EBOLAVIRUS VERSPREIDING ONDER PRIMATEN

Transcriptie

1 EBOLAVIRUS VERSPREIDING ONDER PRIMATEN Aantal woorden: Dominique Flipse Studentennummer: Promotor: Prof. dr. Hans Nauwynck Promotor: Prof. dr. Pierre Dorny Onderdeel van de Masterproef voorgelegd voor het behalen van de graad master in de diergeneeskunde Academiejaar:

2 Universiteit Gent, haar werknemers of studenten bieden geen enkele garantie met betrekking tot de juistheid of volledigheid van de gegevens vervat in deze masterproef, noch dat de inhoud van deze masterproef geen inbreuk uitmaakt op of aanleiding kan geven tot inbreuken op de rechten van derden. Universiteit Gent, haar werknemers of studenten aanvaarden geen aansprakelijkheid of verantwoordelijkheid voor enig gebruik dat door iemand anders wordt gemaakt van de inhoud van de masterproef, noch voor enig vertrouwen dat wordt gesteld in een advies of informatie vervat in de masterproef.

3 VOORWOORD Hierbij zou ik graag even de gelegenheid willen nemen om mijn promotor Prof. Dr. Hans Nauwynck te bedanken voor zijn bijdrage in het tot stand komen van het onderwerp van mijn masterproef. Ook zou ik mijn co-promoter Prof. Dr. Pierre Dorny willen bedanken voor de tijd die hij heeft genomen om mijn werk te bekijken, opmerkingen te maken, en suggesties te geven. Het was een zeer aangename samenwerking. Daarnaast wil ik graag mijn vader bedanken voor al zijn steun en kennis over infectieziekten. Ik zou alleszins zonder de steun van mijn familie niet de vastberadenheid gehad hebben om deze masterproef tot een goed einde te brengen.

4 INHOUDSOPGAVE SAMENVATTING...6 INLEIDING...7 LITERATUURSTUDIE HISTORIEK HET EBOLA VIRUS ETIOLOGIE MORFOLOGIE EN STRUCTUUR Het Virion De Virale Proteïnes PATHOGENESE Doelwit cellen en weefselschade Systemische inflammatoire respons Coagulopathie Aantasting van de adaptieve immuniteit KLINISCH ZIEKTEBEELD Aanvang van de ziekte Bloedingen Sterfte Reconvalescentie Prognose DIAGNOSTIEK KLINISCHE SYMPTOMEN LABORATORIUM ONDERZOEK Niet-specifiek laboratoriumonderzoek Specifiek laboratoriumonderzoek VIRALE RESERVOIRS NIET-HUMANE PRIMATEN OVERIGE DIERSOORTEN VLEERHONDEN TRANSMISSIE HUMANE TRANSMISSIE Mens-op-mens transmissie Spillover naar mensen Dier-op-mens transmissie NIET-HUMANE PRIMAAT TRANSMISSIE Spillover naar niet-humane primaten Aap-op-aap transmissie THERAPIE PREVENTIE EN CONTROLE VERMINDEREN VAN HET RISICO OP TRANSMISSIE VAN MENSEN OP MENSEN VERMINDEREN VAN HET RISICO OP TRANSMISSIE VAN DIEREN OP MENSEN DISCUSSIE...36 REFERENTIELIJST.38

5 LIJST MET AFKORTINGEN BEBOV CDC CFR DC DRC EHF ELISA EVD EBOV GP IFN MARV NP LLOV PBK RC REBOV RNP RT-PCR SEBOV TEBOV VLP VP WGO ZEBOV Bundibugyo ebolavirus Centers for Disease Control and Prevention Case-Fatality Rate Dendritische cellen Democratisch Republiek Congo Ebola Hemorrhagic Fever Enzyme Linked Immunosorbent Assay Ebola Virus Disease Ebolavirus Glycoproteine Interferon Marburgvirus Nucleoproteine Lloviu cuevavirus Persoonlijke Beschermende Kledij Republiek Congo Reston ebolavirus Ribonucleoproteine complex Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction Sudan ebolavirus Tai Forest ebolavirus Virus like particle Virion Proteine Wereldgezondheidsorganisatie Zaire ebolavirus

6 SAMENVATTING Ebola virussen zijn verwekkers van een zeer ernstige Ebola Virus Disease (EVD) in mensen en niethumane primaten. De afgelopen 4 decennia zijn gekenmerkt door een sporadisch komen en gaan van EVD in Centraal Afrika. Het virus heeft zich in 2014 weten te verspreiden naar West-Afrika en zorgde voor een recordaantal slachtoffers tijdens de grootste uitbraak in zijn geschiedenis. Ebola virussen zijn hoofdzakelijk gericht op het ondermijnen van hepatocyten, endotheliale, en macrofaag-rijke lymfoide weefsels en worden gekarakteriseerd door onderdrukking van het immuunsysteem en een systemische inflammatoire respons die leidt tot verslechtering van de coagulatie en afweer. De vroege klinische presentatie vertoont veel gelijkenissen met deze van andere infectieuze ziekten waardoor een eenduidige diagnose problematisch is. Het identificeren van het natuurlijk reservoir van het Ebola virus en de wijze van transmissie in de natuur zijn een uitdaging en dienen nader bestudeerd te worden. Onderzoek wijst richting de mogelijkheid van vleerhonden als potentieel reservoir, maar het is niet geheel duidelijk of er mogelijks ook andere species betrokken zijn en op welke wijze deze transmissie naar mensen of niet-humane primaten plaatsvindt. Met het toenemende aantal Ebola virus uitbraken in mensen en zijn enorme weerslag op de al bedreigde apen populaties, is er een dringende behoefte om de ecologie van het ebola virus in de natuur te begrijpen. Sleutelwoorden: Ebola Virus Disease Infectie Niet-humane primaten Reservoir Transmissie 6

