Cholera

Londen Spookstad

In deze steeds groter wordende metropolen met hun wereldwijde handelsnetwerken was het onontkoombaar dat grenzen werden overschreden: in het drinkwater bevonden zich kleine hoeveelheden rioolwater. Het innemen van kleine hoeveelheden menselijke uitwerpselen veranderde van een uitzondering naar een dagelijkse gewoonte. Dát was goed nieuws voor Vibrio cholerae, de kommavormige of kromgetrokken bacil (bacil = staafbacterie).

Het vervuilde drinkwater in de dichtbevolkte stedelijke omgevingen had niet alleen invloed op het aantal V. cholerae dat in de dunne darm van de mens rondcirkelde. Het zorgde er ook voor dat de dodelijke kwaliteit van de bacterie aanzienlijk toenam. Dat is een evolutionair principe dat lang geobserveerd is in populaties van micro-organismen die ziekten verspreiden. Om verschillende redenen veranderen bacteriën en virussen in een veel hoger tempo dan mensen.

Ten eerste verlopen bacteriële levenscycli onvoorstelbaar snel: één enkele bacterie kan binnen een paar uur voor een miljoen nakomelingen zorgen(*). Elke nieuwe generatie geeft mogelijkheden voor genetische vernieuwing, hetzij door een combinatie van bestaande genen, hetzij door willekeurige mutaties. Daarentegen gaan de genetische veranderingen bij de mens heel wat langzamer; we moeten eerst een rijpingsproces van vijftien jaar doormaken, voordat we er ook maar over kunnen dénken onze genen aan een nieuwe generatie door te geven.

De bacteriën hebben nog een wapen in hun arsenaal: ze ondervinden niet de strak geregelde, lineaire beperking die alle meercellige organismen bij het doorgeven van hun genen wel ondervinden. Bij bacteriën is het vooral een vrije worsteling met de andere micro-organismen.
Er kan een willekeurige streng DNA (meestal plasmiden) bij een naburige bacterie-cel binnendrijven, waarna dit strengetje meteen bestemd kan zijn voor een cruciale nieuwe taak.

Wij zijn zo gewend aan het verticale doorgeven van DNA van ouder op kind, dat de gedachte van het lenen van kleine stukjes van die code belachelijk lijkt, maar dat is slechts een vooroordeel als gevolg van ons karyotisch bestaan; het hebben van een vaste kern (karyon) met daarin ons DNA, dat bij een bacterie 'los' in de cel ligt, d.w.z. zij hebben geen kern. (N.B: Akaryoten zijn de organismen zonder een begrensde kern (Gr. karyon óf Lat. nucleus), terwijl de Eukaryoten wel een 'echte' (= Gr. eu) kern hebben.)

In het onzichtbare koninkrijk van virussen en bacteriën bewegen genen zich veel willekeuriger, waarbij ze natuurlijk talloze desastreuze combinaties vormen, maar in een nog veel hoger tempo ook innovatieve strategieën verspreiden.
Zoals Lynn Margulis (één van de boegbeeld-biologes van Nevenzel) schrijft:

Alle bacteriën van de wereld hebben in feite toegang tot één enkele genenpool en daarmee toegang tot de adaptieve mechanismen van het gehele bacteriële koninkrijk.
De snelheid van recombineren(**) is superieur in vergelijking met muteren: eukaryotische organismen kunnen er wel een miljoen jaar over doen om zich aan te passen aan een wereldwijde verandering, iets waar een bacterie een paar jaar over doet.

Bacteriën als Vibrio cholerae zijn uitstekend in staat nieuwe kenmerken snel in te passen in reactie op de veranderingen in hun omgeving -met name bij veranderingen die het voor hen aanzienlijk gemakkelijker maken om zich voort te planten. Een organisme als V. cholerae heeft meestal te maken met een strenge kosten-batenanalyse: een uitzonderlijk dodelijke streng kan binnen een paar uur miljarden kopieën van zichzelf maken, maar zo'n voortplantingssucces doodt meestal het menselijk lichaam dat een dergelijke reproductie mogelijk heeft gemaakt.
Als die miljarden kopietjes niet snel een andere dunne darm vinden, heeft het hele proces geen zin gehad; de genen met de extra dodelijke eigenschap kunnen dan geen nieuwe kopieën van zichzelf maken. In een omgeving waar de kans op overdracht gering is, is het beter om een gematigde aanval op het menselijk lichaam uit te voeren: vermeerderen in kleinere aantallen en de mens langer in leven houden, in de hoop dat na verloop van tijd een paar bacteriële cellen de weg naar een andere darm zullen vinden, waar het hele proces weer van voren af aan kan beginnen.

