Klimaatverandering en infectieziekten wereldwijd

Klimaatverandering is bestempeld als de grootste bedreiging voor de volksgezondheid in de 21e eeuw. Verhoogde uitstoot van broeikasgassen leidt onder andere tot het opwarmen van de aarde, toenamen in extreme neerslag, overstromingen, droogte en stormen, veranderingen in de vegetatie en verzuring van oceanen. Nederland heeft volgens de Nationale Klimaatadaptatiestrategie te maken met vier klimaattrends: het wordt warmer, het wordt natter, de zomers worden droger en de zeespiegel stijgt.1 Deze veranderingen worden vaak in één adem genoemd met een wereldwijde toename van infectieziekten.

Het verband tussen klimaatverandering en de toename van infectieziekten is echter complex. Naast klimaatverandering spelen ook veranderingen in landgebruik, biodiversiteit, toegang tot gezondheidszorg en gezondheidsprogramma’s, mobiliteit en demografische ontwikkelingen een grote rol. Zo houdt de opkomst van nieuwe pathogenen – die soms de potentie hebben om een pandemie te veroorzaken – verband met de toenemende druk op ecosystemen door verlies van biodiversiteit, intensieve veeteelt in dichtbevolkte gebieden en de handel in wilde dieren.2 Volgens een recente analyse kan meer dan de helft van de humane infectieziekten verergerd worden door klimaatverandering.3 Uitzonderingen hierop zijn ziektes als influenza, covid-19 en infecties met rotavirus of norovirus, waarvan de ziektelast waarschijnlijk afneemt.3,4

In dit artikel presenteren we de actuele inzichten over de veranderende epidemiologie en ziektelast van een aantal infectieziekten in relatie tot klimaatverandering. We beperken ons hierbij tot vector- en wateroverdraagbare infectieziekten. Voor deze infectieziekten is veel wetenschappelijke bewijs beschikbaar, en worden duidelijke effecten van klimaatverandering gesuggereerd. Daarbij onderscheiden we directe en indirecte klimaateffecten.

Directe en indirecte klimaateffecten

De vrij algemene verergering van ziektelast door klimaatverandering kan veroorzaakt worden door een breed scala aan effecten. Voorbeelden van directe effecten zijn versnelde reproductie van pathogenen en verhoogde virulentie door selectie van pathogenen met hogere hitte- en dus koortsresistentie. Voor bacteriële ziektes gaat een hogere temperatuur niet alleen gepaard met toegenomen bacteriegroei, maar ook met een verhoogde overdracht van genetisch materiaal die kan leiden tot antibioticaresistentie.2,5

Klimaateffecten kunnen ook indirect een effect hebben, bijvoorbeeld door een toename in blootstelling aan pathogenen als gevolg van toegenomen waterrecreatie, of door ecologische effecten, zoals veranderingen in het verspreidingsgebied van vectoren als muggen en teken.3

Geregeld spelen veranderingen in ecosystemen zowel een directe als indirecte rol. Zo kan verandering van bodembedekking leiden tot een toename van broeikasgassen en op die manier temperatuurstijging veroorzaken, maar kan ontbossing er ook toe bijdragen dat virussen overspringen van dieren op mensen, zoals het Nipah-virus en het ebolavirus; dit noemen we ‘spillover events’.3 Er kunnen bovendien zogenoemde ‘cascade-effecten’ optreden. Daarmee bedoelen we dat een klimaatgebeurtenis, zoals een storm, via tussenstappen gevolgen kan hebben die groter zijn dan de oorspronkelijke gebeurtenis.

Vectorgebonden infectieziekten

Vectoren zijn organismen die ziekteverwekkers kunnen overdragen tussen twee gastheren. De meeste vectoren zijn bloedzuigende geleedpotigen, zoals muggen, teken, vliegen en zandvliegen, of roofwantsen. Vectorziekten zijn in sterke mate afhankelijk van klimaatomstandigheden. De levensduur van vectoren en de snelheid waarmee zij zich voorplanten, worden immers sterk beïnvloed door omgevingsfactoren. Daarnaast is de snelheid waarmee pathogenen zich in vectoren ontwikkelen sterk afhankelijk van de omgevingstemperatuur; bij hogere temperaturen wordt de incubatietijd korter.6 Klimaatverandering zou daardoor kunnen leiden tot een uitgestrekter verspreidingsgebied van bepaalde vectoren en een toename in de intensiteit van bijvoorbeeld malariatransmissie.