7 INLEIDING Bij het afronden van deze masterproef is de Wereldgezondheidsorganisatie (WGO) op 18 Mei 2018 bijeengekomen om de meest recente uitbraak van Ebola in de Democratisch Republiek Congo (DRC) te bespreken (World Health Organization, 2018b). In vergelijking met andere uitbraken in de DRC die ruraal verliepen, is er nu een geval bevestigd in stedelijk gebied in Mbandaka, een stad met meer dan een miljoen inwoners. Hoe verontrustend deze uitbraak ook is, het biedt de wereldgezondsheidsautoriteiten de mogelijkheid om vaccins te testen en tevens onderzoek te doen naar de besmettingswijze van het index geval en het mogelijke reservoir dat hiervoor verantwoordelijk is. Het is ruim twee jaar geleden dat op 14 Januari 2016 de West-Afrikaanse landen Guinee, Liberië en Sierra Leone officieel vrijverklaard werden van Ebola virus disease (EVD) overdracht door de WGO (World Health Organization, 2016a). Dit was de grootste uitbraak in zijn geschiedenis en verantwoordelijk voor 28,610 gerapporteerde gevallen waarvan het virus 11,308 mensen fataal werd (tabel 1) (Centers for Disease Control and Prevention, 2016a; World Health Organization, 2018a). De uitbraak in West-Afrika in 2014, heeft meer slachtoffers geëist dan alle uitbraken in de afgelopen 4 decennia bij elkaar (Ascenzi et al., 2008; Centers for Disease Control and Prevention, 2016). Voor het eerst verspreidde het virus zich succesvol binnen stedelijke omgevingen, wat in schril contrast stond met veel voorgaande uitbraken die tot dusver bijna uitsluitend in rurale gebieden nabij Afrikaanse regenwouden voorkwamen (Stein, 2015). Tot op heden is het EVD grotendeels gelimiteerd gebleven tot Afrikaanse landen. Echter, volgens Pigott et al. (2014) zullen EVD uitbraken in de toekomst hoogstwaarschijnlijk verschillen van die in het verleden, daar er steeds meer mensen wonen in en reizen van en naar, de risicogebieden dan ooit tevoren. Wat begon als een volksgezondheidscrisis in Guinee, ontaarde tot een ontwikkelingscrisis (d.w.z. economisch, sociaal, humanitair en bedreiging van de nationale veiligheid) in Guinee, Liberië en Sierra Leone. De epidemie binnen deze West-Afrikaanse landen was moeilijk onder controle te krijgen door de zwakke gezondheidssystemen, gebrek aan menselijk potentieel en infrastructuur. Deze waren mede veroorzaakt, door recente lange perioden van conflicten en instabiliteit te boven zijn gekomen (United Nations Development Group, 2015; World Health Organization, 2016b). Pigott et al. (2014) stelde ook dat tropische landen met een grote biodiversiteit tevens een significant hoger risico lopen voor het opduiken van EVD. De omvang en potentie van het virus om zich vanuit stedelijke gebieden globaal te verspreiden heeft ertoe geleid dat de WGO de uitbraak in West-Afrika op 8 Augustus 2014 heeft verklaard tot een Gevaar voor de Volksgezondheid van Internationaal Belang (Gatherer, 2014; Pigott et al., 2014). Het gevaar voor het opnieuw opduiken van EVD in de toekomst was zeer waarschijnlijk en benadrukte nogmaals de noodzaak om de ecologie van het virus en de transmissie naar de mens te begrijpen. De uitbraak in West-Afrika heeft ons veel geleerd met betrekking tot de transmissie van mens op mens. Daarentegen is ondanks een overweldigende hoeveelheid aan gegevens verzameld over de afgelopen 40 jaar (Mekibib en Ariën, 2016), nog altijd niet exact geweten waar het reservoir van EVD zich schuilhoudt en hoe het virus zich manifesteert in de natuur (Pourrut et al., 2005; Groseth et al., 2007; Negredo et al., 2011). Om te weten wat de rol is van niet-humane primaten is het van belang te achterhalen wat de toedracht is geweest van verschillende uitbraken doorheen de jaren. Het is essentieel te achterhalen welke dierspecies in staat zijn tot replicatie en transmissie van het Ebola virus en op welke wijze deze wordt overgebracht naar andere diersoorten 7

