Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek

25 augustus 2010

Inschatting malariarisico's gebaseerd op te eenvoudige temperatuurgegevens

Bij het maken van malariavoorspellingen moet je niet kijken naar de gemiddelde maandtemperatuur, maar veeleer naar schommelingen rond de gemiddelde temperatuur. Die blijken veel belangrijker voor ontwikkeling en overleving van malariaparasieten en malariamuggen. Rubicononderzoeker dr. Krijn Paaijmans publiceert over dit onderzoeksresultaat in het tijdschrift PNAS. Dit nieuwe inzicht is van belang bij het bepalen van malariarisico tijdens klimaatverandering, maar ook bij de bestrijding van malariamuggen met bijvoorbeeld schimmels.

Naar schatting overlijden jaarlijks een miljoen mensen aan malaria, vooral in Afrika. De inschatting van het risico op malaria is belangrijk voor effectieve bestrijding van deze ziekte. Het risico hangt onder andere af van vijf voorwaarden: hoeveel muggen er zijn; hoe vaak ze steken; hoe lang ze leven; hoe snel de parasiet zich in de mug ontwikkelt; en hoeveel geïnfecteerde muggen een mens ziek kunnen maken. Deze vijf risicofactoren blijken bij constante temperaturen andere waarden te hebben dan bij schommelende temperaturen.

Gebruik van constante temperaturen in een laboratoriumsituatie om de risico's van malaria in te schatten, geeft een vertekend beeld. De meeste malariamuggen leven immers in gebieden waar de temperatuur per dag makkelijk twaalf graden of meer kan schommelen. Fluctuaties rond een koud temperatuurgemiddelde kunnen processen zoals ontwikkeling versnellen; fluctuaties rond een warme gemiddelde temperatuur vertragen de ontwikkeling juist.

Schimmels
Paaijmans' onderzoeksresultaat is van belang bij de ontwikkeling van een nieuwe vorm van malariabestrijding, namelijk het doden van muggen met schimmels. Muggen, maar ook parasieten, worden steeds weer resistent tegen nieuwe chemische middelen die op de markt komen. Schimmels zijn een goed alternatief. Bestrijding van muggen met schimmels is niet alleen biologisch verantwoord, maar schimmels kunnen ook de gevoeligheid voor bestaande insecticiden verhogen.

Paaijmans wilde oorspronkelijk het effect van een muggendodende schimmel onder realistische omstandigheden bestuderen, dus niet zoals gebruikelijk bij constante temperaturen. Maar omdat een schimmel een mug pas na enkele dagen tot weken kan doden, was het van belang te weten hoe lang de malariaparasiet in de mug over zijn gehele ontwikkeling doet. De schimmel moet de mug zien te doden voordat de malariaparasiet de mug levensgevaarlijk maakt. Paaijmans ontdekte dat de ontwikkelingssnelheid van de malariaparasiet sterk afhankelijk is van temperatuurschommelingen.

Een mug krijgt parasieten binnen die zich vermenigvuldigen in een soort zak op de maag van de mug. Als die ontwikkeling klaar is, barst de zak open en komt een deel van de vele parasieten uiteindelijk in de speekselklieren terecht. Bij een volgende beet van de mug worden ze in de mens 'gespuugd'. De ontwikkelingstijd in die zak kan - afhankelijk van temperatuur - variëren van één tot enkele weken.

Klimaatverandering
Een algemene opvatting is dat een warmer klimaat gaat zorgen voor meer malaria, alhoewel wetenschappers het daarover nog niet eens zijn. Het door Paaijmans ontdekte effect van temperatuurschommelingen op de overdracht van malaria maakt deze discussie nog complexer. Klimaatverandering kan immers ook grote invloed hebben op temperatuurschommelingen.

In koudere gebieden, zoals de hooglanden in Afrika, zullen processen zoals de groei van muggen en malaria nu sneller gaan dan we aannemen, en relatief gezien minder versnellen wanneer het warmer wordt. In warmere gebieden kunnen deze processen nu langzamer gaan dan we denken, en zullen nog meer afremmen als de temperatuur toeneemt. In een eerder PNAS-artikel toonde Paaijmans al aan dat het risico op malaria overschat wordt in warme gebieden en onderschat in koudere gebieden.

Paaijmans' artikel in PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) verscheen op dinsdag 24 augustus 2010. Hij werkt aan de Pennsylvania State University, Verenigde Staten.

Rubicon
Het onderzoek van Paaijmans wordt gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Paaijmans ontving van NWO projectfinanciering uit Rubicon. Met Rubicon kunnen pas gepromoveerde Nederlandse wetenschappers onderzoekservaring opdoen in het buitenland.

Over NWO
NWO is dé nationale wetenschapsfinancier en heeft tot taak het wetenschappelijke onderzoek in Nederland te laten excelleren via nationale competitie. Jaarlijks geeft NWO ruim 700 miljoen euro uit aan subsidies voor toponderzoek en toponderzoekers, vernieuwende instrumenten en apparatuur, en aan instituten waar toponderzoek wordt bedreven. NWO financiert het onderzoek van ruim 5300 getalenteerde wetenschappers aan universiteiten en instellingen. Selectie door middel van peer review is in handen van onafhankelijke deskundigen. NWO bevordert de overdracht van kennis naar de maatschappij.


---