RIVM logo, Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu. Ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport

Vegetatie en bodemomstandigheden zijn belangrijk in de transmissie van Q-koorts

W. van der Hoek, J.E. Hunink, J. van Leuken, A. Swart, P. Vellema, P. Droogers Dit onderzoek dat tijdens de Q-koortsepidemie (2007-2010) is uitgevoerd toont aan dat een lage vegetatiedichtheid en droge bodemomstandigheden mogelijk belangrijke factoren zijn in de transmissie van de bacterie Coxiella burnetii vanaf besmette melkgeiten bedrijven naar omwonenden. Dit suggereert dat melkgeitenbedrijven beter niet kunnen worden gevestigd in gebieden die gekenmerkt worden door weinig vegetatie en lage grondwaterstanden (bijvoorbeeld akkerbouw). De rol van lokale omgevingsfactoren en de interacties daartussen worden nog verder onderzocht. De resultaten kunnen relevant zijn voor andere zoönosen die via de lucht worden verspreid en waarbij mens-op-mensoverdracht geen belangrijke rol speelt.

Inleiding

In 2009 bereikte de Q-koortsepidemie in Nederland een piek met 2.313 meldingen in dat jaar. Inmiddels is de epidemie voorbij; in de eerste helft van 2013 waren er slechts 13 meldingen van acute Q-koorts (http://www.rivm.nl/Onderwerpen/Q/Q_koorts, geraadpleegd op 29 juli 2013). Zoönosen in het algemeen en meer in het bijzonder mogelijke zoönotische gezondheidsrisico’s voor omwonenden van grote veehouderijbedrijven, staan echter nog steeds hoog op de agenda van beleidsmakers, professionals en het publiek. Recente rapporten van het RIVM en de Gezondheidsraad (GR) tonen dat er nog weinig bekend is over de mogelijke gezondheidseffecten en dat er bijvoorbeeld geen onderbouwing is om een ‘veilige’ afstand aan te kunnen geven tussen intensieve veehouderij en woongebieden. (1,2)


 

Q-koorts figuur 1

Figuur 1 Locaties van 27 melkgeiten- en melkschapenbedrijven met abortusproblemen door Q-koorts. Rond de bedrijven zijn 5-kilometerzones aangegeven met aantal humane Q-koortsmeldingen


 

Na de eerste Q-koortsuitbraak in 2007 werd al snel een verband verondersteld met geiten.(3) Inmiddels is er overtuigend epidemiologisch bewijs dat de bacterie Coxiella burnetii zich vooral via de lucht verspreidt vanuit grote melkgeitenbedrijven waar abortusstormen door Q-koorts hebben plaatsgevonden.(4,5) Toch waren er ook zulke bedrijven waar zich onder omwonenden vrijwel geen Q-koorts heeft voorgedaan. Dat was de directe aanleiding voor het huidige onderzoek met als vraagstelling of lokale omgevingsfactoren een rol spelen in de transmissie van C. burnetii vanuit besmette bedrijven naar omwonenden. Wij geven hier de resultaten van dit onderzoek wat in meer detail is beschreven in Hunink et al. (6,7) en van der Hoek et al. (8) en geven tevens een update van nog lopende onderzoeken op dit gebied en bespreken de relevantie voor andere zoönosen dan Q-koorts.

Methoden

Voor dit onderzoek is gekeken naar het gebied van 5 kilometer rond de 25 melkgeiten- en 2 melkschapenbedrijven die vanaf 2006 zijn getroffen door hoge abortuspercentages onder drachtige dieren en waarbij de Gezondheidsdienst voor Dieren Q-koorts als oorzaak heeft vastgesteld. In deze zone werden de humane Q-koortsmeldingen uit 2008 en 2009 met een eerste ziektedag in de maanden april, mei en juni geïnventariseerd op basis van de postcode van het woonadres. Voor dezelfde zones van 5 kilometer werd informatie verzameld over vegetatiedichtheid, bodemvochtigheid, bodemgebruik, bodemtype en weersomstandigheden. In de analyse werd onderscheid gemaakt tussen zones waar transmissie naar de mens had plaatsgevonden (gedefinieerd als een incidentie van > 1 per 10.000 inwoners, met tenminste 2 humane meldingen), en zones waar geen transmissie had plaatsgevonden. Zones met en zonder transmissie werden met elkaar vergeleken voor de maanden april, mei, juni in 2008 en 2009.