8 en/of mensen. Deze kennis is belangrijk om preventieve maatregelen te nemen om toekomstige uitbraken bij de mens te voorkomen. Alsook de verschillende transmissie mogelijkheden bepalen zullen gezondheidsmedewerkers, zorgverleners en gemeenschappen in staat stellen om de nodige maatregelen te treffen om een epidemie zoals deze in West-Afrika te voorkomen. Men weet dat niethumane primaten (NHP) erg vatbaar zijn voor EVD en een belangrijke rol spelen in de transmissiecyclus. Bovendien is er een zeer hoge mortaliteit waargenomen onder NHP (Harcourt, 1996; Leroy et al., 2004a). Mocht Ebola ook een ernstige bedreiging vormen voor NHP dan zouden ook maatregelen overwogen moeten worden om NHP te beschermen. Met een epidemie in de DRC op de loer, is het nu meer dan ooit nodig om het virus in de kiem te smoren voor het te laat is en de gevolgen niet meer te overzien zijn. 8

9 LITERATUURSTUDIE 1. HISTORIEK De allereerste gedocumenteerde uitbraak van een Ebola virus werd geïdentificeerd in Zaïre (wat nu beter bekend staat als het Democratisch Republiek Congo, DRC) in 1976 (Mekibib & Ariën, 2016) (World Health Organization, 1978a). Tezelfdertijd vond er nog een uitbraak plaats in het nabijgelegen Soedan (World Health Organization, 1978b), waarvan men toentertijd nog niet kon vaststellen of deze in verband stonden met elkaar (Harrod, 2014). Pas jaren later wees uit dat deze epidemieën werden veroorzaakt door twee verschillende stammen, namelijk het Zaire ebolavirus en Sudan ebolavirus (Feldmann & Geisbert, 2011; Cox et al., 1983). Ebola heeft zijn naam te danken aan de rivier in Zaïre (nu bekend als Democratisch Republiek Congo, DRC), waar de uitbraak voor het allereerst werd geregistreerd (Ascenzi et al., 2008; Dhama et al., 2015). Er werd een derde stam, Reston ebolavirus, geïsoleerd uit Cynomolgus apen (Macaca fascicularis) in een quarantaine faciliteit in Reston, Virginia, die voor het eerst beschreven is in 1989 (Jahrling et al., 1992). Uit onderzoek bleek dat deze apen werden geïmporteerd vanuit de Filipijnen door een export faciliteit van primaten (Hayes et al., 1992). Ondanks serologisch bewijs van met deze stam besmette mensen in de Filipijnen (Miranda et al., 1991), is er enkel en alleen bewezen pathogeniciteit van deze stam bij niet-humane primaten (NHP) en varkens (Barette et al., 2009; Feldmann & Geisbert, 2011). Na een langdurige afwezigheid (1979 tot 1994) stak het virus weer de kop op in 1994 voor een driejarige periode. Ten tijde van het opnieuw verschijnen van het virus vond er een toename van uitbraken plaats door Zaire ebolavirus (Muyembe-Tamfum et al., 2012; Pourrut et al., 2005). In 1994 werd tevens een vierde nieuwe stam van het Ebola virus ontdekt, het Côte d Ivoire ebolavirus, in het Taï National Park gelegen in het Zuidwesten van Ivoorkust. Deze werd geïsoleerd uit bloed van een besmette wetenschapper, die het gedrag bestudeerde van een chimpansee (Pan troglodytes) gemeenschap in het Taï National Park en een lijkschouwing had uitgevoerd op een chimpansee (Formenty et al., 1999; Le Guenno et al., 1995). Per 2010 werd de naam van het Côte d Ivoire ebolavirus officieel gewijzigd naar het Taï Forest ebolavirus (Kuhn et al., 2010). Dit was de eerst gedocumenteerde uitbraak van Ebola virus onder NHP in de natuur alsmede in West-Afrika (Muyembe-Tamfum et al., 2012). Het meest recent ontdekte Ebola virus is het Bundibugyo ebolavirus, naar de Bundibugyo regio, ten westen van Oeganda, waar het November 2007 voor het eerst geïsoleerd werd tijdens een grote uitbraak. Fylogenetisch is het Bundibugyo ebolavirus het meest verwant aan het Taï Forest ebolavirus wat onverwacht was gezien de grote geografische afstand tussen de twee landen waar de stammen oorspronkelijk voorkwamen (Towner et al., 2008). De laatst bevestigde uitbraak van het Ebola virus is momenteel gaande in de DRC maar exact cijfers zijn momenteel nog niet bekend (World Health Organization, 2018b). De Ebola uitbraken doorheen zijn geschiedenis zijn gerangschikt naar chronologische volgorde in tabel 1. 9

