Malaria

P. falciparum, die bij de mens malaria tropica veroorzaakt, is geëvolueerd uit een malariavariant, die bij gorilla's voorkomt.[3][4][5] Genetisch gezien komt de bij de gorilla's voorkomende parasiet sterk overeen met de menselijke variant. De malariaparasiet die bij onder andere bonobo's en chimpansees aangetroffen wordt, heeft veel meer afwijkende genetische kenmerken.

Een fylogenetische analyse uit 2002 geeft aan dat alle bestaande populaties van P. falciparum afstammen van de P. reichenowi. De overstap geschiedde waarschijnlijk op zijn vroegst 2-3 miljoen jaar of zo recent als 10.000 jaar geleden.[6][7] De moderne dodelijke stammen van P. falciparum zijn waarschijnlijk na de opkomst van de landbouw in Afrika ontstaan in de laatste 5.000 tot 10.000 jaar.[6]

malaria-parasiet

Er zijn vier voor de mens belangrijke soorten van plasmodium:

1. Plasmodium vivax
2. Plasmodium ovale
3. Plasmodium malariae
4. Plasmodium falciparum

en sinds kort ook

• Plasmodium knowlesi

Van P. falciparum werd in 2002 het gehele genoom bekend. Dit is ook de vorm die de gevaarlijkste vorm van malaria, malaria tropica veroorzaakt, waarbij de kans op een dodelijke afloop veel groter is dan bij de andere soorten. De kans op een dodelijke afloop is bij de andere soorten verwaarloosbaar klein. P. falciparum is verantwoordelijk voor ongeveer 50% van alle gevallen van malaria, P. vivax voor 20-30% en 'P. ovale en P. malariae elk voor ongeveer 10%.[8]

De Franse arts Alphonse Laveran was in 1880 de eerste die de parasiet als veroorzaker van malaria zag. In 1897 werd door de Britse arts Ronald Ross de levenscyclus van malariaparasieten in malariamuggen beschreven.

De laatste jaren komt er echter een 5e plasmodium soort voor die vooral in Zuidoost-Azië wordt gevonden bij mensen nl. Plasmodium knowlesi. Deze parasiet is bekend van malaria bij apen en is in een dikkedruppelpreparaat niet te onderscheiden van P. malariae. In plaats van een cyclus van 72 uur zoals bij de P. malariae heeft deze parasiet een cyclus van 24 uur. Dit veroorzaakt sneller een groter aantal geïnfecteerde cellen vergeleken met P. malariae hetgeen ook een reden is dat bij P. knowlesi infecties patiënten wel kunnen overlijden. Vooral in Maleisië wordt P. knowlesi op relatief grote schaal aangetroffen[9]

Schema van de parasitaire cyclus van de Plasmodium

Plasmodium levenscyclus PHIL 3405 lores

Er zijn twee cycli betrokken bij de ontwikkeling van de malaria parasiet: de ongeslachtelijke cyclus in de mens en in de mug en de geslachtelijke cyclus, alleen in de mug.

Malaria kan op verschillende manieren worden voorkomen:

• Muskietennetten (klamboes) die geregeld geïmpregneerd worden met een insecticide zoals DEET houden de muggen goed tegen.
• Bestrijding van de malariamug:
  • stilstaand, ondiep water droogleggen, waar de muggen hun eitjes leggen. Op deze manier is de ziekte verdreven uit de VS en Zuid-Europa.
  • bestrijding met behulp van insecticide. Binnenshuis bestrijden met insecticide is 3 tot 6 maanden effectief, afhankelijk van het type bestrijdingsmiddel en het materiaal dat bespoten wordt. Gebruik van DDT is in gematigde streken een effectief middel gebleken, zelfs tot 12 maanden na de besproeiing; in de jaren 50 en 60 van de 20e eeuw werd DDT in Latijns-Amerika en Azië op grote schaal gebruikt om de malariamug uit te roeien. Heden ten dage wordt onderzocht of malariamuggen uit te schakelen zijn door het uitzetten van genetisch gemodificeerde of steriele muggen. Om de verspreiding van de genetisch gemodificeerde muggen te versterken, is zelfs voorgeslagen hiervoor de controversiële "gene drive", toe te passen.
• het profylactisch toedienen van medicijnen aan mensen die blootgesteld worden aan malariamuggen; dit heeft vooral zin bij mensen die niet in de tropen wonen, maar alleen een bezoek brengen. Gebruikte middelen zijn onder meer mefloquine, atovaquone, proguanil, doxycycline, primaquine[12] en chloroquine.[13]