Malaria

Tientallen Anopheles-muggensoorten kunnen Plasmodium-parasieten overdragen die malaria veroorzaken. Muggen zijn voor hun voortplanting sterk afhankelijk van vochtigheid en hoge temperaturen. Verschillende klimaatprojecties suggereren dat zowel het aantal gebieden dat geschikt is voor malaria als het aantal maanden per jaar waarin de condities gunstig zijn voor transmissie, kunnen toenemen.7 Als er geen extra maatregelen genomen worden tegen klimaatverandering, zouden mogelijk zelfs miljarden extra mensen risico lopen op malaria.7

Deze voorspelling lijkt te passen bij sporadische uitbraken van malaria in hooggelegen gebieden waar temperatuur de voor malaria beperkende factor is. Toch is het verband met klimaatverandering uiterst onzeker en vielen ziekte-uitbraken in Afrikaanse hooglanden meestal niet samen met periodes waarin het klimaat bovengemiddeld geschikt was.8 Daarnaast is het mogelijk dat in hete gebieden waar nu veel malaria voorkomt, zoals de West-Afrikaanse Sahel, een temperatuurstijging ervoor zorgt dat het klimaat juist minder gunstig wordt voor malaria doordat de muggensterfte toeneemt. De onzekerheden in deze modellen is groot: temperatuur en vochtigheid zijn relatief goed te incorporeren in voorspellingen – al is het vermogen van muggen zich aan te passen aan temperatuursverandering een relevante onzekere factor – maar dit is niet het geval voor weersextremen.

Wat wel helder is, is dat een mogelijke toename van malaria door klimaatverandering geïnterpreteerd moet worden in de context van andere factoren, zoals veranderingen in landgebruik, veranderende welvaart en verbeterde toegang tot malaria-interventies. Het belang hiervan wordt krachtig geïllustreerd door een vergelijking van de malariasituatie rond 1900 met die in 2007 (figuur 1). In de tussenliggende periode is de gemiddelde temperatuur op aarde ongeveer 1,2 °C gestegen, terwijl het aantal malariagebieden en malariagevallen sterk dalende trends laten zien.9 Deze patronen willen niet zeggen dat klimaatverandering geen invloed heeft op de ziekte, maar wel dat deze invloed overschaduwd lijkt te worden door een veel grotere impact van gezondheidsmaatregelen, zoals de massale inzet van klamboes en betere toegang tot diagnose en behandeling.

Figuur 1

Afname in het verspreidingsgebied van malaria

Klimaatverandering speelt geen – of nog geen duidelijke – rol bij de sporadische gevallen van malaria door P. vivax in zuidelijk Europa, waar de ziekte wordt verspreid door lokale muggensoorten.10 Hoewel er ook in Nederland Anopheles-muggen zijn die malaria kunnen overdragen, is de terugkeer van malaria als gezondheidsprobleem in Nederland uiterst onwaarschijnlijk. Door de goede gezondheidszorg en lage dichtheid van Anopheles-muggen is de kans op grote uitbraken bijzonder klein.

Dengue en chikungunya

De gelekoortsmug (Aedes aegypti) en de Aziatische tijgermug (Aedes albopictus) kunnen onder andere virussen verspreiden die dengue, chikungunya en zika veroorzaken. In tegenstelling tot malaria is de ziektelast van dengue wereldwijd sterk toegenomen.11 Deze toename wordt voor een aanzienlijk deel verklaard door bevolkingsgroei in gebieden waar dengue voorkomt,12 onder andere in Zuidoost-Azië.

In Europa werd de eerste lokale transmissie van dengue geconstateerd in 2010; in de daaropvolgende jaren zijn in totaal 144 gevallen gerapporteerd die vermoedelijk veroorzaakt waren door transmissie door lokale muggen (figuur 2).

Figuur 2

Autochtone transmissie van dengue en chikungunya in Europa

Naast bevolkingsgroei en de introductie van muggen door mondiale ‘interconnectiviteit’ (dat zijn de contacten tussen mensen, dieren en planten wereldwijd door verspreiding in elkaars leefomgeving), draagt klimaatverandering bij aan een toename van het verspreidingsgebied van Aedes-muggen. Negen van de tien meest geschikte jaren voor denguetransmissie wereldwijd deden zich voor na het jaar 2000.13 De klimaatgeschiktheid voor dengue nam wereldwijd toe met ongeveer 12%.11 Aedes-muggen gedijen bovendien goed in stedelijke gebieden, waardoor ook de mondiale verstedelijking een factor van belang is bij de toename van dengue.

