Vlektyfus. Biografie van een bacterie

‘Ofwel de luizen zullen het socialisme ten val brengen of het socialisme zal de luizen verslaan,’

…zou Lenin verzucht hebben toen tijdens de Pools-Russische oorlog (1919-1920) tienduizenden soldaten en burgers ten prooi vielen aan vlektyfus. Het is moeilijk voorstelbaar hoe een ziekte die in de westerse wereld tegenwoordig nauwelijks meer voorkomt en bovendien met een eenvoudige antibioticakuur probleemloos kan worden behandeld, decennialang een doorslaggevende rol speelt op het wereldtoneel. De grote angst voor de ziekte bij de nazi’s en de grote aantallen slachtoffers die de ziekte maakt onder de leden van de Waffen-SS en de Wehrmacht zijn, via een omweg, levensreddend geweest voor Ludwik Fleck en Nan Trésoor.

Howard Taylor Ricketts werkt bij de Universiteit van Chicago en heeft een grote belangstelling voor infectieziekten, vooral voor aandoeningen waarbij de ziekte door insecten wordt overgedragen. Als er in 1909 in Mexico een grote epidemie van vlektyfus uitbreekt, reist hij meteen af naar Mexico-Stad. Ricketts gaat daar aan de slag op een verpleegafdeling met grote aantallen, ernstig zieke patiënten met vlektyfus. Vlak nadat Ricketts en zijn medewerkers hebben laten weten erin geslaagd te zijn de veroorzaker van vlektyfus te isoleren, wordt Ricketts zelf ernstig ziek. Op 39-jarige leeftijd overlijdt hij in Mexico, ver weg van zijn vrouw en twee kinderen in Chicago. De bacterie waar later zijn naam aan zal worden verbonden heeft hem geveld. Hetzelfde zal gebeuren met de Tsjechische zoöloog en parasitoloog Stanislaus von Prowazek. Voortbordurend op het werk van Ricketts is hem in 1915 hetzelfde lot beschoren. Vlak nadat von Prowazek tijdens uitbraken in Servië en Turkije ontdekt dat de bacterie die vlektyfus veroorzaakt geïsoleerd kan worden uit kleerluizen die bij patiënten worden aangetroffen, overlijdt ook hij, na een ziekbed van nog geen twee weken. Hij wordt met militaire eer begraven en zijn naaste medewerker, de Braziliaanse arts Henrique da Rocha Lima, besluit de bacterie te vernoemen naar de beide ontdekkers, die beiden beschouwd kunnen worden als ‘slachtoffer van hun beroep’: Rickettsia prowazekii.

De bacterie van Ricketts en Prowazek wordt op de mens overgebracht door de kleerluis (Pediculus humanus var. corporis), niet te verwarren met de nog steeds vaak voorkomende hoofdluis. Kleerluizen, die in het volwassen stadium ongeveer drie millimeter lang zijn, huizen bij voorkeur in ondergoed, truien en dikke winterjassen. Ze gedijen het beste bij kou en vochtigheid. Eenmaal geïnfecteerd met de Rickettsia prowazekii-bacterie brengen de kleerluizen deze bacterie op mensen over, voordat de luis zelf gedood wordt. In de kleerluis houdt de bacterie zich vooral op in de darmen en zo komt de bacterie in groten getale ook terecht in de uitwerpselen van de kleerluis. Infectie bij mensen ontstaat niet rechtstreeks door beten van de luis. Een geïnfecteerde kleerluis herbergt miljoenen R. prowazekii, die uitgescheiden worden in de ontlasting die na indrogen verandert in donker poeder. Contact van de poederachtige luizenontlasting, met daarin miljoenen bacteriën, of van een geplette luis met een minuscuul wondje dat is ontstaan door een beet of met menselijk slijmvlies, is de directe oorzaak van een infectie bij de mens. In de lucht circulerende stofdeeltjes met daarin sporen van geïnfecteerde luizenontlasting zijn waarschijnlijk de belangrijkste route van infecties bij verpleegkundigen en dokters die belast zijn met de zorg voor vlektyfuspatiënten. Dit is waarschijnlijk ook bij Howard Ricketts en Stanislaus von Prowazek de besmettingsroute geweest.