10 Tabel 1. Bekende Ebola Virus Disease gevallen en uitbraken in chronologische volgorde (uit World Health Organization, 2018a). Jaar Land Ebola virus stam Cases Sterfgevallen Sterftecijfer 2018 DRC Zaïre voortdurende voortdurende? 2017 DRC Zaïre % 2015 Italië Zaïre 1 0 0% 2014 DRC Zaïre % 2014 Spanje Zaïre 1 0 0% 2014 VK Zaïre 1 0 0% 2014 VS Zaïre % 2014 Senegal Zaïre 1 0 0% 2014 Mali Zaïre % 2014 Nigeria Zaïre % Sierra Leone Zaïre 14124* 3956* 28% Liberia Zaïre 10675* 4809* 45% Guinee Zaïre 3811* 2543* 67% 2012 DRC Bundibugyo % 2012 Oeganda Sudan % 2012 Oeganda Sudan % 2011 Oeganda Sudan % 2008 DRC Zaïre % 2007 Oeganda Bundibugyo % 2007 DRC Zaïre % 2005 Republiek Congo Zaïre % 2004 Soedan Sudan % 2003 (Nov-Dec) Republiek Congo Zaïre % 2003 (Jan-Apr) Republiek Congo Zaïre % Republiek Congo Zaïre % Gabon Zaïre % 2000 Oeganda Sudan % 1996 Zuid-Afrika (ex Gabon) Zaïre % 1996 (Jul-Dec) Gabon Zaïre % 1996 (Jan-Apr) Gabon Zaïre % 1995 DRC Zaïre % 1994 Ivoorkust Taï Forest 1 0 0% 1994 Gabon Zaïre % 1979 Soedan Sudan % 1977 DRC Zaïre % 1976 Soedan Sudan % 1976 DRC Zaïre % *Inclusief verdachte, waarschijnlijke en bevestigde EVD-gevallen 10

11 2. HET EBOLA VIRUS 2.1. ETIOLOGIE Het Ebola virus behoort tot de orde der Mononegavirales, virussen die genomisch bestaan uit een enkele niet-gesegmenteerde negatieve-streng RNA (ssrna). Deze orde bevat onder meer de Rhabdoviridae, Paramyxoviridae, Filoviridae en Bornaviridae families. Tot de familie, Filoviridae, behoren drie genera namelijk het Ebolavirus (EBOV), Marburgvirus (MARV) en het Cuevavirus (Negredo et al., 2011), die allen bestaan uit een negatieve-streng ssrna (Ascenzi et al., 2008). Het nieuw ontdekte virus ook toebehorend aan de Filoviridae is genaamd het Lloviu cuevavirus (Lloviu virus, LLOV), naar de plek van ontdekking, Cueva del Lloviu, Spanje. In tegenstelling tot het EBOV en MARV, veroorzaakt het LLOV geen pathogeniciteit bij de mens (Negredo et al., 2011). EBOV en MARV zijn morfologisch identieke virussen, maar zijn antigenisch verschillend van elkaar (Martina & Osterhaus, 2009). MARV is de oorzaak geweest van een gelijkaardige ziekte als EBOV in Centraal Afrika, maar betrof een kleiner aantal uitbraken (Kortepeter et al., 2011). Het genus Ebolavirus wordt tegenwoordig omvat door de volgende vijf species: Zaïre ebolavirus (ZEBOV), Sudan ebolavirus (SEBOV), Taï Forest ebolavirus (TEBOV), Reston ebolavirus (REBOV) en Bundibugyo ebolavirus (BEBOV) (Chippaux, 2014; Kuhn et al., 2014; Dhama et al., 2015). Van al deze Ebola virussen behalve REBOV is aangetoond dat ze pathogeen zijn in mensen (Jahrling et al., 1992). Figuur 1. Transmissie-elektronen microscopie (TEM) die de ultrastructurele morfologie van het Ebola virus virion weergeeft (uit Centers for Disease Control and Prevention, 2005) MORFOLOGIE EN STRUCTUUR Het Virion Ebola virussen hebben een cilindrische/tubulaire, filamenteuze vorm, soms vertakt, met een diameter van 80 nm en een lengte die varieert tot aan 14,000 nm (figuur 1). Het genoom van EBOV codeert voor een zevental proteïnen waarvan structurele en één niet-structurele proteïne in respectievelijke volgorde binnen het genoom: 3 niet-coderende regio (leader), Nucleoproteïne (NP), Virion proteïne 35 (VP35), VP40, Glycoproteïne (GP/sGP), VP30, VP24, RNA-afhankelijk RNA-polymerase (L) proteïne en een 5 niet-coderende regio (trailer) (figuur 2) (Ascenzi et al., 2008; Feldmann & Geisbert, 2011). Het EBOV 11

