Evaluating Escherichia coli contamination of the outer mucus layer on freshwater fish in West Michigan watersheds with implications for transfer to humans

Zoetwaterstromen zijn meer dan alleen een schilderachtig decor voor recreatie; het zijn levende systemen waar water, wilde dieren en menselijke activiteit voortdurend samenkomen. In deze omgevingen dient een specifiek type bacterie genaamd Escherichia coli, of E. coli, als een primaire waarschuwing. Deze bacterie is op zichzelf meestal niet schadelijk, maar de aanwezigheid ervan in grote aantallen geeft aan dat fecale materie van dieren of mensen het water heeft vervuild. Wanneer water te veel van deze bacteriën bevat, vormt dit een risico voor mensen die zwemmen of waden, wat potentieel ziekte kan veroorzaken. Decennialang hebben wetenschappers en volksgezondheidsfunctionarissen rivieren en meren gemonitord door het water zelf te testen, waarbij ze naar deze bacteriële pieken zochten om veiligheidswaarschuwingen uit te geven. Er is echter een groeiende vraag ontstaan: zouden de vissen die in deze wateren zwemmen de bacteriën op hun eigen lichaam kunnen dragen, als een verborgen reservoir dat watertesten zouden kunnen missen? Als vissen deze microben vasthouden, zou het simpele proces van het vangen en hanteren van hen een nieuwe, over het hoofd geziene route kunnen worden waarlangs bacteriën de mens bereiken.

In een recente studie uitgevoerd in de stromen van West-Michigan, onderzochten onderzoekers deze mogelijkheid. Ze richtten zich op drie verschillende soorten vis: de Brown Trout (bruine forel), een populaire sportvis; de Mottled Sculpin (gevlekte slinger), een kleine bodembewoner; en de Creek Chub (beekkers), een veelvoorkomende schoolvis. Het team wilde weten of deze verschillende soorten verschillende hoeveelheden E. coli op hun buitenste slijmlaag, ook wel mucus genoemd, droegen, en of de bacteriën konden overgaan van de vis naar de handen van een persoon. Om dit te doen, bezochten ze vier verschillende stroomsystemen, waarvan sommige bekend stonden om hoge niveaus van bacteriële vervuiling en andere die schoon bleven. Door gebruik te maken van elektrische stromen om de vissen voorzichtig te verdoven en te vangen, mat de onderzoekers elke vis en veegde vervolgens voorzichtig met een steriele stok over de huid om de mucus te verzamelen. Ze veegden ook over de handschoenen van de persoon die de vis hanteerde aan het begin, na de eerste vangst, en na het hanteren van veel vissen, om bij te houden hoe de bacteriën zich verplaatsten.

De resultaten toonden een duidelijk en verrassend verschil tussen de soorten. De Creek Chub, die vaak in groepen zwemt in diepere, langzamere poelen, droeg aanzienlijk hogere concentraties E. coli op zijn huid vergeleken met de andere twee soorten. Gemiddeld bevatte de mucus van een Creek Chub ongeveer 84 eenheden bacteriën, terwijl de Brown Trout en de Mottled Sculpin er slechts zes en vijf respectievelijk bevatten. De onderzoekers stelden vast dat de grootte van de vis dit verschil niet verklaarde, noch de watertemperatuur. In plaats daarvan leken de locatie en het gedrag van de vis het belangrijkst te zijn. Creek Chubs leven vaak in diepere poelen waar sediment en organisch materiaal bezinken, wat een perfecte omgeving creëert waar bacteriën zich kunnen ophopen. In tegen testelling hiermee verkiezen Brown Trout en Sculpins sneller stromend water met rotsachtige bodems, wat hun huid mogelijk schoner houdt. Interessant genoeg was de hoeveelheid bacteriën op de Creek Chub gekoppeld aan de snelheid waarmee het water stroomde, wat suggereert dat recente regenval en afvloeiing bacteriën in deze poelen kunnen spoelen, waarna de vis ze opneemt.

De studie bevestigde ook dat bacteriën kunnen overgaan van de vis naar de persoon die deze hanteert. Wanneer de onderzoekers de handschoenen van de handler afnamen, nam de hoeveelheid E. coli toe bij elke gevangen vis. Na het hanteren van een dozijn of meer vissen, droegen de handschoenen een meetbare hoeveelheid bacteriën, ongeveer gelijk aan één eenheid overgedragen per vis. Hoewel de totale hoeveelheid die op de handen werd gevonden ver onder het niveau lag dat bij een gezond persoon onmiddellijk ziekte zou veroorzaken, was de accumulatie onmiskenbaar. Dit suggereert dat vissers die vissen in vervuilde wateren niet alleen het ecosysteem observeren, maar er ook fysiek mee interageren op een manier die microben overdraagt. De onderzoekers merkten op dat deze overdracht zelfs plaatsvond wanneer er handschoenen werden gedragen, wat impliceert dat de warmte en textuur van de menselijke huid bacteriën zelfs effectiever vast kan houden dan synthetische materialen.

Deze bevindingen suggereren dat vissen, met name soorten zoals de Creek Chub, als levende indicatoren van de waterkwaliteit kunnen dienen, wat potentieel contaminatiegebeurtenissen kan onthullen die watermonsters genomen op een enkel moment zouden kunnen missen. Wanneer een zware regenbui bacteriën in een stroom wast, kan het water snel weer schoon worden, maar de vissen kunnen die microben gedurende een langere periode vasthouden. Dit betekent dat een rivier er op een teststrip schoon uit kan zien, maar nog steeds bacteriën op haar bewoners kan herbergen. Voor het publiek onderstreept de studie het belang van hygiëne na het vissen. Hoewel het risico op onmiddellijke ziekte door het hanteren van een vis in deze specifieke Michigan-stromen laag lijkt, benadrukt het vermogen van bacteriën om van vis naar de menselijke hand over te gaan een subtiele maar reële verbinding tussen de gezondheid van het water en de veiligheid van de visser. Terwijl wetenschappers doorgaan met het in kaart brengen van hoe pathogenen door zoetwaterecosystemen bewegen, voegt het begrijpen van de rol van vissen als dragers een nieuwe laag toe aan hoe we zowel onze waterwegen als de mensen die ervan genieten beschermen.