Nadat een kleerluis de bacterie eenmaal op de mens heeft overgebracht, verspreidt R. prowazekii zich via het bloed naar de huid, het hart, de hersenen, spieren en nieren. Tien tot veertien dagen na een besmetting begint de ziekte met koude rillingen, hevige hoofdpijn, spierpijn en hoge koorts. Na enige dagen verschijnen er karakteristieke roze vlekken op de romp, die zich later ontwikkelen tot huidbloedinkjes. Na een lichte infectie kunnen patiënten die beschikken over een goede afweer binnen een week of twee spontaan opknappen. Maar ook bij tevoren helemaal gezonde mensen die tijdens de ziekte goed verzorgd worden kan het twee tot drie maanden duren voordat ze weer helemaal de oude zijn. Bij ernstige infecties, ondervoeding of uitputting kan als gevolg van de ziekte het bewustzijn veranderen. Patiënten worden slaperig, suf. Het Griekse tyfus, τυφος, verwijst naar de rook, damp en beneveling waardoor het bewustzijn van patiënten ogenschijnlijk is aangetast. Patiënten nemen objecten in hun onmiddellijke nabijheid anders waar (illusoire vervalsingen) of er kunnen spontane drogbeelden ontstaan (hallucinaties). Dergelijke verschijnselen van een delier kunnen zich ook bij veel andere infectieziekten voordoen. Zonder de doelgerichte bestrijding van de bacterie, die pas na ontdekking van antibiotica mogelijk werd, overlijdt ongeveer 40% van de patiënten. Dit percentage loopt op tot meer dan 80% overledenen bij slechte hygiëne, ondervoeding of onvoldoende verzorging, zoals het geval was in de getto’s en concentratiekampen.

Tegenwoordig kan R. prowazekii met een eenvoudige antibioticakuur doelgericht en effectief worden bestreden. Door de huidige leefomstandigheden en gewoonten wat betreft lichaamsen kledinghygiëne krijgen de kleerluizen nauwelijks meer kans, waarmee hetzelfde geldt voor de R. prowazekii-bacterie. Eind vorige eeuw kwam de ziekte in Nederland nog slechts incidenteel voor als importziekte bij reizigers vanuit Afrika. Sinds 2000 is er geen enkele patiënt in Nederland meer gemeld. Vlektyfus is dan ook sinds 2008 geen aangifteplichtige ziekte meer. Zonder tussenkomst van een besmette kleerluis is de R. prowazekiibacterie kansloos. De bacterie wordt niet rechtstreeks overgedragen van mens op mens.

De eerste min of meer wetenschappelijke beschrijvingen van vlektyfus dateren uit de zestiende eeuw. Naar aanleiding van uitbraken in die eeuw onderscheidde de Florentijnse arts Francastoro de vlektyfus van andere pestachtige ziekten. Naar schatting zouden honderdduizend soldaten van het napoleontische leger bij hun vergeefse mars naar Moskou ten prooi zijn gevallen aan R. prowazekii. Vlektyfus komt vooral voor bij gebrekkige hygiëne, zoals die in het verleden niet alleen gold voor de minderbedeelden of sociaal zwakken. Ook prins Alexander van Oranje overleed in 1884 op 32-jarige leeftijd aan de infectie. Ruim een week voor zijn overlijden schreef het Algemeen Handelsblad over de ziekte van de prins:

‘Heden evenwel was het duidelijk waar te nemen dat het typhus-proces zijn invloed op het geestesleven uitoefende. Niet geheel delireerende, was duidelijk dat Z.K.H. evenmin geheel present was.’

In de twintigste eeuw had de bacterie, met de kleerluis als noodzakelijk vehikel, vooral vrij spel tijdens de verschillende oorlogen.

Een vaccin

Al voor de Tweede Wereldoorlog is iedereen ervan overtuigd dat preventie de beste aanpak is. Men ziet in dat algemene hygiënische maatregelen doorslaggevend zijn: regelmatig kleren wassen, goede persoonlijke hygiëne en grondige reiniging van ruimten waar de kleerluis opduikt. Voor situaties waar dat allemaal onmogelijk is, realiseert men zich dat ook een effectief vaccin een belangrijke bijdrage aan de bestrijding van de ziekte zou kunnen leveren. Voor het maken van een vaccin gericht tegen een dergelijke bacterie, is het nodig dat onderzoekers eerst kunnen beschikken over de bacterie of bestanddelen daarvan, liefst fragmenten van de celwand. De intacte, levende R. prowazekii-bacteriën kunnen natuurlijk niet worden ingespoten, vanwege het risico ernstige ziekte te veroorzaken.

