Wie komt er niet af en toe in aanraking met houtstof? Dat kan thuis zijn tijdens klussen of hout hakken voor de open haard. Maar in tal van beroepsmatige activiteiten komen werkende mensen in aanraking met houtstof. Denk bijvoorbeeld aan de bosbouw, houtproductie, houtverwerking, timmerlui en verwerken van hout voor houtsnippers of andere vormen van biomassa. De gezondheidsrisico’s van het blootstaan aan houtstof zijn al veel en vaak beschreven. Recent publiceerde het RIVM nog een nieuw literatuuroverzicht van de beroepsrisico’s van houtstof (Rijs et al. 2021).

De informatie is verzameld in opdracht van de Gezondheidsraad die het gaat gebruiken voor een advies over de gezondheidskundige advieswaarde voor blootstelling van werknemers aan houtstof. In het rapport gaat het onder andere om kenmerken van het stof door houtbewerking, hoe mensen eraan worden blootgesteld en in welke mate. Ook is gekeken wat bekend is wat er in het lichaam gebeurt na blootstelling, en welke ziektes en aandoeningen mensen ervan kunnen krijgen. Het is bekend dat werknemers neuskanker kunnen krijgen als zij langdurig aan houtstof blootstaan. Ook kan het de functie van de longen verminderen, waardoor mensen onder andere moeilijker kunnen ademhalen. Verder kan het irritatie aan de ogen, neus, longen en huid veroorzaken.

De rol van micro-organismen

Houtstof is organisch stof en dat betekent dat er micro-organismen in aanwezig zijn, zowel in de schors als in de verschillende delen van een boom (spinthout, kernhout). Via het stof kunnen deze micro-organismen ingeademd worden en de oorzaak zijn van longproblemen zoals extrinsieke allergische alveolitis of toxische inhalatiekoorts (toxisch organisch stof syndroom). Bekende veroorzakers zijn schimmels (vooral de soorten Aspergillus, Penicillium and Rhizopus) en actino-bacteriën.

De rol van gram-negatieve bacteriën en endotoxinen zijn lang onderbelicht geweest, maar recent is er meer aandacht voor. Gramnegatieve bacteriën komen overvloedig voor in hout. Hun rol in het ontstaan van longaandoeningen werd vooral duidelijk door een serie van vijf gevallen van EAA in houtbewerkers, beschreven door Mackiewicz et al. in 2019. Recent is een systematisch literatuuronderzoek verschenen dat dieper ingaat op het voorkomen van gramnegatieve bacteriën op verschillende houtsoorten en de daarmee samenhangende potentiële gezondheidsrisico’s (Wójcik-Fatla et al. 2022).

Wat zijn gramnegatieve bacteriën?

Wat betekent gram-negatief eigenlijk bij bacteriën? Dat heeft te maken met de Gramkleuring van bacteriën voor microscopisch onderzoek. Met behulp van gramkleuring vallen bacteriën uiteen in twee verschillend aankleurende groepen, die men gramnegatief (rood) of grampositief (blauwpaars) noemt. De methode is genoemd naar de uitvinder ervan, de Deense microbioloog Hans Christian Gram (1853-1938), die de techniek in 1884 ontwikkelde voor het onderscheiden van pneumokokken (Streptococcus pneumoniae) van Klebsiella pneumoniae.

Bacteriën worden gram-negatief genoemd wanneer zij bij de gramkleuring de kristalviolette kleuring niet vasthouden bij het wassen met alcohol. Een tweede kleuring die wordt gebruikt blijft wel in de celwand. Onder de lichtmicroscoop kleuren deze gram-negatieve bacteriën hierdoor roze tot rood aan. De celwand van de gram-positieve bacteriën behoudt de kristalviolette kleuring wel en deze bacteriën kleuren hierdoor paars aan onder de lichtmicroscoop. Het verschil tussen de twee groepen zit in de celwand van de bacteriën. Het belangrijkste verschil tussen die groepen zit hem in de bouw van de celwand. De Gram-negatieve variant heeft een celwand die bestaat uit twee lagen (membranen), gram-positieve bacteriën hebben een membraan met één dikke laag.

Micro-organismen ruimen hout op

Micro-organismen maken deel uit van de levenscyclus van bomen, met name daar waar ze zorgen voor afbraak van dood hout. Het is dan ook niet verwonderlijk dat op gekapt en opgeslagen hout veel meer micro-organismen worden gevonden dan op levende bomen. Uit eerder onderzoek is bekend dat gramnegatieve bacteriën behoren tot de eerste soorten micro-organismen die dood hout koloniseren. Later gevolgd door allerlei schimmelachtigen die hout versneld kunnen afbreken.

Wat betreft het type hout, blijken op naaldbomen meer gramnegatieve bacteriën voor te komen dan op loofbomen. Ook komen deze bacteriën in de naaldbomen meer voor in het spinthout dan in het kernhout. Het gaat vaak om de potentieel risicovolle familie van Enterobacter (bijvoorbeeld Pantoea spp., Rahnella spp., Enterobacter spp.), Klebsiella en Pseudomonas. Verwerking van hout door zagen, schuren etc. zorgt voor de vorming van aerosolen waarin deze bacteriën en de endotoxinen (celwand bestanddelen van gramnegatieve bacteriën) voorkomen. Inademing ervan kan ziekte veroorzaken.

Hoe kun je er eventueel ziek van worden?

In het reviewartikel worden drie manieren beschreven waarop deze gramnegatieve bacteriën ziekte kunnen veroorzaken: allergisch, immuno-toxisch en infectieus.

Allergisch

Een hoge blootstelling aan een bioaerosol van deeltjes of druppeltjes kan aanleiding geven tot EAA. Het is meestal een beroepsgebonden longaandoening van het perifere longweefsel en kan op den duur ook leiden tot longfibrose. De ziekte ontstaat door een interactie van de in organisch stof aanwezige microbiële antigenen met T-cellen van het afweersysteem. Dit leidt tot een ontstekingsreactie in het weefsel door witte bloedcellen met vaak de vorming van granulomen in de onderste delen van de long. Deze aandoening is al een aantal keren beschreven, waarbij als uiteindelijke oorzaak vaak schimmelsoorten worden aangewezen. Mackiewicz et al. 2019 beschreef als eerste EAA door gramnegatieve bacteriesoorten zoals Pantoea agglomerans die in grote hoeveelheden voorkomt in het spinthout van berken.

Immuno-toxisch via endotoxinen

De tweede manier waarop bacteriën pathogeen kunnen zijn is via de vorming van endotoxinen. Deze deeltjes zijn zeer klein en kunnen samen met stof gemakkelijk worden ingeademd. Eenmaal in de longen veroorzaken ze een niet-specifieke activatie van de macrofagen. Hierdoor komen allerlei bij een onsteking horende stoffen vrij die kunnen leiden tot een griepachtig beeld met benauwdheid, koorts, kortademigheid en piepen. Bij radiologisch onderzoek zijn echter geen afwijkingen te zien. Dit is het beeld van de toxische inhalatiekoorts of het toxisch organisch stof syndroom.

Infectie met gramnegatieve bacteriën

De derde manier waarop de aanwezige bacteriën ziekte zouden kunnen veroorzaken is rechtstreeks door hun eigen werking. Denk daarbij vooral aan Klebsiella en Pseudomonas die kunnen voorkomen in houtstof en aanleiding zouden kunnen zijn voor longontstekingen. Daarnaast zijn er een aantal soorten bacteriën die aanleiding zouden kunnen geven tot opportunistische infecties bij mensen met een verminderde afweer. Tot nu toe is dit in de praktijk echter niet beschreven.

De onderzoekers concluderen dat naast schimmels en actinobacteriën, ook gramnegatieve bacteriën die hout koloniseren, een risico kunnen vormen voor beroepsmatige longaandoeningen in houtverwerkende beroepen. Wellicht komt daarbij de toxische inhalatiekoorts vaker voor dan de EAA.

Meten is beter weten

In een eveneens recent verschenen literatuur review van Dias et al. 2022 is gekeken naar de manier waarop de blootstelling aan micro-organismen kan worden gemeten in zagerijen. De zoekstrategie leverde 441 studies op waarvan uiteindelijk 133 abstracts en vervolgens 40 volledige artikelen zijn gescreend. Uiteindelijk zijn daarvan 23 artikelen in het literatuuronderzoek opgenomen. Hiervan zijn 16 studies uitgevoerd in Europa (Noorwegen (5), Polen (4), Zwitserland (2), Kroatië (2), Italië, Frankrijk en Finland). Daarnaast 5 studies uit Canada, 1 uit Korea en 1 uit Iran. Hiervan werd tweederde uitgevoerd in kleine en middelgrote zagerijen en daarnaast enkele in industriële zagerijen, bij producenten van multiplex, in timmer- en meubelfabrieken en bij de productie van pellets.

De meest voorkomende meetmethode was het nemen van luchtmonsters. Analyse vond meestal plaats door morfologische identificatie van schimmels en bacteriën. In enkele studies werd ook getest voor gevoeligheid voor bijvoorbeeld antischimmelmiddelen of werd op moleculair niveau gekeken. In alle studies was sprake van hoge concentraties van zowel schimmels als bacteriën in het verwerkte hout. Wat betreft schimmels waren Penicillium de meest voorkomende soort, gevolgd door Aspergillus. De onderzoekers concluderen dat het meten van blootstelling aan micro-organismen noodzakelijk is voor het maken van een goede risico-inschatting en het nemen van maatregelen.

Bronnen