Hoewel goede bestrijdingsprogramma’s kunnen voorkomen dat Aedes-muggen zich vestigen in nieuwe gebieden en er momenteel veelbelovende nieuwe vaccins tegen dengue getest worden,14 moeten we er rekening mee houden dat, deels door klimaatverandering, een groeiend deel van de wereldbevolking risico gaat lopen op infectieziekten die door Aedes-muggen worden overgedragen.12

Lyme-borreliose en tekenencefalitis

De teek Ixodes ricinus kan Lyme-borreliose en tekenencefalitis (TBE) in Europa verspreiden.15 De verspreiding van deze vector neemt toe in delen van Europa, mede doordat winters als gevolg van klimaatverandering milder worden.15 Warme en vochtige winters en warme lentes kunnen ervoor zorgen dat meer teken de winter overleven en dat deze teken ook eerder in het jaar actief worden. Hete zomers gaan juist gepaard met een afname in activiteit. Milde winters en een vroeg voorjaar hielden duidelijk verband met een verhoogde incidentie van TBE in Zweden.16

Ook in Centraal-Europa zijn veranderingen gezien in de epidemiologie van infectieziekten die door teken worden overgedragen, zoals een toename in het aantal patiënten met Lyme-borreliose in Hongarije, en het optreden van TBE in steeds hoger gelegen gebieden in Tsjechië.17,18 Deze veranderingen lijken deels samen te hangen met klimaatverandering.

Ook andere factoren kunnen het toekomstige aantal tekenbeten en de kans op infectie direct of indirect beïnvloeden, zoals meer menselijke activiteit buitenshuis, uitbreiding van bewoond gebied en vergroening van stedelijke gebieden, bijvoorbeeld in het kader van klimaatadaptatie.

Net als bij malaria, dengue en chikungunya leiden toenames in blootstelling aan teken niet altijd tot een toename in het aantal ziektegevallen, onder andere door de beschikbaarheid van vaccins voor TBE en het effect van voorlichtingscampagnes.18

Watergerelateerde infectieziekten

Wateroverdraagbare infectieziekten worden veroorzaakt door bacteriën, virussen, parasieten en schimmels en kunnen sterk verband houden met het klimaat.19 Zo kunnen virussen geïnactiveerd worden door ultraviolette straling en kan de groei van milieupathogenen in het oppervlaktewater sterk beïnvloed worden door temperatuur en hevige regenval.

Vibrio en Legionella

Klimaatverandering heeft al geleid tot omstandigheden die gunstig zijn voor de groei en verspreiding van ziekteverwekkers als Vibrio- en Legionella-bacteriën. Klimaatgerelateerde veranderingen in zeezoutconcentraties en watertemperatuur zorgen bijvoorbeeld voor gunstiger omstandigheden voor Vibrio-bacteriën die in een waterig milieu kunnen groeien,11 waardoor deze bacteriën in een steeds groter gebied en in grotere aantallen voorkomen. In verschillende Europese en Noord-Amerikaanse kustgebieden is een toename in het aantal ziektegevallen door Vibrio spp. gezien die waarschijnlijk met deze ontwikkeling samenhangt.20,21

Uiteenlopende verwachtingen

Hevige regenval, overstromingen en warm weer houden ook in bredere zin verband met watergerelateerde infectieziekten.22,23 De verwachtingen over toekomstige risico’s op watergerelateerde infectieziekten lopen uiteen. Voorspellingen over diarree veroorzaakt door watergerelateerde pathogenen laten een vrij eenduidig beeld zien van wereldwijd toenemende risico’s.4,13 Voor andere infectieziekten zijn voorspellingen onzeker en regio-afhankelijk. De parasitaire ziekte schistosomiasis zal in sommige gebieden toenemen door een klimaatgerelateerde groei in het aantal tussengastheren (verschillende soorten waterslakken), terwijl op andere plekken de drempelwaarde voor hitte steeds vaker overschreden zal worden of slakken weggespoeld zullen worden door overstromingen, waardoor de ziekte dus afneemt.