Voor de productie van een vaccin is het essentieel om eerst in een goed toegerust laboratorium de bacterie op ruime schaal te kweken. Dan kan door bewerking van de aanvankelijk levende bacteriën precies uitgezocht worden welke componenten van de bacterie het geschiktst zijn en hoe deze geïsoleerd kunnen worden voor vaccinproductie. In zijn goed gedocumenteerde boek The Fantastic Laboratory of Dr. Weigl beschrijft de Amerikaanse wetenschapsjournalist Arthur Allen in detail de belangrijke rol die Rudolf Weigl, de leermeester van Fleck, in de jaren twintig en dertig speelt bij pogingen om de R. prowazekii-bacterie in handen te krijgen, als eerste stap op weg naar een vaccin. In zijn laboratorium in Lwów werkt Weigl samen met zijn vrouw en assistenten. Het echtpaar Weigl beheert ten behoeve van het vlektyfusonderzoek een ware fokkerij voor kleerluizen. Gezonde, niet met R. prowazekii geïnfecteerde kleerluizen worden daar gekoesterd en met zorg gevoed. De enige voeding die de luizen krijgen bestaat uit menselijk bloed.

Weigl zelf en ook zijn vrouw leveren daar een belangrijke bijdrage aan dankzij het gebruik van speciale doosjes, ter grootte van een groot formaat luciferdoos. Deze doosjes zijn aan vijf kanten hermetisch afgesloten en één kant bestaat uit een rasterwerk, met heel kleine gaatjes. Met een band wordt de doos op het bovenbeen van een ‘voeder’ bevestigd met de kant met het gaas dicht op de huid van de luizenvoeder. Door de gaatjes kunnen de kleerluizen in het doosje zich tegoed doen aan het bloed van een voeder, veelal een laboratoriummedewerker. Kleerluizen die dankzij deze voeding in goede conditie zijn, worden door Weigl, via een ingenieus en technisch geavanceerd systeem, via de anus met een miniatuurclysma, in de vorm van een glazen pipet, geïnfecteerd met R. prowazekii. Als na dit precisiewerkje vervolgens de infectie in de kleerluis tot volle bloei is gekomen, doodt Weigl de kleerluis om dan, wederom met een veel nauwkeurigheid vereisende procedure, de darmen van de kleerluis uit te prepareren, deze te vermalen, op te lossen en de nog levende bacteriën te doden met fenol.

De substantie die dan overblijft bevat dan geen levende bacteriën meer, maar wel resten van de bacterie, waaronder de bacteriewand. Die flarden gedode stukjes R. prowazekii kunnen in een vaccin gebruikt worden. Het afweersysteem van een gevaccineerde proefpersoon detecteert de resten van de gedode bacterie als iets wat niet in het lichaam thuishoort. Daardoor gaat het afweersysteem antistoffen maken tegen deze R. prowazekii-bestanddelen. Als iemand die op deze manier gevaccineerd is later in aanraking komt met levende, intacte bacteriën, is het afweersysteem al paraat en kan een infectie met R. prowazekii, bijvoorbeeld na contact met een kleerluis, effectief ongedaan gemaakt worden. Doordat het afweersysteem eerder kennismaakte met de buitenkant van de bacterie, herkent de afweer deze bacterie snel als de bacterie daadwerkelijk binnendringt.

Het Weigl-vaccin tegen vlektyfus blijkt effectief te zijn. Het principe werkt. Het grote probleem is echter de opschaling, de fabrieksmatige productie van de noodzakelijke, grote hoeveelheden van het vaccin. Voor één enkele vaccinatie zijn darmstelsels nodig van ongeveer 100 tot 300 kleerluizen. Behalve het echtpaar Weigl en de medewerkers van zijn laboratorium worden midden jaren dertig tientallen luizenvoeders onder de bevolking van Lwów geworven. Tegen een kleine vergoeding laten deze mensen gedurende enkele uren een paar doosjes vol met kleerluizen op beide bovenbenen plaatsen. Zo kan één luizenvoeder met de donatie van steeds minuscule hoeveelheden bloed, na de beet van een luis, in een week circa 30.000 kleerluizen tot volle wasdom brengen. Dit zou voldoende zijn voor vaccinatie van maximaal 300 personen. Na kunstmatige infectie van de kleerluis moet deze eerst nog een tijdje in leven worden gehouden om de bacteriën de kans te geven zich te vermenigvuldigen. Dus ook geïnfecteerde kleerluizen moeten gevoed worden door middel van de beschreven voederdoosjes. Alleen luizenvoeders die zelf al eens vlektyfus hebben doorgemaakt komen hiervoor in aanmerking, omdat Weigl aanneemt dat zij inmiddels zelf immuun zijn tegen een nieuwe infectie. Maar Weigl zelf heeft ervaren dat deze gedachte niet altijd opgaat. Na een eerste episode met vlektyfus maakt hij zelf een tweede infectie door, alhoewel het recidief minder ernstig verliep dan de eerste infectie. Dit complete productieproces is omslachtig en stelt in technisch en praktisch opzicht hoge eisen. Er is veel tijd mee gemoeid en ook als er onder optimale laboratoriumomstandigheden secuur wordt gewerkt zijn de risico’s groot. In het laboratorium van Weigl zijn er, in het team van de ‘voeders’, regelmatig doden door vlektyfus te betreuren.