De bestrijding van malaria wordt bedreigd door de toenemende resistentie van de malariaparasieten tegen insecticiden.[14] De toenemende weerstand van de plasmodium falciparum-parasiet tegen artemisinine, die al in 2009 in het grensgebied van Cambodja en Thailand werd vastgesteld, is nu ook bevestigd bij onderzoek in Myanmar en Vietnam. Volgens het WHO-malariarapport 2011, waarin de gegevens over insecticideweerstand voor het eerst systematisch in kaart werden gebracht, werd in 45 landen resistentie vastgesteld tegen ten minste een van de vier soorten van insecticiden, die gebruikt worden in de strijd tegen malaria, daarvan liggen 27 landen ten zuiden van de Sahara.[15] India en de malaria-endemische landen van Afrika lopen de grootste risico's als gevolg van de talrijke meldingen van weerstand, gecombineerd met een hoog malariarisico.

Verspreiding van malaria

Malariamuggen gedijen goed in warme, vochtige streken. Malaria is echter geen typisch tropische ziekte. Tot in de twintigste eeuw kwam de ziekte ook voor in koude noordelijke streken tot aan de poolcirkel toe. Na de ontdekking van de levenscyclus van de parasiet en de rigoureuze bestrijding van de mug is de ziekte in de ontwikkelde wereld verdwenen. Het verspreidingsgebied is nu voornamelijk de derde wereld.

Het feit dat de meeste slachtoffers in Afrika vallen, is niet alleen een gevolg van het klimaat aldaar. Armoede zorgt ervoor dat er onvoldoende middelen voor de bestrijding van de mug en de behandeling van de ziekte beschikbaar zijn. Stilstaande plassen, vervuild water in sloppenwijken, kweekvijvers voor de mug, zijn een gevolg van gebrek aan afdoende infrastructuur en hygiëne.

Het huidige (2018) dodencijfer ten gevolge van malaria, ongeveer 445.000[16] is de helft van dat in 2000. Een derde van deze slachtoffers woonde in Nigeria.

Nog in het begin van de vorige eeuw kwam malaria ook voor in Nederland. Onder de naam moeraskoorts of anderendaagse koorts kwam malaria voor in het Waddengebied, langs de toenmalige Zuiderzee en wat minder in Zuid-Holland en Zeeland.[17][18][19] Vooral kinderen en reizigers overleden aan deze koortsen, de volwassenen die in deze streken woonden waren in zekere mate resistent.

Het is niet zeker of de verschillende vormen van moeraskoorts gerekend moeten worden tot malaria. De anderendaagse koorts zeker wel: Eén dag geen koorts en de volgende dag zeer hoge koorts etc., is typisch voor malaria. Deze malariavariant - malaria tertiana - die in Nederland voorkwam was in principe niet levensgevaarlijk. Alleen voor door honger en ziekte verzwakte mensen was die levensbedreigend.

De hierbij betrokken vector is A. maculipennis atroparvus.[20] Onder gunstige omstandigheden kan deze malariamug plaatselijk algemeen voorkomen, maar over de huidige verspreiding in Nederland zijn weinig gegevens bekend.[21][22] Deze muggensoort is gebonden aan brak water en kwam dan ook alleen voor in de kustgebieden, gebieden met zoute kwel, in de buurt van het Noordzeekanaal, de Waddenzee, de Zeeuwse wateren en de Zuiderzee. A. atroparvus is voor haar ontwikkeling afhankelijk van een relatief hoge zoutconcentratie in het water en heeft een voorkeur voor varkens en runderen. De mug overleefde de winter met het vee in de stallen. Tijdens deze overwintering zijn de muggen nauwelijks actief. Doordat vroeger de mens met zijn vee onder een en hetzelfde dak sliep, konden de muskieten ook af en toe de mens steken. In moderne boerderijen met ligboxstallen en aparte varkensverblijven is het contact met de mens en dus het steekgevaar geminimaliseerd.

De verdwijning van autochtone malaria tertiana uit Nederland berust op een combinatie van een aantal factoren:[23]

• De behandeling eerst met kinine en later met plasmochine, waardoor het aantal gezonde dragers van malariaparasieten verminderde.
• De gerichte bestrijding van A. maculipennis atroparvus door te spuiten met o.a. DDT.
• De verzoeting van het water in Noord-Holland en Friesland na de afsluiting van de Zuiderzee in 1932. Het aantal muggen van de soort A. maculipennis nam daardoor af. Bovendien kwam de A. maculipennis atroparvus, die brak water voor het broeden prefereert, veel minder voor. Zij werd vervangen door de A. maculipennis messeae, die geen rol speelt bij de overdracht van malariaparasieten.
• Ook is de vervuiling van het oppervlaktewater door insecticiden en fosfaatrijke wasmiddelen van invloed geweest. Insecticiden doodden veel ongedierte; fosfaten bevorderden de kroosvorming op de broedplaatsen van de malariaparasieten, waardoor hun larven niet konden overleven.