12 virion omvat een complexe structuur die centraal een kern bezit, beter bekend als het ribonucleoproteïne (RNP) complex. Deze wordt gevormd door het ssrna genoom omkapseld door NP, die met VP35, VP30 en L-proteïne in verbinding staat (Olejnik et al., 2011). Dit RNP complex is verbonden met twee omgevende matrix proteïnes VP40, VP24 en een glycoproteïne (GP) die zich bevindt aan de oppervlakte van de envelop (figuur 2) (Hoenen et al., 2006). Figuur 2. Ebola virus virion en virale proteines (VP s) (uit Swiss Institute of Bioinformatics, 2014) De Virale Proteïnes De componenten van het RNP-complex (NP, VP35, VP30 en L-proteïne) zijn naast hun voornaamste structurele functie ook gezamenlijk verantwoordelijk voor de transcriptie en replicatie van het virale genoom (Mühlberger et al., 1999). De leader en trailer worden niet overgeschreven, maar zij functioneren als belangrijke signalen en sturen daarmee de transcriptie, replicatie en verpakking van het genoom in nieuwe virionen (Crary et al., 2003) Het Ribonucleoproteïne Complex Het NP bindt aan het RNA van het genoom en draagt tevens bij tot de samenstelling van het virale nucleokapsied. Het is vermoedelijk betrokken bij alle stappen van de replicatie na uncoating van het virale genoom (Ascenzi et al., 2008). Het VP35 neemt de functie aan van een type I Interferon (IFN) antagonist (Basler et al., 2000). Het is algemeen bekend dat type I IFN een factor speelt in de aangeboren immuniteit. De activatie van het aangeboren immuunsysteem is de eerste response tegen microbiële indringing in de gastheer en ontwrichting van het IFN-systeem verhoogd de vatbaarheid op microbiële infecties en daarbij dus een EVD-infectie (Ascenzi et al., 2008). Hoewel NP, VP35 en L- proteïne voldoende zijn voor replicatie zal transcriptie niet doorgaan zonder VP30, daar deze essentieel 12

13 is voor de activatie en modulatie van de virale RNA-synthese (Mühlberger et al., 1999). Het RNAafhankelijke RNA-polymerase, ook L-proteïne genaamd, bindt het ingekapselde genoom in de 3 leader regio, dan wordt elk gen achtereenvolgens overgeschreven door het herkennen van start- en stopsignalen aan het begin en einde van virale genen. Vervolgens worden mrna s gecapped en gepolyadenyleerd door het L-proteïne gedurende de synthese (Ascenzi et al., 2008) De Membraan-geassocieerde proteïnes Het glycoproteïne (GP), VP40 en VP24 zijn membraan-geassocieerde proteïnes (figuur 2) (Watanabe et al., 2006). VP40, een matrix proteïne, bevindt zich onder de virale dubbellaag om de structurele integriteit van het partikel te waarborgen (Geisbert en Jahrling, 1995). Daarnaast speelt VP40 een belangrijke rol in de assemblage en budding van EBOV, dus in het mediëren van de partikel formatie (Noda et al., 2002). Naast zijn belangrijke rol als minor matrix proteïne, zorgt VP24 voor inhibitie van het doorgeven van IFN-signalen (Feldmann en Geisbert, 2011). Ebola virus virionen bezitten een oppervlakte transmembranair GP die een centrale rol speelt in de virus aanhechting en binnendringing, cel ronding, cytotoxiciteit, down-regulatie van gastheer oppervlakte proteïnen en uitbreiding van virus assemblage en budding (Takada en Kawaoka, 2001; Ascenzi et al., 2008). Daarentegen wordt oplosbaar glycoproteïne (sgp) uitgescheiden door virus geïnfecteerde gastheercellen (Casillas et al., 2003; Ascenzi et al., 2008) PATHOGENESE In de laatste vijf jaar, als gevolg van de West-Afrikaanse uitbraak, is er veel vooruitgang geboekt met betrekking tot kennis van de pathofysiologische mechanismen die ten grondslag liggen aan EVD. Voorheen kwamen infecties voornamelijk voor in rurale gebieden waar schaarste heerste aan onderzoeksfaciliteiten voor veilige en grondige studies ten tijde van deze uitbraken. Dit zorgde ervoor dat er maar een beperkte hoeveelheid data aangaande de pathofysiologie in mensen beschikbaar was (Bray, 2005; Hensley et al., 2005). Er zijn echter wel uitgebreide onderzoeken gedaan naar EVD in dieren. Hierbij zijn o.a. cavia s en muizen bestudeerd, alhoewel de pathogenese die bestudeerd is in knaagdieren veel minder representatief is voor EVD in mensen, dan de studies uitgevoerd bij deze in niet-humane primaten (NHP) (Singh et al., 2015). Rhesus makaken (Macaca mulatta), Cynomolgus apen (Macaca fascicularis), Afrikaanse groene apen (Clorocebus aethiops), Hamadryas bavianen (Papio hamadryas) zijn allemaal bestudeerd geweest met gelijkaardige bevindingen (Harrod, 2014). Ondanks de gelijkenissen van mens en NHP, bleek uit data dat het gemiddelde tijdstip van overlijden in NHP 6-9 dagen is na blootstelling aan een EBOV-infectie, terwijl deze in mensen verlengd is tot een gemiddelde van 6-16 dagen na aanvang van de eerste symptomen (Geisbert et al., 2002; Feldmann et al., 2005). Het kortere verloop van de ziekte in NHP is hoofdzakelijk te wijten aan afwezigheid van de ontwikkeling van antigeen-specifieke immuniteit, terwijl daarentegen in mensen hoogstwaarschijnlijk juist de verworven immuniteit een rol speelt in de overleving (Mahanty en Bray, 2004; Hoenen et al., 2006). Grootschalige observatiestudies en casusrapporten van patiënten in de West- Afrikaanse uitbraak verschaften de dringend nodige gegevens over de pathogenese van EVD in mensen (Chertow et al., 2014; Kreuels et al., 2014; Lyon et al., 2014). 13