Tijdens de Tweede Wereldoorlog is de nood hoog in de getto’s en in de concentratiekampen. In het getto van Lemberg vallen veel bewoners ten prooi aan de infectie. Anne Frank en haar zus Margot overlijden in Bergen-Belsen ten gevolge van de ziekte, evenals de vooraanstaande sociaaldemocratische politicus Wiardi Beckman in Dachau. Maar voor de Duitse generaals zwaarwegender: op het slagveld, tijdens de verschillende veldtochten, neemt het aantal vlektyfusinfecties in de Wehrmacht enorm toe. Soldaten aan het front of tijdens de verschillende troepenverplaatsingen hebben eenvoudig geen gelegenheid om de zware, dikke stof van hun dampende uniformen goed te drogen. Daarmee zijn de uniformen een aantrekkelijke pleisterplaats voor meeliftende kleerluizen met R. prowazekii-bacteriën in hun kielzog. Zo maakt de vlektyfusbacterie duizenden slachtoffers onder de soldaten op de slagvelden in Noord-Afrika en Rusland. Vaccinatie van de miljoenen soldaten volgens de methode van Weigl zou voor productie van toereikende hoeveelheden vaccin duizenden luizenvoeders vereisen, grootschalige fabrieken, een enorme logistiek en eindeloos veel geknutsel. De nazileiding in Berlijn ziet al snel in dat dergelijke grootschalige productie van het Weigl-vaccin niet haalbaar is.

De nazi’s gaan daarom al in de begindagen van de Tweede Wereldoorlog op zoek naar alternatieve methoden in landen die inmiddels bezet zijn door de Duitsers. Onderzoekers van het Institut Pasteur in Parijs, Paul Durand en Hélène Sparrow, zijn op de goede weg met een methode waarbij geen luizen en dus ook geen menselijke ‘voeders’ betrokken zijn. Zij ontwikkelen een methode waarbij gebruik wordt gemaakt van proefdieren. In het Nederlands Tijdschrift voor Geneeskunde wordt deze nieuwe methode in 1942 besproken onder het kopje ‘Actueele vraagstukken’ onder leiding van de vooraanstaande professor Ruitinga. Kunstmatige infectie van muizenlongen lijkt een effectief vaccin op te kunnen leveren en het klinkt instemmend:

Daar bij het vergelijkend immuniserend onderzoek op caviae bleek, dat het ‘konijnenlong-vaccin’ gelijkwaardig was in zijn immuniseerende eigenschappen aan het ‘muizenlong-vaccin’, was hiermede de mogelijkheid om grootere hoeveelheden vaccin te bereiden geen bezwaar meer in de weg gelegd. Meer en meer begint men dus het beoogde doel te bereiken.

Ook de Duitse legerleiding volgt de ontwikkelingen in het Parijse onderzoek naar een vaccin nauwgezet met het oog op de mogelijke bescherming van de Wehrmachtsoldaten. Maar de onderzoekers van het Institut Pasteur zien keer op keer kans om de Duitsers aan het lijntje te houden. Nooit weigeren zij rechtstreekse medewerking, maar steeds wordt met allerlei excuses de daadwerkelijke levering van het nieuwe Pasteur-vaccin belangrijk vertraagd. Zogenaamd zijn er steeds weer nieuwe testen noodzakelijk. Als uitstel echt niet langer mogelijk is, leveren de Fransen slechts minieme hoeveelheden van het vaccin, geproduceerd volgens deze nieuwe methode. Uiteindelijk stellen zij niet meer dan tien procent van hun totale productie ter beschikking aan de Duitsers. Tegelijkertijd openen zij in Parijs wel de deuren voor werkbezoeken van Duitse onderzoekers. De nazi’s hopen zo zelf voldoende kennis en ervaring te kunnen opdoen om daarmee, onafhankelijk van anderen, eigen productielijnen van vlektyfusvaccins op te gaan zetten. Een van de eerste Duitse bezoekers aan het Institut Pasteur is de SS’er Erwin Ding uit Buchenwald. Het is de bedoeling dat deze nazi-arts in Buchenwald de verantwoordelijkheid op zich zal gaan nemen voor de productie van een effectief, eigen nazivaccin tegen vlektyfus, gebaseerd op de complexe Franse methode.

Boek: Denkdwang – Pim van Gool