Geen garantie

Een goedgekeurde koe kan tòch bse veroorzaken. Ruimen van besmette boerderijen en slachtafval verbranden blijven noodzakelijk.

Wim Köhler

Duitse en Spaanse boeren liepen deze week te hoop tegen 'zinloze vernietigingen' van koeien die stalgenoot waren van een gekke koe. Het lijkt ook onzin om die dieren zonder verdere omhaal te doden en vernietigen. Gekkekoeienziekte is geen virale of bacteriële ziekte als varkenspest of mond- en klauwzeer, waarbij het zeker is dat veel dieren op een boerderij met een besmet dier binnen een paar dagen ook ziek zullen worden. Toch lijkt het verstandig bij BSE, een hersenziekte veroorzaakt door infectieuze eiwitten, het zekere voor het onzekere te nemen. Daar zijn een paar redenen voor. De gekkekoeienziekte komt pas twee tot vijf jaar na de besmetting aan het licht. Hoe de besmettelijke prioneiwitten uit het voer van het spijsverteringskanaal naar de hersenen komen is slecht onderzocht. En hoe groot de kans is dat de ziekte op de mens overslaat is ook onbekend. De belangrijkste reden voor rigoureuze maatregelen is echter dat een koe besmet kan raken van een gram besmet voer. Zelf weer tot veevoer vermalen kan het dier honderden andere dieren besmetten. Dat gebeurde in Groot-Brittannië in het begin van de jaren tachtig: binnen twee of drie generaties zijn een paar honderdduizend dieren besmet geraakt.

Het pakket maatregelen dat sinds 1 januari in de EU geldt houdt in: meldingsplicht van BSE-koeien voor boeren en veeartsen; ruimen van een boerderij waar een BSE-koe is ontdekt; verbod op het gebruik van beendermeel van herkauwers; verbranden van riskant slachtafval zoals hersenen, ruggengraat, ogen, darm en klierweefsel; het onttrekken aan de voedselketen van koeien ouder dan 30 maanden die niet zijn getest op BSE. Dr. Markus Moser (38), mede-oprichter van het bedrijf Prionics AG dat de test produceert waarmee in Nederland koeien op BSE worden getest, is moleculair-bioloog en vanaf zijn studententijd priononderzoeker. In een collegezaaltje aan de universiteit van Zürich valt hij even stil na de vraag of die opeenstapeling van maatregelen ook zinvol is in landen waar het BSE-probleem honderd- tot duizendmaal kleiner is dan in Groot-Brittannië. De Britten telden in 2000 nog 1.261 zieke koeien. Dat is het staartje van een epidemie die in 1986 aan het licht kwam en in 1992 (met 1.000 gekke koeien per week) op haar hoogtepunt was. In totaal hebben de Britten 180.000 gekke koeien gediagnosticeerd met bovine spongieuze encefalopathie ( BSE). Naar schatting 700.000 besmette koeien zijn aan detectie ontsnapt en door mensen opgegeten.

veiligheid

"Europa weet natuurlijk niet hoe groot het probleem echt is," herneemt de testfabrikant. "In Portugal was nooit BSE gezien totdat de compensatiebetaling voor een BSE-koe werd opgetrokken tot boven de marktwaarde. Afzonderlijk zijn alle maatregelen in elk geval wel te begrijpen. Het doel van de test is om te kijken wat er gaande is op het gebied van BSE. En verder is het bedoeld voor de veiligheid van de consument. Een garantie is het niet. De kans bestaat dat koeien die de test doorstaan toch besmettelijk zijn."

Moser maakt duidelijk dat er een verschil is tussen BSE hebben en BSE krijgen. De beschikbare testen, waaronder die van Prionics, detecteren de besmetting een half jaar voordat een koe uiterlijke verschijnselen van BSE vertoont. Maar het staat buiten kijf dat de meeste koeien waarbij BSE wordt gevonden al jaren eerder, meestal in hun eerste levensmaanden, besmet zijn geraakt. De cruciale vraag is of de dieren voor die tijd ook al besmettelijk zijn, voor elkaar of voor de mens. Dat is nog altijd niet bekend. Runderen jonger dan 30 maanden (ongeveer een derde van de totale slacht) worden niet getest, omdat voor die leeftijd vrijwel nooit BSE is gevonden. In theorie kunnen ze wel al besmettelijk zijn. Omdat het riskante slachtafval (hersenen e.d.) vernietigd wordt, is het besmettingsgevaar uiterst beperkt.

