Till följd av den agrara revolutionen för tiotusen år sedan, som för några hundra år sedan följdes av industrirevolutionen och husdjursrevolutionen, har människan som djurart genomgått en närmast osannolik tillväxt. Vi är med våra 6,5 miljarder artfränder jordens näst vanligaste däggdjur. Det är nog bara brunråttan som klår oss i antal.
Dessutom har vi efter tiotusen år i människans tjänst lyckats få en liten djungelhöna från Sydostasien att, med sina 20 miljarder ättlingar, bli jordens vanligaste fågel och även den vanligaste flytt eller flyttbara fågeln. Domesticerade klövdjur som ko, får och get kan med sin miljard vardera, tävla om tredjeplatsen. Vi har med andra ord skapat ett slags "domesticerade ekosystem" som består av ett stort antal individer av mycket få arter. Dessa "monokulturer" är å ena sidan kostnadseffektiva, men å andra sidan är de känsliga för yttre hot som smittsamma sjukdomar. Dessutom är de inte slutna utan kommunicerar med de naturliga ekosystemen genom utbyte av parasiter, bakterier och virus. Få vet om att de flesta smittsamma infektionssjukdomar som drabbar människan är zoonotiska, det vill säga att de har sitt ursprung i djurvärlden och som via en serie händelser förts över till människan. Antalet infektionssjukdomar är inte statiskt, även i vår tid sker nyintroduktioner av zoonotiska mikroorganismer som exempelvis SARS och de retrovirus som ger upphov till HIV/AIDS.
Pandemier
Innan de uppmärksammade fjäderfäutbrott-en av högpatogena H5N1 virus, betraktades influensa A virus av de flesta som ett virus unikt för människan. Vi har blivit vana att i stort sett ställa klockan efter kusinen H3N2, ett influensavirus som varje vinter dyker upp på våra breddgrader och orsakar större eller mindre utbrott hos människor. Detta virus är ett arv från Honkong-influensan, den senaste pandemin 1968. Under 1900-talet har vi haft ytterligare två pandemier; Spanska sjukan 1918 och Asiaten 1957. Spanska sjukan var överlägsen i omfattning och uppskattas ha dödat upp mot 50 miljoner människor. Även under år med normal influensaaktivitet av H3N2 virus insjuknar stora delar av Sveriges befolkning och av dessa dör 1000-4500 människor. Vid pandemier är sjukligheten och dödligheten 100-fallt högre.
Influensavirus är ett RNA-virus och förekommer i tre typer A, B, och C. Det är influensavirus av typen A och B som är epidemiologiskt intressanta medan influensa typ C virus endast ger en sällan diagnostiserad mild luftvägsinfektion. Influensa typ B är ett relativt stabilt virus medan typ A är mycket föränderligt.
Influensa A virus orsakar förödande utbrott hos fjäderfä. Virus av vissa subtyper kan mutera till högpatogena varianter och orsaka högpatogen aviär influensa som kan överföras till och orsaka sjukdom hos människa eller andra djur. Detta har varit fallet under det pågående utbrottet av högpatogen H5N1 som startade i sydöstra Asien 2003. Idag finns det högpatogena H5N1 viruset på tre kontinenter och har lämnat efter sig hundratals miljoner döda fjäderfän och över 200 döda människor. H5N1 kallas populärt för fågelinfluensa men detta är en inkonsekvent benämning eftersom alla influensa A virus, oavsett subtyp, ursprungligen kommer från fåglar. Ett bättre namn vore fjäderfäinfluensa.
Influensa i naturen
Alla kända subtyper av influensa A virus har påvisats hos vattenfåglar, framförallt hos
simänder som är influensavirusets naturliga reservoar. Hos änder orsakar viruset en knappt märkbar infektion i mag-tarmkanalen som sprids från tarm till näbb.
Eftersom det fortfarande finns många obesvarade frågor kring influensavirusets ekologi hos vilda fåglar startade vi med provtagning av fåglar på Ottenby fågelstation, på södra Öland. Inte någonstans i världen bedrivs en så pass omfattande och standardiserad provtagning av vilda fåglar som på Ottenby. Småfåglar fångas med slöjnät eller i stora Helgolandsfällor, vadarfåglar med hjälp av burar på stränderna och änderna fångas i en stor mjärdliknande fälla. Provtagning sker med en provtagningspinne, antingen från färska avföringsprov eller från fågelns ändtarmsöppning. Alla fåglar ringmärks och släpps fria efter att de art- och åldersbestämts. Dessutom samlar vi in biometriska data som vikt, längd och fettmängd för att avgöra fågelns allmäntillstånd.
Provtagning på en Åsnepingvin i Antarktis av Jonas Bonnedahl och Jonas Waldenström
Foto: Björn Olsen.