14 Figuur 3. EBOV geïnfecteerde macrofagen en dendritische cellen spelen een centrale rol in de pathogenese van EVD (uit Bray & Geisbert, 2005) Doelwit cellen en weefselschade Het Ebola virus heeft een breed tropisme voor het infecteren van een grote verscheidenheid aan celtypes (Feldmann en Geisbert, 2011). Na indringing in het lichaam door de slijmvliezen, huiddefecten (laesies of schaafwonden) of op parenterale wijze (Murray, 2015), vormen monocyten, macrofagen en dendritische cellen (DC) een vroege voorkeurslokalisatie voor replicatie van EBOV in de gastheer (figuur 3) (Geisbert et al., 2003c; Mahanty en Bray, 2004; Ascenzi et al., 2008). Monocyten, macrofagen en DC lijken een sleutelrol te spelen in de disseminatie van het virus vanuit de primaire infectiehaard naar de regionale lymfeknopen, vermoedelijk door het lymfestelsel, en daarnaast ook naar lever en milt via het bloed (Geisbert et al., 2003c; Dhama et al., 2015). Vanuit de milt en lymfeknopen migreren met EBOV 14

15 geïnfecteerde monocyten, macrofagen en DC zich naar andere weefsels en zorgen op deze manier voor verdere verspreiding van de infectie binnen de gastheer (figuur 3). De virus-geïnduceerde onderdrukking van de type I IFN respons draagt eveneens bij tot een snelle systemische verspreiding van EBOV en is een vooraanstaand kenmerk van de pathogenese van filovirussen (Ascenzi et al., 2008). Necropsies van geïnfecteerde dieren toonden aan dat een groot aantal celtypes met uitzondering van lymfocyten en neuronen, replicatie van EBOV ondersteunden, waaronder endotheliale cellen, fibroblasten, hepatocyten, adrenocorticale cellen en verschillende epitheliale cellen (Jaax et al., 1996; Zaki et al., 1996; Geisbert et al., 2003a). Multifocale necrose in lever, milt en lymfoïde weefsels zijn karakteristiek voor fatale infecties met EBOV in humane patiënten en experimenteel geïnfecteerde NHP s (World Health Organization, 1978b; Geisbert et al., 2003a) Systemische inflammatoire respons Geïnfecteerde macrofagen en monocyten zijn niet in staat om virale replicatie te limiteren waardoor omvangrijke weefselschade wordt veroorzaakt. Daarnaast produceren macrofagen en andere cellen pro-inflammatoire cytokines, chemokines en andere pro-inflammatoire mediatoren (figuur 3) (Mahanty en Bray, 2004; Bray en Geisbert, 2005), waaronder IFN-α, IFN-β, tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukine-1beta (IL-1β), interleukine-6 (IL-6), macrofaag/monocyt chemoattractant proteïne 1 (MCP- 1), Macrofaag inflammatoire proteïnes (MIP s), en stikstofoxide (NO) (Hensley et al., 2002). In zijn geheel lijkt virus-geïnduceerde expressie van deze mediatoren te leiden tot ontregeling van de immunologische balans die gedeeltelijke bijdraagt tot progressie van EVD (Baize et al., 2002; Feldmann en Geisbert, 2011). De systemische inflammatoire respons draagt mogelijks in een later stadium van de ziekte bij tot een dysfunctie van het gastro-intestinaal stelsel, alsmede diffuse vasculaire lekkage en multi orgaan falen (Bray en Mahanty, 2003) Coagulopathie Defecten in bloed coagulatie zijn een opvallend fenomeen bij EVD-infecties die een indirecte manifestatie zijn ten gevolge van de pro-inflammatoire respons van de gastheer. Resultaten van verschillende studies suggereren dat expressie of vrijstelling van tissue factors (TF) van met EBOVgeïnfecteerde monocyten en macrofagen de extrinsieke coagulatie pathway activeren (figuur 3) (Geisbert et al., 2003b), die daarnaast ook geactiveerd wordt door vrijstelling van tissuefactors uit macrofagen geïnduceerd door pro-inflammatoire cytokines (Geisbert et al., 2003c). Deze twee lijken elkaar in de hand te werken en dusdanig de snelle evolutie en hevigheid van de coagulopathie te veroorzaken. Onderzoekers veronderstelden dat Ebola virus GP fundamenteel is in de endotheliale cel beschadiging die zou kunnen bijdragen tot de hemorragische diathese (Yang et al., 2000). Bijkomend kan verhoogde bloedingsneiging gerelateerd zijn aan verminderde synthese van coagulatie- en andere plasmaproteïnes die een rol spelen in de coagulatiecascade. Dit is vermoedelijk te wijten aan hevige hepatocellulaire necrose (Feldmann en Geisbert, 2011). 15