Als maat voor vegetatiedichtheid werd de Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) gebruikt, op basis van satellietbeelden. Deze index kan van -1 tot +1 lopen maar ligt meestal tussen de 0,0 en 0,8. Bijvoorbeeld grasland (weidegrond) is het gehele jaar groen en heeft een hoge NDVI terwijl akkerbouwgebieden vaak braak liggen en dan een lage NDVI hebben. Bodemvochtigheid werd afgeleid van de grondwatertrappenkaart van Nederland. Deze kaart geeft voor elk gebied de gemiddelde grondwatertrap, een maat voor de fluctuatie en diepte van de grondwaterstand. Hierbij worden 7 grondwatertrappen onderscheiden op basis van de gemiddeld hoogste en de gemiddeld laagste grondwaterstand. Voor bodemgebruik werd het Landelijk Grondgebruiksbestand Nederland versie 6 (LGN6) gebruikt. De 39 categorieën in dit bestand werden geaggregeerd tot 5: akkerbouw; weidegrond; open ruimte met weinig of geen vegetatie; bos; en bewoonde gebieden. Voor bodemtype werd de bodemkaart van Nederland gebruikt waarbij de vele typen die in deze kaart worden onderscheiden in 3 categorieën werden ondergebracht: klei-, zand- en veengrond. Informatie over weersomstandigheden (gemiddelde en maximum windsnelheid, temperatuur en zonnesterkte) was afkomstig van het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI).

De verkregen risicofactoren zijn geaggregeerd over de 5-kilometerzones, door het nemen van het minimum, maximum, mediaan en gemiddelde. De significantie van verschillen tussen de risicofactoren voor bedrijven met of zonder transmissie zijn vastgesteld middels een t-test. Vervolgens zijn de significante risicofactoren ingedeeld in categorieën (laag/hoog), met de mediaan als grenswaarde. Deze gecategoriseerde risicofactoren zijn vervolgens gebruikt als factoren in een bivariate logistische regressie, waaruit odds ratio’s geschat kunnen worden.

Resultaten

Afbeelding 1 toont de locaties van de 27 melkgeiten- en melkschapenbedrijven met het totaal aantal gemelde Q-koortspatiënten binnen de 5-kilometerzones rond de bedrijven in de maanden april-juni van 2008 en 2009. Bij 4 bedrijven werd pas in 2009 Q-koorts vastgesteld zodat er 150 ‘bedrijfsmaanden’ beschikbaar waren voor analyse: 23 bedrijven gedurende 3 maanden in 2008 en 27 bedrijven gedurende 3 maanden in 2009. Voor een uitgebreid overzicht van alle resultaten wordt verwezen naar Hunink et al. (6) De duidelijkste verschillen tussen zones met en zonder transmissie werden gevonden voor vegetatie en grondwatertrap. Zones zonder transmissie hadden een hogere mediane NDVI en dus een hogere vegetatiedichtheid. (Tabel 1)

Er was ook een duidelijke relatie tussen de minimum grondwatertrap en Q-koortstransmissie. (Tabel 1) Een hoge grondwatertrap is een indicatie voor diep grondwater en droge grond. Als aangenomen wordt dat de grondwatertrap van een gebied een indicator is voor de gemiddelde bodemvochtomstandigheden, dan bevestigt dit resultaat dat bodemvocht van invloed is op de verspreiding van besmet stof rond de boerderijen en daarmee op de transmissie van Q-koorts naar de mens. Analyse op basis van het grondgebruiksbestand toont een significant grotere oppervlakte akkerland (Student’s t-test, P<0,001) en een kleinere oppervlakte weidegrond (P=0,01) in de 5-kilometerzones waar transmissie plaatsvond in vergelijking met de 5-kilometerzones waar geen transmissie plaatsvond. Dit ondersteunt de uitkomsten van de NDVI-dataset.

Minder overtuigende relaties werden vastgesteld voor bodemtype, mogelijk doordat de invloed van deze parameter niet los gezien kan worden van de tijdsafhankelijke bodemvochtomstandigheden. Ook voor de weersvariabelen meegenomen in de analyse kon geen verklaarbaar verschil gevonden worden tussen zones met en zonder transmissie naar de mens.

Discussie

De studie suggereert dat een lage vegetatiedichtheid en droge bodemomstandigheden de transmissie van C. burnetii van besmette dierbedrijven naar de mens bevordert. Een causaal verband tussen lokale omgevingsfactoren en transmissie via de lucht van zoönotische pathogenen naar de mens is fysisch en biologisch plausibel. Er is vanuit de milieuwetenschappen een duidelijk verband aangetoond tussen de vegetatiedichtheid en stofemissies. Vegetatie kan stofdeeltjes gedeeltelijk afvangen en vochtige bodem gaat de productie van stof tegen. Hierdoor is de kans kleiner dat besmette stofdeeltjes over afstand verwaaien naar woonkernen.


Tabel 1 Risicofactoren voor humane Q-koorts in 5-kilometerzones rond geïnfecteerde melkgeiten- en melkschapenbedrijven in april-juni 2008 en april-juni 2009 (n=150 bedrijfsmaanden). Klik op tabel voor een vergrote weergave in pdf

Q-koorts tabel 1


Het betrof een oriënterend onderzoek waarbij andere potentieel belangrijke factoren nog niet zijn meegenomen. Zo is inmiddels aangetoond dat er een sterke associatie is tussen fijnstofconcentratie in de lucht en incidentie van Q-koorts.(9) De weersvariabelen werden gemiddeld over een maand en dit is waarschijnlijk een te lange tijdsperiode. Ook is windrichting in de huidige analyses niet meegenomen. In een nog lopend promotieonderzoek van één van de auteurs (JvL) worden meer gedetailleerde analyses gedaan waarbij vegetatie en bodemvocht op betere wijze kunnen worden bepaald en waarbij ook omgevingsfactoren zoals windrichting en neerslag met veel hogere temporale resolutie worden betrokken. In dit onderzoek wordt transmissie preciezer geschat, namelijk met een transmissiemodel waarbij elk geïnfecteerd bedrijf, niet alleen vastgesteld door abortus maar ook onder andere door tankmelkmonitoring, een potentiële bijdrage heeft geleverd aan de infectie van de patiënt. Hoewel de methoden met behulp van Q-koortsdata zijn ontwikkeld, verwachten wij dat deze ook toepasbaar zijn op andere door de lucht overdraagbare zoönosen waarbij mens-op-mensoverdracht geen belangrijke rol speelt.

De resultaten suggereren dat nieuwe melkgeitenbedrijven beter niet kunnen worden gevestigd in akkerbouwgebieden die gekenmerkt worden door weinig vegetatie en lage grondwaterstand. De huidige situatie waarin bijvoorbeeld delen van oostelijk Noord-Brabant met veel melkgeitenbedrijven gekenmerkt worden door veel akkerbouw (vooral maisvelden) met in het voorjaar een lage vegetatie-index en relatief droge bodems is mogelijk niet optimaal. Overigens is de kans op Q-koortstransmissie momenteel laag omdat alle dieren op melkgeiten en melkschapenbedrijven jaarlijks verplicht gevaccineerd worden.

De conclusie op basis van diverse studies is dat besmette melkgeitenbedrijven de belangrijkste bronnen waren van de Q-koortsuitbraken in Nederland. Vooral vanuit bedrijven waar Q-koorts abortusstormen heeft veroorzaakt, wat leidt tot potentieel veel Coxiella-organismen in de stal, kunnen de bacteriën over een afstand van enkele kilometers via de lucht worden verspreid en infectie veroorzaken bij omwonenden. In welke mate verspreiding plaatsvindt, hangt af van wind en andere weersfactoren, vegetatiepatronen en bodemvochtomstandigheden. Deze bevindingen zijn van belang voor landschap- en landbouwplanning, bijvoorbeeld door intensieve melkgeitenhouderijen te vermijden in gebieden die gekenmerkt worden door een combinatie van diep grondwater, veel akkers en weinig vegetatie. Vervolgonderzoek is nu gaande om te kijken of het mogelijk is om een waarschuwingssysteem op zetten voor verspreiding van Q-koorts en andere zoönosen op grond van bovenstaande conclusies. Hierbij wordt dan real-time vegetatie-informatie, afkomstig van satellieten, gekoppeld aan actuele en voorspellende bodemvochtgegevens. Meer in het algemeen zijn de observaties en de bevindingen over het belang van omgevingsrisicofactoren ook relevant voor de discussie rond mogelijke gezondheidsrisico’s van intensieve veehouderij. Het onderzoek heeft ook wederom het belang aangetoond van een geïntegreerde analyse waarin gebruik wordt gemaakt van zowel humane als veterinaire surveillancedata.

Wij danken Ben Bom van het RIVM voor het maken van de kaart

Auteurs

W. van der Hoek 1, J. Hunink 2, J. van Leuken 1,3, A. Swart 1, P. Vellema 4, P. Droogers 2

  1. Centrum Infectieziektebestrijding, RIVM, Bilthoven
  2. FutureWater, Wageningen
  3. Institute for Risk Assessment Sciences, Universiteit Utrecht
  4. Gezondheidsdienst voor Dieren, Deventer

Correspondentie
wim.van.der.hoek@rivm.nl

Literatuur

  1. 1. Maassen CBM, van Duijkeren E, van Duynhoven YTHP, et al. Infectierisico’s van de veehouderij voor omwonenden. RIVM rapport nr. 609400004. Bilthoven: Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu, 2012.
  2. 2. Gezondheidsraad. Gezondheidsrisico’s rond veehouderijen. Publicatienr. 2012/27. Den Haag: Gezondheidsraad, 2012.
  3. 3. van Steenbergen JE, Morroy G, Groot CA, Ruikes FG, Marcelis JH, Speelman P. Een uitbraak van Q-koorts in Nederland - mogelijk verband met geiten. Ned Tijdschr Geneeskd 2007; 151: 1998-2003.
  4. 4. van der Hoek W, ter Schegget R, Veenstra T, Vellema P, Schimmer B. Afstand tussen woonhuis en infectieus melkgeitenbedrijf als risicofactor voor Q-koorts. Infectieziekten Bulletin 2010; 21: 319-322.
  5. 5. van der Hoek W, van de Kassteele J, Bom B, et al. Smooth incidence maps give valuable insight into Q fever outbreaks in the Netherlands. Geospatial Health 2012, 7: 127-134.
  6. 6. Hunink JE, Veenstra T, van der Hoek W, Droogers P. Q fever transmission to humans and local environmental conditions. Report FutureWater 90. Wageningen: FutureWater, 2010.
  7. 7. Hunink J, Veenstra T, van der Hoek W, Droogers P. Het belang van lokale omgevingsfactoren voor de verspreiding van Q-koorts bij de mens. Bodem 2010; 4: 23-24.
  8. 8. van der Hoek W, Hunink J, Vellema P, Droogers P. Q fever in The Netherlands: the role of local environmental conditions. Int J Environ Health Res 2011; 21: 441-451.
  9. 9. Reedijk M, van Leuken JPG, van der Hoek W. Particulate matter strongly associated with human Q fever in The Netherlands: an ecological study. Epidemiol Infect 2013; 141: 2623-2633.

Home / Documenten en publicaties / Uitgaven / Vegetatie en bodemomstandigheden zijn belangrijk in de transmissie van Q-koorts

RIVM De zorg voor morgen begint vandaag
Menu