Malaria neemt in Nederland toe en wordt voornamelijk geïmporteerd vanuit Afrika (vluchtelingen en toeristen). Ook zijn Indonesië en Suriname een groeiende bron van ingevoerde malariagevallen. Deze toename is mede te wijten aan de onvoorzichtigheid en nonchalante houding van reizigers bij het opvolgen van adviezen om malaria te voorkomen. Voor een klein aantal is dit dodelijk geweest.[24]

In België komt de malaria sinds 1938 endemisch niet meer voor.[30] Als doodsoorzaak heeft de ziekte in België nooit een grote rol gespeeld. In de periode 1870-1950 speelde het slechts in 0,3% van de gevallen een rol bij het overlijden.[31] Men kon eerder aan pokken, roodvonk en mazelen overlijden. Vooral in de poldergebieden van Vlaanderen kwam malaria ("polderziekte", "moerasziekte") tot 1938 voor.[32] Het was voor lange tijd een gevreesde ziekte, zelfs zodanig dat het moeilijk was om mensen bereid te vinden in deze streken te gaan wonen en werken. De ongezonde leefomstandigheden waren tot ver buiten de polders bekend. Volgens het toenmalige "hoofdscollege" van het Land van Waas wilden meiden en knechten van buiten de provincie er enkel komen werken als zij dubbel zoveel als elders werden betaald, omdat ze eerst de "polderziekte" moesten doorstaan.[32] Om mensen aan te trekken werd er zelfs gedacht aan belastingvrijstelling. Pas in de loop van de 19^de eeuw neemt de betekenis van malaria langzamerhand af.[32]

Voor het verdwijnen van malaria uit België zijn ongeveer dezelfde oorzaken verantwoordelijk als die malaria in Nederland verjoegen. Niet alleen het droogleggen van brakwater-legplaatsen door ontwatering, indijking en overige waterwerken, maar ook het gebruik van kunstmest en van pesticiden is verantwoordelijk. Verder is ook de inrichting van varkens- en koestallen drastisch veranderd.

Malaria komt in België sporadisch nog voor bij autochtonen. Zo werd eind december 2010 bij een 64-jarige man malaria door P. falciparum vastgesteld.[33] De man werd opgenomen in het ziekenhuis met koorts, malaise en verwardheid. Hij is intussen volledig hersteld. Het gaat hier om een autochtone infectie want hij was in de voorgaande maanden behalve in Noord-Frankrijk niet in het buitenland en niet in de nabijheid van een vliegveld geweest. Ook had hij geen contact gehad met reizigers afkomstig uit een malaria-endemisch gebied of bloedtransfusies gekregen. De Gezondheidsinspectie van Wallonië is samen met epidemiologen en entomologen een diepgaand onderzoek gestart. Binnen een straal van 5 km rondom het adres van de patiënt waren halverwege 2010 twee ziektegevallen met P. falciparum gediagnosticeerd. Een routine muggensurveillance heeft in de regio Anopheles plumbeus aangetoond. Het is echter niet bekend of deze muggensoort een rol heeft gespeeld bij de besmetting van deze patiënt. Op basis van experimentele data lijkt A. plumbeus in staat om P. falciparum van mens-op-mens over te kunnen dragen.

Er bestaat nog geen vaccin tegen malariabesmetting, en mogelijk zijn de ontwikkelingskosten daar schuld aan. Bestrijding van de ziekte hoort op dit moment vooral plaats te vinden door bestrijding van de mug en het droogleggen van de broedplaatsen van de mug.

Vanaf 2019 worden in Malawi, Ghana en Kenia bij wijze van test op grote schaal kinderen gevaccineerd met het RTS,S-vaccin. Dit vaccin bood volgens onderzoek bescherming aan ongeveer 40% van de personen die als kind van tussen de vijf en zeventien maanden oud ermee waren ingeënt.[34]

In Nederland wordt onderzoek gedaan naar malaria door onder meer het Koninklijk Instituut voor de Tropen in Amsterdam. De laboratoria voor dit onderzoek zijn ondergebracht bij het AMC te Amsterdam.

