Ziek of zijde: hoe zijderupsen de kiemtheorie van de ziekte veroorzaakten

In het begin van de 19e eeuw geloofden veel topwetenschappers vurig dat ziekte spontaan optrad door slechte geuren of “miasma’s” (bekend als miasmatheorie). We weten tegenwoordig dat sommige microben bedwelmende geuren kunnen produceren terwijl ze gedijen in verval, dus het associëren van ‘slechte geuren’ en ziekte is achteraf gezien logisch. De miasma-theorie maakte van parfum de Purell van het begin van de 19e eeuw en gaf de pestendokter zijn kenmerkende potpourri-neus.

Dankzij de snavel van een pestdoktermasker konden artsen aromatische items dragen om de lucht te “zuiveren”, in overeenstemming met de toen heersende miasma-theorie.

Er zou echt geen moderne microbiologie kunnen zijn zonder een theorie van ‘ziektekiemen’. Toen de kiemtheorie in 1835 werd ontdekt, had het de monumentale taak om de heersende miasmatheorie omver te werpen. Revoluties beginnen klein en de omwenteling van de miasmatheorie begon met een ontkiemende sporen op de rug van een zijderups in Italië.

De opkomst van de precaire Europese zijde-industrie

Net als de ziekten die ze kunnen veroorzaken, ontstond de kiemtheorie niet spontaan toen Antonie van Leeuwenhoek microben voor het eerst beschreef als ‘diertjes’. Wetenschappers hadden serieuze motivatie nodig om microben aan ziekten te koppelen nadat ze micro-organismen hadden ontdekt; die motivatie was gebaseerd op economie. In het bijzonder leidde de wens om fijne zijde te produceren uiteindelijk tot de associatie tussen microben en infectie. De historische passie van Europa en het Midden-Oosten voor zijde was zo sterk dat hun handelsroute naar China “de zijderoute” werd genoemd. De zijde-industrie (ook wel zijdeteelt genoemd), zeker geïmporteerd uit China en misschien in het haar van een onverschrokken prinses, bloeide in heel Europa tegen de jaren 1100. Voor de productie van zijde zijn echter grote aantallen zijderupsen nodig – en grote aantallen van elke bevolking worden kwetsbaar voor infectieziekten.
Als je er nog nooit over hebt nagedacht waar zijde vandaan komt, is hier een korte inleiding: zijderupsen zijn rups “koeien” die zijden cocons spinnen in ruil voor stapels (en stapels) moerbeibladeren. Gelukkig worden zijderupsen al minstens 5000 jaar gedomesticeerd (verspreid over de legende), dus deze rupsen werken redelijk samen, gezien de juiste omstandigheden.

Een pas opgekomen zijderups die voor het eerst op zijn ineffectieve vleugels slaat.

Bron: foto met dank aan B. Lovett.

Het onderhouden van voldoende rupsen om de kilometers zijde te produceren die nodig is voor lakenrassen die ideaal zijn voor rupsziekten. Wetenschappers en zijdeboeren waren aanvankelijk onwetend over de strijd tussen zijderupsen en hun ziekteverwekkers en het succes van de zijderupsenkwekerijen was dus onzeker. Het was een veel voorkomende tragedie dat zijderupsenkwekerijen overspoeld werden met ziekten met weinig tussenkomst van de boeren.

Dit leidde tot bijgelovige teeltmethoden voor zijderupsen, zoals het branden van wierook, gebaseerd op traditie en het destijds geloof dat slechte geuren zouden spontaan zijderupsen ziek maken. Zieke zijderupsen betekenden minder zijde, wat resulteerde in minder winst voor de zijde-industrie. Zoals in veel landen het geval was, stond Italië voor een grimmige, zijdeloze toekomst met hun zijderupsenindustrie. Deze mislukkingen van de zijderupsenteelt zorgden ervoor dat de industrie naar de wetenschap ging voor een antwoord.

De kiemtheorie van de ziekte bij Italiaanse zijderupsen

Agostino Bassi was een insectenwetenschapper uit Lodi die aan het werk ging om praktische oplossingen te bedenken om zijderupsen gezond te houden en zo de afnemende zijde-industrie te redden. Wetenschappers weten tegenwoordig dat de zijde-industrie te kampen had met meerdere micro-organismen: verschillende virussen, bacteriën en schimmels hebben een voorliefde voor rupsen. In Bassi’s tijd, hoewel de microbiële etiologie onbekend was, werden de ziekten die door deze verschillende microben werden veroorzaakt, geclassificeerd op basis van hun kenmerkende symptomen.

Een schets van de Italiaanse entomoloog Agostino Bassi, die de kiemtheorie van ziekte bij zijderupsen ontwikkelde.