16 Aantasting van de adaptieve immuniteit Het falen van de adaptieve immuniteit als gevolg van verminderde functie van DC en apoptose van lymfocyten kan mogelijks verklaren waarom EVD dikwijls in staat is een hevige fatale ziekte te veroorzaken (Geisbert et al., 2003a; Mahanty et al., 2003; Bray en Geisbert, 2005). Dendritische cellen, die hoofdzakelijk de functie hebben om antigenen te presenteren die de adaptieve immuunrespons opwekken, zijn belangrijke cellen voor EBOV-replicatie. Een verscheidenheid aan in vitro studies hebben aangetoond dat geïnfecteerde dendritische cellen niet in staat zijn tot maturatie als gevolg van directe en indirecte inwerking van EBOV, die de antigeen-specifieke immuunresponse verlammen en omwille hiervan incapabel zijn tot antigeen-presentatie aan naïeve lymfocyten. Het niet ontwikkelen van antilichamen tegen het virus in aan EVD stervende patiënten, kan mogelijks verklaard worden door de onmogelijkheid tot antigeen-presentatie aan naïeve lymfocyten (Geisbert et al., 2003a; Mahanty et al., 2003; Sanchez et al., 2004). Daarnaast is de adaptieve immuniteit ook verzwakt ten gevolge van massale sterfte van lymfocyten gedurende een infectie. Echter, worden lymfocyten zelf niet geïnfecteerd door EBOV, maar ondergaan in grote getallen apoptose, in zowel mensen als experimenteel geïnfecteerde NHP s, wat de progressieve lymfopenie en lymfoïde tekorten gedeeltelijk verklaard ten tijde van overlijden (Baize et al., 2000; Geisbert et al., 2003a). Lymfocyten apoptose wordt vermoedelijk veroorzaakt door inflammatoire mediatoren, waaronder soluble factors en/of door gebrek aan ondersteunende signalen van dendritische cellen (figuur 3) (Feldmann en Geisbert, 2011). Dit verschijnsel vertoont veel gelijkenissen met septische shock (Hotchkiss en Karl, 2003; Parrino et al., 2007) KLINISCH ZIEKTEBEELD Doorheen de jaren zijn verscheidene publicaties verschenen die de klinische kenmerken van EVD uitbraken beschrijven sinds deze voor het eerst gedocumenteerd werd in 1976 in Zaïre en Soedan (Feldmann en Geisbert, 2011; Kortepeter et al., 2011). Behandelde patiënten tijdens de uitbraak in West-Afrika hebben aanvullende informatie verstrekt met betrekking tot deze klinische kenmerken (Chertow et al., 2014; Schieffelin et al., 2014; Bah et al., 2015). Opmerkelijk genoeg was het feit dat in tegenstelling tot eerdere beschrijvingen grote bloedingen veel minder frequent waargenomen werden in de West-Afrikaanse epidemie (WHO Ebola Response Team, 2014), vandaar de naamsverandering van de ziekte van het voormalige Ebola Hemorrhagic Fever (EHF) naar het huidige Ebola Virus Disease (EVD). Daarnaast leverde vochtverlies ten gevolge van gastro-intestinale klachten (braken en diarree) een substantieel grotere bijdrage tot de klinische presentatie van EVD in patiënten in West-Afrika, veel meer dan voorheen erkend werd (Chertow et al., 2014; Schieffelin et al., 2014) Aanvang van de ziekte Na een incubatieperiode van gemiddeld 13 dagen, die kan variëren van 2 tot 21 dagen en tevens variabel is per virusstam (Eichner et al., 2011), ontstaan in het beginstadium van EVD plotseling een aantal niet-specifieke symptomen die zeer gelijken op Influenza waaronder; koorts, nausea, hoofdpijn en myalgie (Sanchez et al., 2006; Bah et al., 2015). In een acuut stadium, 1-6 dagen na het ontstaan van de eerste symptomen, raakt het gastro-intestinaal stelsel geleidelijk betrokken waarmee diarree, 16