Resultaten från åtta års provtagning visar att det inte är alla fåglar som bär influensavirus. Att leta efter influensa A virus hos exempelvis småfåglar är meningslöst. Trots tusentals testade har vi inte hittat en enda som varit bärare av influensa. Inte heller alla vattenfåglar bär på influensavirus. Trots att vadarfåglar uppehåller sig i samma miljöer som simänder och vi har provtagit många tusen vadare är det bara en handfull som visat sig vara bärare av influensavirus. Dessutom är det skillnad på änder och änder. Hos simänder (exempelvis gräsand) hittar vi ofta virus, medan dykänder (exempelvis vigg) ytterst sällan är bärare. Nu kanske någon undrar varför det var just viggar som strök med i det svenska utbrottet av H5N1. Vi har bilderna från utbrottet på näthinnan. Viggar som snurrade runt som speldosor eller låg med buken i vädret. Sannolikt beror det på att dykänder inte är naturliga bärare av det lågpatogena influensaviruset, och därför inte har någon skyddande immunitet. De har inte stött på influensa vare sig i dess lågpatogena eller högpatogena form. Gräsänder däremot är bärare av flera lågpatogena virus och tycks, genom den immunitet som följer, ha ett visst skydd även mot de högpatogena varianterna. Under utbrottet var det endast en gräsand som bar högpatogen H5N1, och den var inte ens sjuk. Högpatogena influensavirus tycks dessutom vara mer promiskuösa än de lågpatogena. De respekterar inte organgränser. Istället för att orsaka en infektion i mag-tarmkanalen sprids de högpatogena till de flesta organ i kroppen. De respekterar inte heller artgränser. De infekterar en mängd fågel- och däggdjursarter som rovfåglar, småfåglar och kattdjur. Därför kan dessa antropogena virus utgöra ett hot mot den biologiska mångfalden: Dels via virusets egen aggressivitet, dels genom stigmatiserandet av vilda fåglar med ökad och okontrollerad "skyddsjakt" som följd. Genom vår provtagning av änder kan vi se tydliga tidsmässiga skillnader i förekomst av lågpatogena influensvirus. Det är bara någon enstaka av de gräsänder vi matar en strålande vårdag som är bärare av influensavirus. Kommer vi däremot tillbaka en ruggig höstdag är det troligt att varannan and är bärare av någon subtyp av influensavirus. Trots att det är så få smittade änder på våren räcker de ändå till för att hålla influensacykeln igång. En nyanländ infekterad and som häckar i en sjö eller damm infekterar de nykläckta andungarna, som när hösten kommer flyttar söderut.
Genom 60 års ringmärkning och återfynd från Ottenby fågelstation har vi mängder med bakgrundsinformation som vi kan koppla samman med förekomsten av influensavirus. Med fåglarnas kända utbredningsområden och flyttvägar kan vi skapa en karta över influensa-subtypernas utbredning hos olika fågel-arter och även geografiskt.
Övervakning av vildfågel
Det är viktigt att inte bara snegla på H5N1 virus i övervakningen. Vi vet att H5 och H7, subtyper som är benägna att utvecklas till högpatogena varianter om de sprids till fjäderfä, vissa år är vanliga hos de flyttande änderna. Trots avlivandet av 30 miljoner fjäderfä och att över 100 människor infekterades, låta vara med milda ögoninflammationer och luftvägsinfektioner som följd (en veterinär dog), har utbrottet i Holland 2003 nästan glömts bort och kommit i skuggan av de pågående H5N1 utbrotten. Det holländska ut-brottet orsakades av ett högpatogent H7N7 virus som hösten innan kunde påvisas i sin lågpatogena variant hos de sydflyttande gräs-änderna. Detta styrker vikten av att övervaka lågpatogena influensavirus i naturen. Rekommendationer om man bör ha fjäderfän ute eller inne i framtiden kanske kommer att baseras på "best guess" data från vildfågelövervakningen.
Människans skapelse
Ibland hittar man överraskningar. Hösten 1999 tog vi prover från 2 000 vadarfåglar på Ottenby. I östra USA hade man funnit flera influensasubtyper hos vadarfåglar och vi ville bekräfta att även de Euroasiatiska vadarfåglarna var bärare av influensa. Ingen av våra vadare var infekterade, men fem av tio skrattmåsar som slank med i provtagningen, var bärare av influensa A virus. Det visade sig vara en icke tidigare beskriven subtyp H16, som tycks ha sin egen nisch bland måsar och tärnor. Det är närmast ett skuggliknande virus som vissa år är ganska vanligt hos måsar och tärnor och andra år som bortblåst. Vi har även hittat influensavirus hos sillgrisslor i
Östersjön. Dessa virus innehöll gener från både nordamerikanska och euroasiatiska fågelpopulationers virus, vilket visar att det finns ett utbyte av virus mellan fåglar på de olika kontinenterna.
