In Nederland is botulisme vooral bekend van grootschalige sterfte onder (water)vogels in een warme zomerperiode. Foto Shutterstock Wageningen Bioveterinary Research (WBVR) stapt voor de detectie van botulismetoxinen over op een nieuwe in vitro methode, waardoor inzet van muizen niet langer nodig is.
De overstap naar deze nieuwe in vitro-test (zie kader) past bij het streven van WUR om minder dieren te gebruiken voor diagnostiek, onderzoek en onderwijs. Met de voorbereidingen ervan zijn WBVR-onderzoekers, onder wie Miriam Koene, al sinds 2018 bezig. ‘De test is gebaseerd op een techniek die zo’n twintig jaar geleden is beschreven in de VS, maar waarvoor niet alle reagentia vrij beschikbaar zijn in Europa. We hebben toen gekeken of we de benodigde antilichamen zelf konden maken’, vertelt ze.
Met lama-antilichamen lukte dat. Een uitgebreid, jarenlang validatietraject toonde dat de in vitro test dezelfde betrouwbaarheid heeft als de diagnostiek die tot nu toe werd gebruikt. Sinds 1 april wordt de in vitro methode gebruikt voor alle veterinaire botulisme-diagnostiek. De overstap met de tests voor de menselijke varianten, waarvan veel meer subtypes bestaan, volgt naar verwachting komend jaar, als in Duitsland ontwikkelde testen beschikbaar komen.
Toxines
In Nederland is botulisme vooral bekend als veroorzaker van grootschalige sterfte onder (water)vogels tijdens een warme zomerperiode. Het komt ook voor bij rundvee, pluimvee en paarden. Menselijke besmettingen zijn zeldzamer: ongeveer eens in de twee à drie jaar. De symptomen van botulisme – verlammingsverschijnselen met soms de dood tot gevolg – worden veroorzaakt door de gifstoffen (toxines) van de bacterie Clostridium botulinum.
Clostridium botulinum komt algemeen voor in de Nederlandse bodem. Ook wordt de bacterie wel aangetroffen in het maagdarmkanaal van dieren, waar ‘normale’ darmflora de vorming van gifstoffen verhindert. Zowel binnen als buiten een lichaam ontstaan pas problemen als zich de juiste omstandigheden voordoen voor toxinevorming: een bepaalde omgevingstemperatuur, een zuurstofarme omgeving en zo nog wat factoren. De toxines die dan ontstaan, behoren tot de meest giftige stoffen die in de natuur voorkomen.
Duizend tests
WBVR is het enige lab in Nederland dat de botulisme-diagnostiek routinematig uitvoert. Jaarlijks verricht het ongeveer duizend botulismetests, die uit twee onderdelen bestaan: een test om aanwezigheid van de bacterie op te sporen (via een relatief eenvoudige PCR-test) en een toxinetest. Detectie van botulinetoxinen is de meest betrouwbare manier om botulisme vast te stellen. Bij de oude methode waren daar op jaarbasis enkele tientallen muizen voor nodig, schat Koene.
WBVR behoort tot de eerste Europese instituten die voor botulismediagnostiek volledig overstapt op de diervrije in vitro-methode. Voor aanvragers van de tests verandert er niets; de doorlooptijd en het aanvraagprocedé blijven vooralsnog hetzelfde.
Hoe werkt het?
‘Het is geen makkelijke test en hij is ook niet makkelijk uit te leggen’, waarschuwt Koene. Toch een poging, in lekentaal: bij de nieuwe in vitro-test worden de lama-antilichamen gekoppeld aan minuscule magnetische bolletjes. Daarmee ‘vis’ je als het ware in het monstermateriaal. Als er toxines aanwezig zijn, dan binden die aan de antilichamen. Met een magneet haal je die magnetische bolletjes er weer uit. Dan blijft een concentratie aan toxines over.
De volgende stap is toevoeging van synthetische eiwitten, om te zien of en hoe die worden ‘opgeknipt’. Botulismetoxines zijn namelijk enzymen die bepaalde eiwitten op een heel specifieke manier ‘knippen’ (= de reden dat botulisme verlamming veroorzaakt). Via MALDI-TOF is aan te tonen of die specifieke ‘knipproducten’ aanwezig zijn in het monster – en dus of er sprake is van botulismetoxines. MALDI-TOF staat voor matrix assisted laser desorption/ionisation time-of-flight analyzer; het is een manier om via massaspectrometrie eiwitten te meten.