Wetenschappers van het Universitair Medisch Centrum St. Radboud in Nijmegen stelden in 2009 dat volledige bescherming tegen malaria mogelijk is. Zij deden een proef met vijftien gezonde vrijwilligers. De proef bestond uit twee delen. Tijdens het eerste deel werden tien van hen driemaal vijftien keer gestoken door muggen die met de malariaparasiet waren besmet. De vrijwilligers namen al die tijd chloroquine. Geen van de tien kreeg malaria doordat ze beschermd werden door de chloroquine. Vijf andere mensen kregen ook driemaal vijftien muggenbeten van muggen zonder malariaparasiet. Tijdens het tweede deel, een maand later, werden alle vijftien proefpersonen gestoken door besmette muggen zonder chloroquine te slikken. Vijf kregen malaria, tien niet. Die tien waren de mensen die tijdens het eerste deel van het experiment afweer tegen de parasiet hadden kunnen opbouwen. Het duurt echter volgens de onderzoeksleider nog zeker drie tot vijf jaar, voordat een vaccin kan zijn ontwikkeld dat voorkomt dat mensen malaria krijgen.[35][36]

Biotechnologiebedrijf Crucell werkte anno 2009 ook aan een vaccin, waarbij genetisch materiaal van malaria wordt ingebouwd in het relatief onschadelijke adenovirussen. De verwachting is dat door de blootstelling hieraan immuniteit voor malaria ontstaat.[37]

De moderne mens (Homo sapiens) werd gedurende het grootste deel van de menselijke geschiedenis blootgesteld aan de dreiging van malaria-infecties. Er wordt geschat dat de eerste vertegenwoordigers van de Homo sapiens zo'n 200.000 jaar geleden ontstonden in Oost-Afrika. Van daaruit verspreidden zij zich geleidelijk over de hele aarde. Het koude klimaat en de malaria-vrije gebieden van de wereld werden slechts in de laatste 20-30000 jaar met de moderne mens bevolkt. Na verloop van tijd deed zich in de menselijke populatie mutaties voor, die een zekere weerstand bieden tegen de ernstige vormen van malaria. Deze mutaties beïnvloeden de erytrocyten (rode bloedcellen), waarin zich de malariaparasiet ontwikkelt en vermeerdert. Het zijn in eerste instantie vooral mutaties die betrekking hebben op het hemoglobine (hemoglobinopathieën). Daarnaast komen in tweede instantie ook genetische veranderingen in het metabolisme van erytrocyten voor.

Vorming van hemoglobinemutanten:

• Sikkelcelziekte (vorming van hemoglobine S, in tropisch Afrika)
• Hemoglobine C (in West-Afrika)
• Hemoglobine E (Zuidoost-Azië)
• Hemoglobine D (in India)

Verminderde synthese van hemoglobine:

• α-/β-thalassemie (Middellandse Zee, Zuid-Azië, Noord-Afrika)
• Enzymdefecten in de stofwisseling van de rode bloedcellen
• Glucose-6-fosfaat dehydrogenase (G6PDH)-deficiëntie)

Heterozygote dragers (met slechts één gemuteerd allel) kunnen ziek worden door malaria, maar ze zijn beschermd tegen de ernstige vormen van malaria, doordat de malariaparasieten zich niet zo goed kunnen voortplanten in deze rode bloedcellen.

Homozygote dragers (beide allelen gemuteerd), die geen medische behandeling krijgen, hebben vaak een aanzienlijk kortere levensduur, doordat de functie van de erytrocyten verstoord wordt, zoals bij sikkelcelanemie.

Wereldwijd is ongeveer 8% van de huidige wereldbevolking dragers van een van de bovenstaande mutaties. De hemoglobinopathieën behoren tot dusver tot de meest voorkomende menselijke genetische ziekten. In sommige regio's van de wereld (het gebied rond de Oost-Afrikaanse meren, delen van Zuidoost-Azië) heeft tot 50% van de bevolking een van deze genetische afwijkingen. Het feit dat dergelijke mutaties, die voor de dragers belangrijke nadelen hebben, met name de homozygote vorm, nog altijd voorkomen in de menselijke populatie, is een indrukwekkend bewijs van de grote genetische druk die malaria op de menselijke evolutie heeft uitgeoefend. In gebieden met een minder frequent voorkomen van malaria (Noord-Europa, Noord-Azië), komen de hierboven genoemde mutaties in de autochtone bevolking niet voor; ze zijn door de selectiedruk binnen een paar duizend jaar verdwenen.

• Tropengeneeskunde
• Differentiële telling van bloedcellen

• Randall M. Packard, The Making of a Tropical Disease. A Short History of Malaria, 2007. ISBN 0801887127
• Maurits Boshart, Malaria. Verleden, heden en toekomst van een parasiet, 2018. ISBN 9789463384704

• Algemene informatie over malaria van LUMC
• Malaria in Nederland zonder tropenbezoek
• Malaria komt naar je toe deze zomer! (Kennislink dossier)
• Helft minder malariadoden door gebruik muskietennetten Trouw, 17 september, 2015