Research School of Biology

Konzo

Konzo är en övre motorneuronsjukdom som orsakar irreversibel förlamning av benen och förekommer främst hos barn och unga kvinnor i fertil ålder. Förlamningen sker ganska plötsligt, utvecklas inte över tiden och är irreversibel. Det är förknippat med konsumtionen av en monotont diet av hög cyanid (bitter) kassava, av fattiga landsbygdsfolk i Afrika, varav många lider av undernäring. Specifikt är konzo associerad med en hög cyaniddiet av bitter kassava som konsumeras under en period av flera veckor i kombination med ett lågt intag av protein, särskilt en brist på essentiella s-innehållande aminosyror som behövs för att avgifta cyanid till tiocyanat i kroppen.

Konzo förekommer i Demokratiska republiken Kongo (DRC), Mocambique, Tanzania, Kamerun, Centralafrikanska republiken och Angola. Förekomsten av konzo är störst i Demokratiska republiken Kongo; det totala antalet fall är okänt men en uppskattning är 100 000 fall. Konzo-epidemier inträffar under torka när kassava-växten är stressad och producerar mycket större mängder cyanidföreningar (cyanogener) än vanligt och även som ett resultat av krig när människor förflyttas från sina hem och tvingas äta bitter obearbetad kassava från busken (se publikationer nr 11). Konzo rapporterades först av Dr Trolli, i dåvarande Belgiska Kongo 1938, i Popokabaka Health Zone i Bandundu-provinsen och vi har förhindrat konzo för första gången någonsin i samma Hälsozon (se publikationer nr 7).

i alla våra studier i Demokratiska republiken Kongo finner vi att konzo har ökat kraftigt sedan 2009, på grund av mindre mängder kassava odlas, vilket har resulterat i kort blötläggning av kassava rötter för endast 1-2 dagar, i stället för de 3-4 dagar som krävs för att helt ta bort cyanogener från roten.

andra cyanidrelaterade sjukdomar

Tropisk ataxisk neuropati (TAN) är ett tillstånd som har varit känt i mer än ett sekel och förekommer i många länder i Afrika, Västindien och Indien (se Madhusudanan et al., Ccdn Nyheter nr 11, p3). Det är ett kroniskt tillstånd av gradvis eller Lumsk början, vilket är vanligast bland fattiga människor i 50-och 60-talet och är sällsynt hos barn under 10 år. Patienterna är vanligtvis fattiga och konsumerar en monotont kassava diet. Symtomen inkluderar förlust av känsla i händerna, en känsla av något smurt på fotsulorna som inte kan avlägsnas genom att försöka torka av det, synförlust, ataxi i gång, dövhet, svaghet och gallring av benen. Sjukdomen är ihållande i Nigeria och dess förekomst kan vara upp till 18-26 personer per 1000 i byar där kosten är nästan all kassava. Som jämförelse i yam-ätande byar finns det ingen förekomst av solbränna. Man ansåg att TAN enbart berodde på kronisk cyanidförgiftning men studier av Rosling och kollegor har visat att situationen kan vara mer komplex. Däremot beror konzo på akut cyanidexponering och nivåerna av blodcyanid hos konzo-patienter befanns vara cirka 20 gånger så höga som hos TAN-patienter. Uppkomsten av solbränna är vanligtvis långsam över månader eller år, medan uppkomsten av konzo är abrupt och dess kurs är icke-progressiv. Medelåldern för personer som drabbats av TAN är större än 40 år medan konzo främst är en sjukdom hos barn och unga kvinnor.

cyanidförgiftning cyanid binder till ett enzym som kallas cytokromoxidas och stoppar dess verkan vid andning, vilket är den viktigaste energiomvandlingsprocessen i kroppen. Den dödliga dosen cyanid för en vuxen beror på kroppsvikt och ligger mellan 30 och 210 mg vätecyanid. Ibland överskrids dessa gränser av personer som äter en kassava-måltid och dödsfall uppstår på grund av cyanidförgiftning. Mindre (icke-dödliga) mängder cyanid orsakar akut förgiftning med symtom på yrsel, huvudvärk, illamående, magsmärtor, kräkningar och diarre.