In 1996, tien jaar nadat de nieuwe gekkekoeienziekte voor het eerst werd vastgesteld, stierven de eerste Britten aan een variant van de zeldzame ziekte van Creutzfeldt-Jakob. Het kan bijna niet anders of deze ziekte, die mensen vaak in de bloei van hun leven treft, ontstaat door het eten van voedsel dat besmet was met zenuwweefsel van BSE-koeien. De eerste BSE-besmettingen van koeien vonden waarschijnlijk plaats tussen 1980 en 1982 toen de stoffelijke resten van één of meer zieke dieren tot veevoer (bone and meat meal) werden verwerkt. De meeste onderzoekers denken dat schapen die aan scrapie (de schapenvariant van de gekkekoeienziekte) waren gestorven de epidemie onder koeien hebben veroorzaakt. Er zijn ook mensen die denken dat een koe met spontaan ontstane BSE aan de oorsprong van de epidemie staat. Binnen enkele jaren heeft de besmetting onder koeien razendsnel om zich heen gegrepen. Het intomen begon in 1986, toen het voeren van beendermeel aan herkauwers (koeien en schapen) werd verboden. Maar in de jaren daarna waren steeds uitgebreidere maatregelen nodig, vooral om het gevaar van clandestien of slordig handelen van slachthuizen, veevoerfabrikanten en boeren in te dammen. De ziekte verspreidt zich als de ziekmakende vorm van het prion in contact komt met de gezonde vorm, die dan in de ziekmakende vorm overgaat. Toen in 1986 in Groot- Brittannië BSE onder koeien werd ontdekt, was de daarop lijkende ziekte onder schapen (scrapie) en mensen (ziekte van Creutzfeldt Jakob) al lang bekend, maar over de oorzaak ervan werd nog getwist. Veel onderzoekers dachten aan een langzaam werkend virus. De eerste Britse staatscommissie die BSE-maatregelen moest voorstellen, bestond geheel uit gepensioneerde wetenschappers, zonder uitzondering tegenstanders van de priontheorie. De Britse epidemie onder koeien, hoewel bijna voorbij, vormt nog jaren, zo niet decennia een bedreiging voor de volksgezondheid. De Britten hebben er nog geen idee van hoeveel mensen ziek zullen worden, want de 88 mensen die nu ziek zijn geworden en voor het merendeel al zijn overleden geven nog geen statistisch inzicht in wat nog komt. Moser heeft geen enkele moeite om te erkennen dat zijn test geen veiligheidsgarantie is voor de worsten en vleeswaren in de winkel: "Onze test detecteert ziekmakende prionen in de hersenstam op het moment dat ze zich voor het eerst massaal vertonen. Kort daarvoor zijn het er heel weinig, want wij hebben weinig onduidelijk uitslagen. Het is absoluut zeker dat we besmette dieren missen, de incubatietijd kan immers wel vijf jaar zijn. De vraag is echter of het dier ergens in die vroege fase zelf ook al besmettelijk is." Hij pakt pen en papier, tekent een horizontale en verticale as, zegt: "Kijk, zo verloopt de accumulatie van ziekmakende prionen waarschijnlijk." Hij schetst in het assenstelsel een S-curve. "Een tijdlang zijn er geen prionen en dan opeens heel veel." Het moment waarop ziekmakende prionen in de hersenstam detecteerbaar zijn heeft een onbekend verband met de besmettelijkheid van het dier. Moser: "Het is nooit goed onderzocht en dat verbaast me. Als je ziet dat de EU-landen nu honderden miljoenen uittrekken voor testen, om kadavers te vernietigen en als compensatie voor te vernietigen beendermeel, dan zeg ik: kom op, trek nu nog eens 50 miljoen uit voor een gedegen onderzoek. Een belangrijke vraag is bijvoorbeeld welke delen van het dier ziekmakende prionen bevatten voordat de ziekte in de hersenen tot uiting komt. Er moet een route zijn van voedsel naar hersenen. Het fysiologische proces van het ontstaan van de prionziekte in de koe is helemaal nog niet begrepen."

Moser haalt een onderzoek aan van oud-collega's aan de universiteit van Zürich naar de besmettingsroute bij muizen en hamsters. "Iedereen dacht dat de milt een tussenstation was. Dieren waarbij de milt was weggenomen bleken moeilijk te infecteren te zijn, maar onmogelijk is het niet. Dus er zijn andere besmettingsroutes." Voor zo'n experiment in koeien is een groot aantal dieren nodig. Ze moeten worden besmet met een normale dosis ziekmakende prioneiwitten in het voedsel, waarna er om de maand een geslacht moet worden om de organen na te zoeken op ziekmakende prionen.