Sammanfattningsvis är det viktigt att hålla i minnet att högpatogena influensavirus är en skapelse av människan genom vårt sätt att skapa effektiva och snabba proteinkällor, dessa virus är inget som dyker upp spontant i naturen. Vi får med andra ord äta upp våra egna misstag.
Änder reservoar för virus
En av finesserna med att studera zoonotiska infektioner är att få delta i expeditioner av olika slag. Vi har vid två tillfällen varit i Antarktis. Under sommaren 2005 deltog vi i "Beringia 2005" expeditionen till Berings sund. Vid expeditionen fångades och provtogs över 800 fåglar. Genom att vi i stor utsträckning använde oss av isbrytaren Oden som plattform kunde vi efter provtagningen av fåglar på tundran snabbt transportera in proverna och säkra dem i det specialbyggda laboratoriet. Proverna transporterades därefter i en obruten fryskedja till speciallaboratorierna. De flesta prover från den ryska sidan av Beringssund kom från vadarfåglar och gäss. Hos dessa hittade vi inga influensavirus.
Däremot hos simänder i Alaska påvisade vi flera lågpatogena virus, ett resultat som styrker att änder är de huvudsakliga reservoarerna av influensavirus och att andra grupper av fåglar har liten betydelse.
Zoonotisk Ekologi och Epidemiologi plattform för nätverk
För att hela kedjan från insamling till analys och författande av rapporter skall fungera smidigt har vi skapat ett eget nätverk. Den huvudsakliga plattformen är Sektionen för Zoonotisk Ekologi och Epidemiologi på Högskolan i Kalmar, snart även kopplad till Uppsala Universitet. Vi arbetar med allt från ekologin till epidemiologin hos zoonotiska mikroorganismer. Tillsammans med Ottenby och Hornborgasjöns fågelstationer gör vi insamlingar. På laboratoriet kan alla analyser utföras från PCR screening av avföringsprover till odling och genetisk karaktärisering av mikroorganismer. Fördelarna med detta tillvägagångssätt är att proverna blir analyserade direkt utan fördröjning. Dessutom minskar risken för falskt negativa prover på grund av långvarig transport. Tillsammans med Smittskyddsinstitutet, Statens Veterinärmedicinska Anstalt och Erasmus Universitet i Rotterdam synkroniserar vi våra analyser och arbeta vidare med de genetiska analyserna av exempelvis potentiellt högpatogena virus i laboratorier av högre säkerhetsklass (BSL 3). Vi har idag ett unikt "virotek" som är resultat av många års standardiserad insamling. Genom att koppla förekomsten av olika mikroorganismer till fåglars ekologi, flyttningsstrategier och övervintringsområden, har vi ett tvärvetenskapligt forskningsfält som ger spännande möten mellan läkare, veterinärer, mikrobiologer och ekologer.
När man ändå har en fågel i handen är det ett misstag att bara ta prov för det man direkt har för ögonen, och som för stunden är på modet. Vi har genom vår nya disciplin "medicinsk ornitologi" och vårt sätt att samla in och analysera prover kunnat få fram och redovisa resultat från de mest skilda områden, allt från Campylobakter, Salmonella, fästingburna infektioner, allehanda virus och nu senast antibiotikaresistenta bakterier hos vilda fåglar. Flera fåglar som vi tog prover på från tundran var bärare av antibiotikaresistenta bakterier. Sannolikt har fåglar som flyttat förbi tätbefolkade områden i Sydostasien eller Nord-amerika, plockat upp de resistenta bakterierna i våtmarksområdena och fört dem till tundran där de spridit sig vidare horisontellt från individ till individ. Alla prover är dessutom kopplade till fågelindivider med mycket bakgrundsinformation. Det innebär att vi har stora och unika material att analysera vidare, men eftersom livet är kort och antalet händer är begränsade, vill vi passa på att bjuda in andra intresserade forskare att ta del av vårt stora material.
Forskningen är inriktad mot zoonoser i allmänhet och fågelburna infektioner i synnerhet. Det nya forskningsfältet, medicinsk ornitologi, är ett resultat av passionen för fåglar och infektioner. Forskningen stöds bland annat av Formas och Vetenskapsrådet.
Författare
:
Björn Olsen
är professor och överläkare i infektions-sjukdomar, Uppsala Universitet och Akademiska sjukhuset samt är initiativtagare till Sektionen för Zoonotisk Ekologi och Epidemiologi, Högskolan i Kalmar.