struma och kretinism lågt intag av jod orsakar otillräcklig produktion av jodinnehållande hormoner i sköldkörteln och detta ger struma (utvidgning av sköldkörteln) och kretinism (kortväxthet och allvarlig psykisk försämring). Jodbriststörningar, inklusive struma och kretinism, är ett stort globalt hälsoproblem som drabbar cirka 500 miljoner människor. Förtärd cyanid från kassava-konsumtion omvandlas i kroppen till tiocyanat och avlägsnas i urinen. Tiocyanatet är en goitrogen, eftersom det hämmar upptaget av jod av sköldkörteln. Cyanidintag från kassava-konsumtion förvärrar därmed struma och kretinism, men endast om jodtillförseln är under det rekommenderade dagliga intaget. Således kan effekten av kassava vid förvärrande struma och kretinism korrigeras genom att öka intaget av jod.

nedsatt neurokognition Boivin et al., Pediatrics 2013, 131, har visat att barn med konzo har nedsatt motorisk färdighet och nedsatt neurokognition jämfört med kontrollbarn från ett icke-konzo-område. Detta kan förlänga konzos mänskliga börda med viktiga konsekvenser för folkhälsan.

kassava

en kassava växt

Kassavaknölar

kassava är den tredje viktigaste matkällan i tropikerna och basfödan i tropiskt Afrika. Den har sitt ursprung i Brasilien och introducerades i Afrika för många hundra år sedan. Dess produktion över 24 afrikanska länder har ökat trefaldigt från 1980 till 2005 (jämfört med en ökning med 42% för Indonesien) och befolkningen i Afrika har fördubblats jämfört med en ökning med 50% över hela världen (se publikationer nr 11). Kassava är en hård, torktålig gröda som ger acceptabla avkastningar på jordar med låg fertilitet och är av stor betydelse för försörjningsbönder i hela tropikerna. I vissa länder som Thailand odlas det också i plantager för att producera stärkelse och pellets för djurfoder, varav mycket exporteras till utvecklade länder.

kassava rötter är mycket stärkelserika och deras proteininnehåll är mindre än för andra tropiska rotgrödor som yam, sötpotatis och taro. Kassava innehåller den cyanogena glukosiden linamarin och en liten mängd lotaustralin (metyllinamarin) som båda bryts ner till cyanohydriner och glukos, katalyseras av enzymet linamaras som också finns i roten. Cyanohydrinerna bryts lätt ner till vätecyanid under neutrala eller alkaliska förhållanden.

kassava-växten har en stor mängd linamarin i bladen och i rotens hud. Söt kassava har en liten mängd linamarin i den inre delen av roten som kallas parenchyma och bitter kassava har en mycket större mängd. Den bittra smaken beror främst på linamarin men det finns andra bittra föreningar i roten och även sura beståndsdelar, som ibland förvirrar smaklökarna (se publikationer nr 20). Den totala cyanidhalten i parenkymen hos olika kassava-sorter varierar från 1 mg HCN-ekvivalenter / kg färsk rot (1 ppm) till 1550 ppm. I Nigeria kallas en sort”chop and die”. Parenchymen från söt kassava kokas och ätas medan den från medium och hög cyanidkassava måste bearbetas till produkter som mjöl och gari. Kassavablad används ofta i tropiskt Afrika. De är en bra källa till protein och vitaminer men innehåller stora mängder linamarin som traditionellt avlägsnas genom pounding följt av kokning i vatten (se Mild metod).