Moser: "Zoiets is één keer gedaan. Of eigenlijk is het niet gedaan, want het was een erg slecht experiment. Bij een studie in Wales kregen vaarzen 100 gram besmet materiaal toegediend. Dat is een bom, een onnatuurlijk hoge dosis, want 0,5 gram is al genoeg. De besmette dieren werden ziek na ongeveer 38 maanden. Gemiddeld vier maanden eerder, bij 34 maanden, werden die dieren herkend bij histopathologisch onderzoek. Besmettelijk werden ze twee maanden daarvoor."

Moser: "Er is onderzoek nodig waarbij je de normale praktijksituatie simuleert. Bij de dieren in die Walesstudie zagen ze in de eerste maanden na de besmetting een klein beetje infectiviteit in de lymfeklieren rond de darmen. Die besmettelijkheid kwam op en verdween weer. Pas later, toen de dieren ziek waren werd het darmweefsel weer besmettelijk. Dat is interessant, maar misschien zegt dat wel niets over de gewone praktijk, omdat deze dieren zo'n hoge dosis kregen. In de normale veestapel zien we de besmetting het eerst in de hersenstam. In het Britse hoge-dosisexperiment zag men vaak eerst prionen in het bovenste deel van het ruggenmerg. Van daar uit verspreidde het zich naar boven, naar de hersenstam." Alleen op grond van dat Britse hoge- dosisonderzoek wordt aangenomen dat BSE besmettelijk is ongeveer op het moment dat ook met testen is aan te tonen dat het zieke dier BSE heeft. Moser: "Maar vooral vlak voordat de test positief is, weten we niet hoe besmettelijk het dier is. In de eerste periode van het experiment is de besmettelijkheid namelijk getest in muizen die niet zo gevoelig zijn voor BSE. Daar hebben we wel het 30 maanden schema aan te danken dat nu in de EU en Zwitserland is ingevoerd. De dieren werden besmettelijk bij 32 maanden en twee maanden eerder zit je nog aan de veilige kant. Een garantie kan niemand geven, maar je weet wel zeker dat je het allergrootste deel van het infectieve materiaal op deze manier uit de voedselketen verwijdert."

darmen

Theoretische bestaat de mogelijkheid dat bij dieren die nog lang niet ziek zijn, in een bepaalde fase van de besmetting ziekmakende prionen opduiken in organen waar ze later niet meer te vinden zijn. Bij het Britse hoge-dosis-onderzoek waren het bijvoorbeeld de darmen die tijdelijk besmettelijk waren. De andere maatregelen, zoals het verbranden van het hersenweefsel, moeten voorkomen dat zelfs die kleine hoeveelheid besmettelijk materiaal in de voedselketen komt en massaal besmettingen kan veroorzaken. Moser acht het overigens waarschijnlijk dat de besmetting via een portie beendermeel een heel korte route in het lichaam volgt: "We hebben het over een ziekte van herkauwers. Die liggen uren hap na hap opnieuw te vermalen. Als er wat kleine wondjes in de keel zijn, kan het besmettelijke materiaal de gezichtszenuwen bereiken. Die zenuwen hebben hun verbinding in het centrale zenuwstelsel precies in het gebied van de hersenstam waar we de eerste verschijnselen zien. Als het zo gaat, is het een hele lokale infectie."

Hoe lang moet de test nu op grote schaal worden toegepast? Stel dat er op een gegeven moment maar een of twee dieren per jaar worden gevonden. Moet het testen van alle dieren ouder dan 30 maanden dan in stand blijven? In Zwitserland, buiten Groot-Brittannië het zwaarst getroffen met jaarlijks 15 tot 70 BSE-gevallen, test de overheid alle dieren die op de boerderij overlijden en alle dieren die ziek bij de noodslachter worden afgeleverd. Maar normale slachtdieren worden alleen steekproefsgewijs getest. In de EU worden nu alle slachtdieren ouder dan 30 maanden getest voor ze in de voedselketen mogen komen. "Een deel van het hoger aantal BSE-gevallen in Zwitserland is gevonden doordat hier al langer wordt gezocht. Maar de overheidsbeslissing is hier niet meer zo belangrijk. De twee grootste Zwitserse supermarktketens hebben besloten om alleen getest vlees in hun winkels te leggen. Die gaan dus verder dan de overheid. Andere vleesproducenten kunnen nu niet achter blijven. Dat is door de consumenten en de publiciteit afgedwongen en de producenten reageren op signalen uit de markt. Voorlopig zullen de producenten daar niet mee stoppen, zelfs niet als alleen nog wat spontane BSE-gevallen optreden."

