeving voor de malariamugdrager bood dan ongerept bos.

De toenemende verstedelijking en armoede creëren een vruchtbare omgeving voor de muggen die dengue verspreiden door het creëren van ruime broedplaatsen. Bovendien kan de klimaatverandering de temperatuur en/of vochtigheid verhogen in gebieden die voorheen onder de drempelwaarde lagen die nodig is voor de muggen om te gedijen.

De tweede laag is de introductie van de muggenvector. Aedes aegypti en Aedes albopictus hebben hun geografisch bereik in de afgelopen decennia uitgebreid. Verstedelijking, een veranderend klimaat, luchtreizen en transport, en wassende en tanende bestrijdingsinspanningen die overgeleverd zijn aan de genade van economische en politieke factoren hebben ertoe geleid dat deze muggen zich verspreiden naar nieuwe gebieden en terugkomen in gebieden waar ze eerder waren uitgeroeid.

In Latijns-Amerika bijvoorbeeld werd het verspreidingsgebied van Aedes aegypti in de jaren vijftig en zestig van de vorige eeuw drastisch ingekrompen door continentale uitroeiingscampagnes van muggen onder leiding van de Pan-Amerikaanse Gezondheidsorganisatie ter bestrijding van de gele koorts. Na dit succes nam echter de belangstelling voor het handhaven van deze muggenbestrijdingsprogramma’s af, en tussen 1980 en de jaren 2000 had de mug een volledige comeback gemaakt.

De derde laag, vatbare gastheren, is ook van kritiek belang. Bijvoorbeeld, het chikungunya virus heeft de neiging om zeer grote delen van een bevolking te besmetten wanneer het voor het eerst een gebied binnendringt. Maar zodra het over een klein eiland waait, kan het virus verdwijnen omdat er zeer weinig vatbare gastheren overblijven.

Omdat Zika nieuw is in Amerika, is er een grote populatie van vatbare gastheren die nog niet eerder zijn blootgesteld. In een groot land, bijvoorbeeld Brazilië, kan het virus lange tijd blijven circuleren zonder dat er een tekort aan vatbare gastheren ontstaat.

De vierde laag is de introductie van het virus. Het kan zeer moeilijk zijn precies aan te geven wanneer een virus in een bepaalde omgeving wordt geïntroduceerd. Studies hebben echter het toenemende luchtverkeer in verband gebracht met de verspreiding van bepaalde virussen, zoals dengue.

Wanneer deze meervoudige factoren op elkaar zijn afgestemd, schept dit de voorwaarden die nodig zijn om een uitbraak te laten beginnen.

De lagen samenbrengen

Mijn collega’s en ik bestuderen de rol van deze “lagen” als ze verband houden met de uitbraak van nog een ander door muggen overgebracht virus, het Madariaga-virus (voorheen bekend als Centraal/Zuid-Amerikaans oostelijk paardenencefalitisvirus), dat talrijke gevallen van encefalitis heeft veroorzaakt in de Darien jungle regio van Panama.

Daarbij onderzoeken we het verband tussen ontbossing, muggen vector factoren, en de gevoeligheid van migranten in vergelijking met de inheemse bevolking in het getroffen gebied.

In onze sterk onderling verbonden wereld die onderhevig is aan massale ecologische veranderingen, kunnen we voortdurende uitbraken verwachten van virussen afkomstig uit verafgelegen gebieden met namen die we nauwelijks kunnen uitspreken – nog niet.