Cascade-effecten

Uitbraken van watergerelateerde infectieziekten kunnen ook optreden als gevolg van domino- of cascade-effecten. Zo kan een orkaan tot overstromingen leiden of vectorbestrijdingsprogramma’s onderbreken. Contaminatie van overstromingswater met pathogenen en toegenomen muggenpopulaties zorgen vervolgens voor blootstelling van de bevolking aan pathogenen en voor cascade-effecten, zoals uitbraken van water- of vectoroverdraagbare infectieziekten. De gevolgen van deze cascade-effecten kunnen vele malen groter zijn dan de directe gezondheidseffecten van de oorspronkelijke gebeurtenis.

Tijdens de recente overstromingen in West-Europa in 2021 werd het risico op dergelijke cascades met een groot aantal betrokken ziekteverwekkers uitgebreid beschreven.24 In 2022 resulteerden de desastreuze overstromingen in Pakistan in meerdere gerapporteerde gevallen van diarree, huidaandoeningen, respiratoire ziekte en malaria.25 In de Amerikaanse staat Florida werd in 2022 ook een sterke toename van Vibrio-infecties gerapporteerd na orkaan Ian; het ging hier om 74 gevallen in 2022 ten opzichte van een jaarlijks gemiddelde van 38 in de voorgaande 10 jaar. Omdat klimaatverandering leidt tot een toename van extreme weersgebeurtenissen, is aandacht voor – overigens moeilijk te voorspellen – cascade-effecten extreem belangrijk.

Een onzekere toekomst

Klimaatverandering kan leiden tot veranderingen in het verspreidingsgebied van vectoren en tot een toename van gebieden en periodes waarin de omstandigheden voor ziekteverspreiding gunstig zijn. Hiermee kan klimaatverandering zorgen voor een toename in ziektelast van meerdere infectieziekten,3 zoals al zichtbaar is voor dengue.11,13

Tegelijkertijd zien we bij andere ziekten schijnbaar tegenstrijdige trends: hoewel klimaatverandering zorgt dat de omstandigheden gunstiger worden voor pathogeentransmissie, neemt de ziektelast sterk af. De reden hiervoor is dat klimaat slechts een van de vele factoren is die de wereldwijde ziektelast door infectieziekten bepalen (figuur 3). Sterke volksgezondheidsprogramma’s en economische vooruitgang hebben ertoe geleid dat de sterfte door malaria en diarree in de afgelopen decennia ongeveer gehalveerd is,2,13 ondanks nieuwe uitdagingen bij vector- en ziektebeheersing door klimaatverandering.

Figuur 3

Factoren die wereldwijd de ziektelast door infectieziekten bepalen

Toekomstige effecten zijn, mede door dit complexe samenspel van factoren, moeilijk te bepalen. Het is echter evident dat juist in de context van klimaatverandering effectieve, toegankelijke en duurzame volksgezondheidsprogramma’s van groot belang zijn om infectieziekten in te perken en terug te dringen. Deze programma’s kunnen bepalend zijn voor het al dan niet optreden van de voorspelde gevolgen van klimaatverandering. Belangrijk is hierbij dat klimaatverandering gezondheidsverschillen tussen arme en rijke landen en bevolkingsgroepen verder kan vergroten. Zo kunnen extreme weersomstandigheden via cascade-effecten leiden tot een sterke toename in infectieziektegevallen in lage-inkomenslanden, terwijl deze effecten beperkt kunnen blijven in rijkere landen.

Adaptatie van zorgsystemen aan opkomende, toenemende of veranderende risico’s als gevolg van klimaatverandering met aandacht voor kwetsbare groepen is dus noodzakelijk. In de praktijk betekent dit bijvoorbeeld dat Nederlandse zorgverleners beter op de hoogte moeten zijn van de mogelijke nieuwe infectierisico’s die optreden bij overstromingen en van vectorziekten die in toenemende mate in Europa voorkomen.

Tot slot kan klimaatverandering bijdragen aan politieke en economische instabiliteit die kan resulteren in een algemeen gezondheidsverlies en een toename van de ziektelast door infectieziekten, bijvoorbeeld doordat gezondheidsprogramma’s of zorgsystemen instorten. Socio-economische factoren zijn hierdoor in hoge mate bepalend voor de uiteindelijke impact van klimaatverandering op de volksgezondheid.