Niet iedere BSE-koe is dus een besmette BSE-koe? "Nee, dat lijkt me niet. De vormverandering van het prioneiwit kan spontaan plaatsvinden. Bovendien kan een dier tijdens zijn leven na een celdeling een gemuteerd prioneiwit hebben dat heel makkelijk de ziekmakende vorm aanneemt. Die cel gaat op gegeven moment te gronde en is nooit meer terug te vinden, maar de tegen afbraak resistente prionen veroorzaken de ziekte. Het dier is dan zijn eigen besmettingsbron. Spontane BSE is er altijd geweest en zal er altijd wel blijven."

Met medewerking van Joep Dohmen

Dan volgt het BSE-alarm

De test die Nederlandse en vele andere EU-koeien aanwijst als BSE-geval is gebaseerd op de biochemische definitie van het ziekmakende prioneiwit. Die ziekmaker heeft een vorm die bestand is tegen afbraak door het spijsverteringsenzym protease K, zoals al zeker veertig jaar bekend is. Gezonde prioneiwitten, die bij alle zoogdieren ruimschoots in het lichaam aanwezig zijn, worden net als vrijwel alle andere eiwitten door protease K in kleine brokstukjes geknipt.

De test begint in het slachthuis, als een monsternemer een stukje van het onderste deel van de hersenstam uit de kop van een pasgeslachte koe lepelt. De kop is intact, slechts van de romp van het dier gescheiden. Het stukje hersenstam (de obex, onderaan de hersenstam) is vanaf het snijvlak makkelijk bereikbaar.

De hersenstam is symmetrisch. In het lab snijdt een laborant een plakje uit één zijde van de obex. De rest wordt bewaard. Wanneer de test BSE detecteert moet dat met een langer durende immunohistochemische test worden bevestigd. Daarvoor wordt dan de andere kant gebruikt.

Een soort staafmixer homogeniseert een halve gram van het monster. Daarna volgt de definiërende stap: de laborant voegt aan de helft van het homogenaat een buffer toe die het protease K bevat. Protease K is een heel gewoon eiwitverterend spijsverteringsenzym dat bij alle zoogdieren na de maaltijd in de alvleesklier wordt gemaakt. Alle aanwezige eiwit, inclusief het normale prioneiwit (aangeduid als PrP, waarin de C staat voor cellulair) wordt in kleine fragmentje geknipt, behalve het ziekmakende prioneiwit (aangeduid met PrP, waarbij Sc staat voor scrapie) waarvan protease K slechts een klein fragmentje afknipt. Dat wordt daardoor iets lichter. Aan de andere helft van het monster wordt een buffer toegevoegd die geen verterend enzym bevat. Dat monster loopt ter controle mee. Na de verteringsreactie wordt aan alle monsters een vloeistof toegevoegd waardoor alle aanwezige eiwitten denatureren, dat wil zeggen dat ze hun biologisch actieve vorm verliezen.

Elektroforese scheidt vervolgens de overgebleven bestanddelen op grootte en lading. Dat gebeurt op een gel van gelatine die, net als iedere gelatinepudding, bestaat uit een met water gevuld netwerk van met elkaar verbonden eiwitmoleculen. De elektroforese-gel is een dun puddingplaatje. De monsters worden op één plaats opgebracht en over het gelplaatje wordt een stroom aangelegd. Geladen moleculen worden dan naar een van de beide polen getrokken. Grote moleculen migreren alleen langzamer door het gelatinenetwerk dan kleine. Eventueel onverteerd PrP blijft op een bepaalde hoogte achter, het iets kortere PrP komt iets lager uit.

De rest is detecteren en vastleggen. De gel komt op een dunner membraan (eigenlijk een fijne eiwitzeef) te liggen en door een vloeistofstroom migreert het meeste eiwit uit de gel naar het membraan. Dan wordt er een antilichaam (moleculen van het afweersysteem) overheen gespoeld dat alleen bindt aan gedenatureerde prioneiwitten. Het maakt geen onderscheid tussen Prp en PrP. Aan de antilichamen is een molecuul gebonden dat zichtbaar licht geeft als het met UV-licht wordt aangestraald. Door het membraan op een fotografische film te leggen die de oplichtende vlekken registreert is het resultaat vastgelegd. De laborant weet op welke plaats, ten opzichte van referentie-eiwitten die een bekende positie op de gel bereiken, de zwarte vlekken van PrP en die van PrP op de ontwikkelde film verschijnen. Als de PrP opkomt volgt het BSE-alarm. Na een paar dagen volgt al dan niet een bevestiging met een langduriger immunohistochemische test, waarbij ultradunne plakjes hersenweefsel worden aangekleurd en onder de microscoop bestudeerd. Als de uitslag bevestigd wordt volgt het bekende ritueel van vee dat ter vernietiging wordt afgevoerd uit de stallen waar het besmette dier heeft gestaan.