Een dichtbevolkte stedelijke omgeving met een besmette watervoorziening zorgt er echter voor dat dit dilemma voor de V. cholerae wordt opgelost. Er is geen noodzaak meer zich zo snel mogelijk voort te planten -want het ligt voor de hand dat ze bij het verlaten van de huidige gastheer snel hun weg naar het darmstelsel van een volgende gastheer kunnen vinden. De bacterie kan zich volledig richten op het reproductievolume en hoeft niet na te denken over haar levensduur. Het spreekt vanzelf dat de bacteriën deze strategie volledig onbewust ontwikkelen; die ontwikkelt zich geheel zelfstandig, al naargelang de algemene balans in de populatie van de V. cholerae verandert.
In een omgeving waar de mogelijkheid tot overdracht gering is, sterven de dodelijke stammen uit en gaan de zwakke stammen de populatie overheersen. In een omgeving waar een groot risico op overdracht is, is het aantal dodelijke stammen snel groter dan het aantal zwakke. Geen enkele bacterie is zich bewust van de kosten-batenanalyse, maar dankzij hun verbazingwekkend vermogen zich aan te passen zijn ze in staat die analyse als groep te maken, waarbij elk afzonderlijk geval van leven en dood als een soort stem telt in een geordende bacteriologische assemblee. De enkelvoudige bacterie kent geen bewustzijn, maar er is niettemin sprake van een soort groepsintelligentie.

Daarnaast kent zelfs het menselijk bewustzijn zijn beperkingen. Op het terrein van het menselijk bestaan is dat vaak heel scherp, maar op andere terreinen is het vaak net zo onwetend als de bacterie.
Toen de inwoners van Londen en andere grote steden in zulke buitengewoon grote aantallen bij elkaar kropen, toen ze uitgebreide mechanismen gingen bouwen om hun afval op te slaan en te verwijderen en drinkwater uit hun rivieren gingen halen, waren ze zich volledig bewust van hun handelingen, met een duidelijk vormgegeven strategie. Maar ze waren zich volstrekt niet bewust van de invloed die dergelijke beslissingen zouden hebben op de micro-organismen: ze maakten het aantal bacteriën niet alleen groter, ze veranderden ook de genetische code.
De Londenaar met zijn watercloset of zijn dure water van de Southwark Water Company bracht niet alleen veranderingen in zijn privé-leven aan waardoor dat aangenamer en luxueuzer werd. Met zijn acties veranderde hij onbewust ook het DNA van V. cholerae -hij maakte er een efficiëntere moordenaar van.


De tragische ironie van cholera is dat de ziekte zo stuitend eenvoudig te genezen is, namelijk met water. Van choleraslachtoffers die oraal en intraveneus water en elektrolyten toegediend krijgen, kun je met zekerheid zeggen dat ze de ziekte overleven. Om de effecten te bestuderen werden bij talloze onderzoeken vrijwilligers opzettelijk met de ziekte geïnfecteerd, in de wetenschap dat het hydratatieprogramma de aandoening in slechts een onaangename aanval van diarree verandert.

Je zou denken dat een aantal artsen uit die tijd ook aan die behandeling met water moeten hebben gedacht; de zieken verloren tenslotte enorme hoeveelheden water. Als je op zoek was naar een geneesmiddel, zou het dan niet logisch zijn om te beginnen met het herstellen van de waterbalans?
En inderdaad: er was één Britse dokter, Thomas Latta, die al in 1832, maanden na de eerste uitbraak, water als geneesmiddel gebruikte en zout water in de aderen van de slachtoffers injecteerde.
De aanpak van Latta verschilde alleen in hoeveelheid met de tegenwoordige aanpak: voor een volledig herstel zijn vele liters water nodig.


Oproep aan leerlingen! Lees dit boek! Het is een eye-opener!

M.v.g. G. Nevenzel.

Overzicht van onderwerpen.