traditionella metoder för bearbetning av kassavarötter

Kassavarötter är de mest förgängliga av de viktigaste rotgrödorna och försämras i luften vid omgivande temperatur på några dagar. I livsmedelsjordbruk lämnas växterna i marken tills de behövs för mat eller för bearbetning. De dubbla problemen med förgänglighet och den giftiga naturen hos de cyanogener som finns i kassava rötter har delvis övervunnits genom utveckling av ett stort antal traditionella former av bearbetning i olika delar av världen. I Östafrika föredras kassava mjöl, medan i Västafrika produceras en rostad produkt som kallas gari oftast. I syd-och Centralamerika finns det många olika kassavaprodukter. I södra Stilla havet, där de introducerade kassavasorterna är nästan alla söta (lågcyanid), kokas rötterna efter peeling och ätas. I östra och centrala Afrika där kassavamjöl tillverkas genom soltorkning och högjäsning är kvarhållandet av cyanid ungefär tio gånger det för gari och farinha. Situationen förvärras mycket under torka år som är ett normalt inslag i klimatet, när vattenstress på kassava-växten orsakar en stor ökning av rötternas cyanidinnehåll. Vi har utvecklat en enkel vätningsmetod (se publikationer nr. 8) för att ta bort cyanid från mjöl och har använt detta för att kontrollera konzo i många byar i Demokratiska republiken Kongo (se publikationer nr 6, 21 och 22).

det finns många traditionella bearbetningsmetoder som används runt om i världen, men vi kommer att begränsa diskussionen till de viktigaste metoderna som används i Afrika.

1. soltorkning i Östafrika den enklaste metoden är soltorkning. Detta innebär att peeling rötterna följt av soltorkning av intakta rötter, eller stora bitar skärs i längdriktningen. Det spröda, torra materialet pundas sedan i en träpestel och murbruk och siktas för att avlägsna fibröst material för att producera ett vitt mjöl. Mängden cyanid som behålls som linamarin är ganska hög vid 25-33%.
2. Högjäsning innebär att man skalar och skär rötterna och lämnar dem i en liten hög i 3-5 dagar under vilken viss jäsning sker med frigöring av vätecyanid. Rötterna torkas sedan, pundas och siktas som redan beskrivits. Mjöl framställt genom högjäsning är något mörkt färgat och kvarhållandet av cyanid är 12,5-16,5% (se publikationer nr. 14). I tider av torka när det totala cyanidinnehållet i rötter ökar 2-4 gånger föredras högfermentering av kvinnliga processorer framför soltorkning (se publikationer nr 16).
3. genomsyrad av vatten i Centralafrika där det finns tillräckligt med vatten, hela skalade rötter genomsyras av vatten i 3 dagar och den mjukade vävnaden soltorkas, krossas och siktas för att producera ett lågt cyanidmjöl. Men ibland nedsänks rötter i endast 1-2 dagar och omvandlas till mjöl som fortfarande behåller stora mängder cyanogener.
4. Gari mängden reaktion mellan linamarin och enzymet linamaras för att producera cyanohydriner som bryts ner för att frigöra vätecyanid ökas kraftigt genom rivning eller krossning för att ge små bitar kassava rot. Vid produktion av gari i Västafrika lagras den revade kassava i en påse i 2-3 dagar. Överskottet vatten pressas sedan ut i en press, den fuktiga produkten torkas och vätecyanid avlägsnas genom rostning i en metallskål över en vedeld. Retentionen av cyanid i gari är endast 1,8 – 2,4% (se publikationer nr. 14), men är fortfarande tillräckligt för att orsaka solbränna bland några fattiga människor i Nigeria. Vi har utvecklat en enkel metod för att minska den totala cyanidhalten i gari med ungefär hälften (se publikationer nr 9).

att leva med konzo

’jag visste inte att äta kassava kunde vara så farligt’ Fatima Colher, Mocambique 2018

Fatima (25) är en ung mamma med stora bekymmer. Hennes tre barn (8, 6 och 1) är allvarligt undernärda, men hon kan knappast mata dem. Vår lilla tomt ger inte tillräckligt. Dessutom är det mycket svårt att laga mat och hämta vatten, för jag kan knappt gå. Båda mina ben blev plötsligt förlamade efter att ha ätit kassava som inte var tillräckligt avgiftad. Jag vet verkligen inte vad jag ska göra.’