Zijderupsziekten hebben veel verschillende namen gehad door de geschiedenis van de zijdeproductie, maar moderne wetenschappers gebruiken de Franse namen: pebrine, muscardine, flacherie en grasserie. Bassi richtte zich op witte muscardine, die rupsen verandert in kleine mummies die vervolgens schitterende witte schimmels ontkiemen. Dit symptoom was zo opvallend dat de Fransen het “muscardine” noemden, naar een gelijknamige bonbon. Voor Bassi werd deze ziekte calcinaccio genoemd (Italiaans voor “puin”). De andere naam die door Italiaanse zijdeboeren werd aangenomen, was “mal del segno”, omdat het opmerken van deze ziekte bij uw rupsen beslist een “slecht teken was.”
Na het uitkiezen van een ziekte die zowel opvallend als een urgent probleem was voor de Italiaanse zijde-industrie, besteedde Bassi de volgende 25 jaar aandachtig aan het bestuderen van zijderupsenbonbons. Hij begon met het stellen van eenvoudige vragen: welke rupsen bezwijken voor de ziekte? Hoe zijn zieke rupsen gerelateerd? Hoe verloopt de ziekte? Uiteindelijk was hij op zoek naar een manier om te voorspellen welke rupsen ziek zouden worden, zodat zijdeboeren konden ingrijpen voordat een zieke rups een epizoötie werd.
Bassi’s onderzoek bracht hem tot het inzicht dat de ziekte betrouwbaar kon worden overgedragen door schimmelsporen te verwijderen van een dode zijderups bonbon op een gezonde rups. Stel je voor dat het kaarslicht weerkaatst op een cluster van schimmelsporen terwijl deze Italliaanse entomoloog ze door een opzettelijke boog naar een nietsvermoedende zijderups droeg. Dit was een paradigmaverschuivend moment in ons begrip van ziekte: het begin van de kiemtheorie. Bassi had zich gerealiseerd dat als zijdeboeren meer zijde willen, ze minder besmettelijke bonbons nodig hebben.

The Interwoven Threads of Basic and Applied Microbiology

Bassi distilleerde zijn realisatie in een manuscript met de titel ‘Del mal del segno, calcinaccio o moscardino, “Met een ondertitel die in het Engels is vertaald als” een ziekte die zijderupsen treft en op de middelen om zelfs de meest verwoeste fokkerijen ervan te bevrijden “. Hierin is de fundamentele ontdekking dat microben (namelijk ‘een vreemde kiem’) ziekten kunnen veroorzaken verweven met praktische tips voor het kweken van zijderupsen.
Bassi’s theorie had zo’n impact op ons begrip van ziekten dat zijn tips voor het fokken van zijderupsen duidelijk zijn voor een moderne lezer: onder hen zijn 1) ontsmettingsmiddelen gebruiken om besmette insecten en apparatuur schoon te maken, 2) rupsen scheiden om overdracht van ziekten te voorkomen en 3) besmette rupsen verwijderen voordat ze besmettelijk worden. Getuige van dit fenomeen bij insecten bracht hem ertoe voor te stellen dat wij mensen zijn even vatbaar voor ziektes veroorzaakt door ziektekiemen.

Vers uitgekomen zijderupsen die hongerig hun witte eieren achterlaten in zoek naar moerbeibladeren.

Bron: foto met dank aan B. Lovett.

Inspiratie voor de volgende generatie wetenschappers

Het belang van Bassi’s nieuwe theorie werd onmiddellijk erkend tely. Omdat zijn op bewijzen gebaseerde tips voor het fokken van zijderupsen een weg vooruit boden voor de door ziekte getroffen zijderupsenindustrieën in heel Europa, werd het vertaald in vele talen, waaronder het Frans, zodat het op grote schaal kon worden verspreid. De Franse vertaling van Bassi’s werk belandde op het bureau van Louis Pasteur, die sterk werd beïnvloed door deze nieuwerwetse ziektetheorie.
Pasteur ging werken aan pebrine in zijderupsen (een microsporidische ziekte die voornamelijk wordt veroorzaakt door Nosema bombycis), en hij verdedigde de ziektekiemtheorie om de miasmatheorie voorgoed omver te werpen. Dit verhaal vertegenwoordigt wetenschap op zijn best: internationaal, collaboratief, fundamenteel en vervolgens toegepast. Tegenwoordig wordt Bassi herdacht in de naam van de witte muscardineschimmel Beauveria bassiana die hem hielp zijn monumentale conclusies te trekken. Deze eer erkent dat deze Italiaanse wetenschapper de draad van ons verlangen naar de fijnere dingen in het leven heeft getraceerd tot een dieper begrip van de wereld om ons heen.
Verder lezen
Dit verhaal over insectenpathologie en vele anderen, waaronder Louis Pasteur’s eerste ontmoeting met een zijderups pop, worden vollediger en welsprekendder verteld in Disease in a mineur akkoord door Edward A. Steinhaus.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *