Waarom was de Spaanse griep zo dodelijk?

"Sinds de grote grieppandemie van 1918 is het steeds een mysterie geweest waar het virus vandaan kwam en waarom het zo ernstig was", zei professor Michael Worobey van de University of Arizona aan de website "I fucking love science". Tussen 25 en 100 miljoen mensen kwamen om in de uitbraak, meer dan er slachtoffers vielen in de Eerste Wereldoorlog.

Opvallend aan de Spaanse griep was dat de meeste doden te betreuren vielen onder jonge volwassenen, zelfs jonge volwassen die voor de infectie volkomen gezond waren. 

De belangstelling voor de Spaanse griep is niet louter historisch: het lijdt weinig twijfel dat een gelijkaardige stam opnieuw kan opduiken. Hoewel de moderne medische technologie de dodentol zou beperken, zou geen enkel gezondheidssysteem in de wereld een dergelijk groot aantal patiënten die in zo korte tijd besmet raken, aankunnen.

Bovendien zou het luchtverkeer de ziekte waarschijnlijk veel sneller over heel de wereld verspreiden dan in 1918, toen "Rondom de wereld in 80 dagen" nog als maatstaf gold.

De reden waarom er geen universeel griepvaccin is, is dat het virus constant de proteïnen hemagglutinine (H of HA) en neuramidase (N) op zijn oppervlak door elkaar gooit.

"Stel je het griepvirus voor als een voetbal, die beslagen is met lolly's", zei Worobey. "Het suikergedeelte van de lolly is het bolvormig deel van het hemagglutinine-proteïne, en dat is veruit het krachtigste deel van het griepvirus waartegen ons lichaam antilichamen kan aanmaken. Als antilichamen al de kopjes van de lolly's bedekken, kan het virus ons zelfs niet infecteren. Een ander soort van lolly, maar met hetzelfde soort stokje, zal nog steeds antilichamen aantrekken, die een infectie niet zullen verhinderen maar die wel de ontwikkeling van het virus zullen vertragen, wat je beschermt tegen een ernstige vorm van de ziekte en de dood."

Als ons lichaam geïnfecteerd is of ingeënt, produceert het antilichamen tegen een bepaalde combinatie, maar die hebben slechts weinig of geen nut tegen een andere vorm. De stam uit 1918 werd H1N1 genoemd. Andere versies van H1N1 zijn sindsdien opgedoken, zij het niet zo'n dodelijke als de Spaanse griep, en een van de redenen waarom de uitbraak van "varkensgriep" in 2009 zo ernstig werd genomen, was dat het een H1N1-stam was.

Worobey vergeleek monsters van verschillende uitbraken van H1N1 om de oorsprong van de catastrofe van 1918 te vinden. Hij dacht dat dit het debat zou kunnen beslechten tussen twee rivaliserende theorieën, namelijk dat de Spaanse griep ontstaan was door het overspringen van vogelgriep op mensen, of het herschikken van de genen tussen bestaande variëteiten van menselijke en varkensgriep.

In de plaats daarvan kwam hij tot de conclusie dat het om een derde optie ging, waarbij een menselijk griepvirus van de H1-stam, dat al 10 tot 15 jaar in omloop was, de N1-genen verkreeg van een versie die vogels infecteert.

Worobey denkt dat eerdere onderzoekers dat gemist hebben omdat na 1922 een licht andere vorm van H1 de plaats innam van de stam die verantwoordelijk was voor de uitbraak in 1918, en onderzoekers hebben de verkeerde stam onderzocht tot er monsters werden gevonden die genomen waren tijdens de oorspronkelijke uitbraak.

"Het klinkt als een klein detail, maar het kan het ontbrekend deel van de puzzel zijn", zei Worobey. "Eens je die aanwijzing hebt, vallen veel andere sporen die aan het licht zijn gekomen sinds 1918, op hun plaats."

Eerder was al geopperd dat de reden waarom de sterfte bij mensen ouder dan 35 lager lag in de pandemie van 1918, mogelijk te danken was aan het feit dat zij al eerder blootgesteld waren aan een griepvirus dat enige gelijkenis had met het virus van 1918. Hoewel de overeenkomsten niet genoeg zullen geweest zijn om te verhinderen dat ze ziek werden, zal hun immuniteitssysteem het virus net genoeg herkend hebben om te verhinderen dat ze stierven aan de infectie. Worobey onderschrijft die stelling, en stelt dat wijdverbreide blootstelling aan ofwel H1 of N1 tijdens de jeugd, de relatief lage sterftecijfers bij ouderen kan verklaren.

Hij zet het idee echter ook op zijn kop en stelt dat blootstelling aan een heel andere stam van het virus, het immuniteitssysteem erop gericht heeft om de versie van de epidemie verkeerd te lezen. De verdenking valt daarbij op een H3N8-stam die algemeen voorkwam tussen 1889 en 1900. Tientallen miljoenen mensen zullen blootgesteld zijn geweest aan dat virus in hun jeugd en weer beter geworden zijn. Maar zei Worobey: "Iemand met een arsenaal aan antilichamen die gericht zijn tegen het H3-proteïne, zal niet goed af geweest zijn als ze geconfronteerd werden met griepvirussen met het H1-proteïne. En we geloven dat die slechte combinatie de verhoogde sterfte kan verklaren in de leeftijdsgroep die gedurende de pandemie van 1918 late twintigers waren."

Uiteraard kunnen mensen blootgesteld zijn geweest aan zowel de H3- als aan de H1-variant op verschillende tijdstippen, maar essentieel aan de theorie van Worobey, is het idee dat de eerste infectie de grootste impact heeft op het immuniteitssysteem, wat het aantal geproduceerde antilichamen betreft.

Met andere woorden, wie als eerste griepinfectie te maken krijgt met een H3-virus, zal daar meer antilichamen tegen aanmaken dan tegen een latere H1-infectie. En zelfs als ze in de beginjaren van de 20e eeuw daarna besmet raakten met een minder agressieve H1-variant dan de Spaanse griep, zouden mensen die eerst aan de H3N8-stam blootgesteld waren, nog steeds kwetsbaarder zijn geweest dan mensen die als eerste griepinfectie met een H1-stam besmet raakten.

Of een eerdere blootstelling aan H3N8 beter was dan niets, blijft onduidelijk. Aan de ene kant waren de sterftecijfers op eilanden die mogelijk nog nooit griep gekend hadden, hoger dan die in om het even welke stad, anderzijds blijkt er een merkwaardige overeenkomst in de sterftecijfers tussen de mensen die mogelijk als eerste blootstelling van griep de H3N8-stam te verwerken kregen, en het aandeel dat sterft (zie grafiek).

Het goede nieuws aan het onderzoek is dat een groot deel van de bevolking nu geïmmuniseerd is voor een groot aantal stammen van de griep. Hoewel dat mogelijk niet zal volstaan om niet ziek te worden, zou het de sterftecijfers wel lager moeten houden als we opnieuw geconfronteerd worden met een potentieel even dodelijke uitbraak als die van 1918. Verder onderzoek naar de manier waarop specifieke hemagglutinine en neuramidase bij elkaar passen, kan helpen om vaccins te ontwerpen die wijdverbreide gedeeltelijke bescherming zouden kunnen bieden voor alle mogelijke toekomstige pandemieën.

Het onderzoek van professor Worobey en zijn collega's is gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences.

Er is een sterke overeenkomst tussen de kans dat een bepaalde leeftijdsgroep blootgesteld werd aan H3N8 als eerste griepinfectie (rode stippellijn) en hun kans om te sterven in de epidemie van 1918.

Voorstelling van een griepvirus met de hemagglutinine (H), de rode schijfjes op een stokje, en de neuramidase (N), de pieken op het oppervlak.

De beide proteïnen worden gebruikt om de gastcellen te herkennen en er zich aan te binden.

De verhouding tussen het aantal H- en N-proteïnen bepaalt de stam van het virus. De meest voorkomende griep-stammen zijn H1N1, de Spaanse griep, H5N1, de vogelgriep, H2N2, de Aziatische griep en H3N2, de Hongkonggriep.