’ vår familj är beroende av kassava. Det är vår grundläggande mat. Vi äter det varje dag. Det är en gröda som är torktålig och växer året runt. Jag visste inte att äta kassava kan få sådana farliga konsekvenser men. Det vet jag nu av erfarenhet. Genom att förbereda det på fel sätt har jag slukat för mycket hydrocyansyra, vilket gör att mina ben blir permanent förlamade. Konzo, det är vad denna kassava sjukdom kallas. Arbeta landet, hämta vatten och laga mat; alla dessa saker kan jag knappt hantera på grund av mina funktionshinder. Min man Luciano (35) hade lämnat mig, för han sa att jag inte längre kunde vara en bra fru, men han kom tillbaka.’

’förutom kassava har vi knappast något att äta. Vi äter bara lite varje dag och kämpar mot hunger. Det krossar mitt hjärta att se mina barn lida så mycket. Det är mycket farligt för dem att vara underfed; de är svaga och blir sjuka snabbare. Jag är rädd att de kommer att bli paraplegics genom konzo också. Lyckligtvis kommer en lokal volontär att lära oss olika metoder för att ta bort den giftiga hydrocyansyran från kassava. Men jag måste också se till att mina barn får högproteinmat; jag är alltför medveten om det. Hur man får tag på det men… häromdagen kokade jag ett ägg och vi delade det mellan oss fem. För oss är det ganska något.

när det gäller mig själv behöver jag alla vitaminer jag kan få, eftersom jag ammar vår yngsta. Jag började nyligen få multivitaminer, som jag tar flitigt. Näringsämnena i min mjölk är mycket viktiga för mitt barns tillväxt. Förhoppningsvis blir han starkare snart.

vi hade aldrig gissat att kassava var den skyldige. Andolinho och Esmeralda, Mocambique 2018

både Andolinho (12) och hans yngre syster Esmeralda (6) blev plötsligt paraplegisk. Deras föräldrar var i slutet av deras wits. Hur i hela friden kunde detta ha hänt? Den kassava var skyldig, de skulle aldrig ha gissat.

’ min fru Lucia (28) Och jag tog våra barn till det lokala hälsocentret, säger deras far Janvahio (32). – Vi ville ta reda på vad som hade orsakat förlamningen i den nedre delen av deras kroppar. Tyvärr kunde läkaren inte hjälpa oss och hänvisade oss till distriktssjukhuset. Vi åkte aldrig dit till slut. Inte för att vi inte ville, men det är för långt att gå och vi hade inte tillräckligt med pengar för att betala busspriset. Vi var ensamma då och fick ingen hjälp.’

’så småningom upptäckte vi att våra barn har blivit permanent förlamade från att äta otillräckligt avgiftad bitter kassava. De fick för mycket hydrocyansyra i sitt system. Vår ensidiga diet bestod huvudsakligen av kassava. Vi åt både rötterna och bladen. Om vi bara hade vetat att först avgifta kassava. Eftersom vi inte förberedde maten ordentligt lider våra barn nu av den förödande sjukdomen konzo. Konzo kan inte behandlas. Förebyggande är det enda alternativet. I en särskild utbildning fick vi lära oss olika metoder för att ta bort toxinet från rötterna och bladen. Vi följer nu dessa metoder. Tyvärr kommer Andolinho och Esmeralda aldrig att återfå sin hälsa. Deras förlamning är irreversibel.’

’jag inser alltför väl att vår son aldrig kommer att gå igen. Jag är väldigt tacksam att han snart kommer att få en rullstol. Det gör oss mycket mer mobila. Jag hoppas fortfarande på min dotter: Jag tror att hon med ett intensivt rehabiliteringsprogram kommer att lära sig att gå igen. Det är min största önskan. För om hon kan gå, hon kan gå till skolan’.