Voor zijn masterthesis reisde microbioloog Hans Carolus (KU Leuven) zes weken lang naar het Karibameer in Zimbabwe. Samen met een team lokale biologen zocht hij er naar zoetwaterslakken. Of beter gezegd, naar trematoden, de parasieten die zich via deze slakken verspreiden.
Het Karibameer ligt op de grens tussen Zambia en Zimbabwe en is het grootste kunstmatige meer ter wereld. Het is een gedroomd speelterrein voor biologen: het meer is eigenlijk een ondergelopen vallei, waardoor alle leven er nog relatief nieuw is. Bovendien stikt het er van de parasieten, wat niet uitzonderlijk is voor een Afrikaans meer. Helaas zijn er in Zimbabwe weinig middelen voor de moleculaire technieken die nodig zijn om die parasieten correct te identificeren.
'Verwaarloosde' parasieten
De onderzoekers focusten zich op trematoden. Trematoden zijn parasitaire platwormen. Er zijn tot nu toe maar liefst 18000 verschillende soorten trematoden beschreven, maar één ding hebben ze allemaal gemeen: ze ontwikkelen zich als larven in zoetwaterslakken, waarna ze die verlaten om mensen of dieren te infecteren. De ziektes die ze veroorzaken vallen onder de zogenaamde 'verwaarloosde ziektes', die wetenschappelijk en financieel erg onderbelicht zijn.
We hebben op basis van DNA een eigen diagnosemethode ontwikkeld. Deze methode kan over de hele wereld ingezet worden Hans Carolus
Parasieten identificeren op basis van het uiterlijk is erg moeilijk, als je weet dat de slakken soms maar enkele millimeters groot zijn. De parasieten zijn zelfs nauwelijks zichtbaar met het blote oog. Het gevolg: een te grote foutenmarge. En dat is een probleem, voor biologen, voor de veiligheid van de bevolking, de veeteelt en de visserij. Een oplossing is het gebruik van DNA-analyse voor identificatie.
Invasie
Hans Carolus: “Vroegere DNA-analysemethodes zochten alleen naar soorten die runderen of mensen konden infecteren. Daarom ontwikkelde ik voor mijn thesis eerst een nieuwe, aangepaste diagnosemethode. Die kan alle trematodensoorten detecteren, maar geeft ook informatie over parasieten die belangrijk zijn voor mensen en vee. Met die methode sluiten we dus valse negatieven uit: als we nu geen trematoden vinden, zijn er echt geen aanwezig.” Een techniek die over de hele wereld ingezet kan worden in het parasietenonderzoek.
Tijdens de zes weken in Zimbabwe verzamelden de onderzoekers zoveel mogelijk zoetwaterslakken, die ze achteraf analyseerden. En niet alle slakken en trematoden waren lokale bekenden. Zoals een slak uit Noord-Amerika, een potentiële drager van de Fasciola of leverbotworm, die de lever van mensen, vee en zelfs olifanten kan infecteren.
De schuldige van deze invasie aan invasieve soorten? De waterhyacint, een Amerikaanse sierplant die het goed doet in het kunstmatige meer. Niet alleen is deze plant het perfecte overzeese transportmiddel voor geïnfecteerde zoetwaterslakken, ze overwoekert bovendien grote delen van het meer.
Zombieslakken in Zimbabwe
Een bijzondere ontdekking was Leucochloridium, de parasiet die verandert in 'zombieslakken'. Een topper op YouTube, maar wat vooral opvallend is: deze parasiet was voorheen nog nooit ontdekt in Zimbabwe, zelfs niet in Afrika. Het is een van de invasieve soorten die de onderzoekers identificeerden in het meer.
Leucochloridium neemt het brein van de slak over. Op aansturen van de parasiet verplaatst die slak zich naar hogergelegen, zonnige plaatsen. Ondertussen nestelt de parasiet zich in de voelsprieten en vormt daar pulserende kleurrijke banden. Zo wordt de slak opgemerkt door de eindgastheer van de parasiet: een vogel met een appetijt voor slakken.
Fotoverslag
Microbioloog Hans Carolus gidst ons door een aantal van zijn foto's die hij nam tijdens zijn reis naar Zimbabwe.
“Dit is het ‘scoopen’ om slakken te verzamelen. Sediment (zand, steentjes en grind) en drijvend materiaal (zoals waterplanten) worden gecontroleerd op slakken. De waterhyacint overwoekert het meer.”
“Dit is het uitwerpen van een ‘dredge’ om sediment, waterplanten of ander drijvend materiaal te verzamelen en te controleren op de aanwezigheid van slakken. Een dredge is een variant van een ‘scooping’ net, maar dan voor stalen dieper in het meer. Door de vele krokodillen en nijlpaarden in het meer is het op sommige plaatsen niet mogelijk dieper in het meer te gaan, dan wordt er een dredge gebruikt."
"Dit is mijn favoriete foto... Het Karibameer zit vol met nijlpaarden, dit is dus een alledaags zicht: een visser kijkt naar een groep nijlpaarden die zonnebaden.”
"Hier kijk ik door een binoculaire microscoop om de parasietenlarven te zoeken die de slak verlaten. Als ik die vind, dan breng ik die voorzichtig over naar een draagglaasje voor een foto (met een lichtmicroscoop). Vervolgens worden de larven in ethanol bewaard voor latere identificatie op basis van DNA.”
“Hier zie je het beeld onder de microscoop: parasitaire larven die net een geïnfecteerde slak hebben verlaten en met hun zwemstaart op zoek gaan naar hun eindgastheer. Vermoedelijk is het een Fasciola soort en dus een potentiële parasiet van mens, rund of wilde herbivoor.”
"Het Karibameer is het grootste door de mens gemaakte meer in de wereld. Het ontstond pas na de bouw van de Karibadam in de jaren 60. Het meer is jong, wat zeer interessant is voor studies over zijn biologie, geologie, geografie, economie... De dode bomen in het meer zijn overblijfselen van de bomen die ooit de vallei hebben bebost.”
Promotoren: prof. dr. Filip Volckaert, dr. Tine Huyse, prof. dr. Maxwell Barson
Onderzoek ondersteund door het AfricaMuseum en KU Leuven
Vlaamse Scriptiebank
Hans Carolus nam met zijn scriptie deel aan de Vlaamse Scriptieprijs. U kan zijn volledige masterproef lezen op de Vlaamse Scriptiebank.