17 braken en abdominale pijn gepaard kunnen gaan (Bwaka et al., 1989; Kortepeter et al., 2011; Muyembe- Tamfum et al., 2012; Lever & Whitty, 2016). Gelijktijdig kunnen mogelijks ook respiratoire (keel- en borstpijn, hoesten, dyspneu, nasale uitvloei) en neurologische symptomen (verwardheid, waanzin, beroertes, coma) waargenomen worden (Rougeron et al., 2015). De wijze van infectie lijkt een belangrijke rol te spelen bij het bepalen van het verdere verloop van EVD en aldus de uiteindelijke prognose (Alexander et al., 2015). Zo bleek tijdens de uitbraak van 1976 in de DRC dat de incubatieperiode korter was voor mensen die op parenterale wijze geïnfecteerd raakten met EBOV door hergebruikte niet-gesteriliseerde naalden, in vergelijking tot individuen die geïnfecteerd raakten door blootstelling via direct contact (Breman et al., 1978). Kenmerkend voor alle EBOV-infecties bij humane, zowel als NHP is dat zij een gelijkaardig ziektebeeld vertonen die hoofdzakelijk verschilt in hevigheid en mortaliteit (Ascenzi et al., 2008). Toch is het noemenswaardig om te vermelden dat NHP niet de mate van zorg kregen zoals mensen, vooral met betrekking tot vloeistoftherapie. Daarmee zijn sommige aspecten van de experimentele studies naar EBOV in NHP niet geheel vergelijkbaar met de mens, vooral de timing van ziektetekens (Harrod, 2014) Bloedingen In een gevorderd stadium, rond de 5-7 dagen na de eerste symptomen, kunnen alle patiënten in meer of mindere mate een achteruitgang van coagulatie vertonen, die zich kan manifesteren tot conjunctivale bloedingen, kneuzingen, vermindering van bloedstolling op de plek van venepunctie of de aanwezigheid van bloed in urine en/of feces, respectievelijk hematurie en hematochezie (Hoenen et al., 2006). Daarenboven ontstaan in ongeveer 50% van de gevallen huidletsels die zich uiten als een maculopapulaire uitslag van de torso en schouders (figuur 4A), dikwijls gevolgd door erytheem, petechiën of huiddesquamatie (Groseth et al., 2007; Feldmann en Geisbert, 2011). Ernstig bloedverlies is zeldzaam en hoofdzakelijk gelimiteerd tot gastro-intestinale bloedingen (figuur 4B & C) die kunnen leiden tot hematemesis en melena (Takada en Kawaoka, 2001; Hoenen et al., 2006; Feldmann en Geisbert, 2011) Sterfte Gedurende het terminale stadium van EVD, is er een toename in vasculaire permeabiliteit, ernstige weefsel letsels, ontregeling van de coagulatie cascade, en bloedingen. Andere complicaties van ernstige infecties bestaan onder meer uit acuut nierfalen, hepatitis en pancreatitis. Deze ernstige en gevorderde infecties worden meestal gekenmerkt door aanwezigheid van hikken, hypotensie, tachycardie, splenomegalie, hepatomegalie, verwarring of beroertes (Fletcher et al., 2014). Uiteindelijk zullen het falen van meerdere organen en shock de hoofdoorzaken zijn die leiden tot sterfte (Bwaka et al., 1989; Feldmann en Geisbert, 2011; Rivera en Messaoudi, 2015). Case-sterftecijfers (CFR Case Fatality Rate s) die geassocieerd worden met EVD-infecties variëren naargelang de virusstam, maar kunnen waarden aannemen tot 90% (tabel 1) (Hoenen et al., 2006; Muyembe-Tamfum et al., 2012). Zo is ZEBOV is naar alle waarschijnlijkheid de meest virulente stam met een benaderend gemiddelde CFR van 80% over de 14 eerder bevestigde uitbraken voorafgaand aan de uitbraak in West-Afrika (tabel 2) (Lever en Whitty, 2006). 17

18 Tabel 2. Filoviridae virus gebeurtenissen in de wereld (uit Chippaux, 2014). Virale species Jaar van ontdekking Geografische oorsprong Aantal uitbraken Aantal humane gevallen Aantal slachtoffers (CFR) CFR (%) Marburg marburgvirus 1967 Oeganda Sudan ebolavirus 1976 Soedan Zaire ebolavirus 1976 DRC 12 1,388* 1,100* 79 Reston ebolavirus 1989 Filipijnen Taï Forest ebolavirus 1994 Ivoorkust Bundibugyo ebolavirus 2007 Oeganda Lloviu cuevavirus 2010 Spanje CFR: case fatality rates. *exclusief de West-Afrikaanse uitbraak en erna Reconvalescentie Na 7-8 dagen van het begin van de symptomen kunnen patiënten zich in een pseudo-remissie bevinden waarin er een verbetering op te merken valt. Sommigen zullen zich herstellen, desalniettemin zal in veel gevallen, zo niet de meeste, EVD verergeren waarbij de gezondheidstoestand drastisch afneemt (Muyembe-Tamfum et al., 2012). Patiënten die de 2 e week van de infectie zijn doorgekomen hebben meer dan 75% kans om de infectie te overleven (Kortepeter et al., 2011). Zij die het overleven hebben meestal een langdurige herstelperiode in het vooruitzicht die gekarakteriseerd wordt door zwakte, gewichtsverlies en migrerende gewrichtspijn. Late presentatie van sequelen zoals uveitis, orchitis, parotitis, hepatitis, pancreatitis, myelitis, psychose of gehoorverlies tijdens reconvalescentie zijn minder voorkomend en liggen mogelijks ten grondslag aan immuuncomplex fenomenen (Bwaka et al., 1999). Bij overlevenden van EVD is virale persistentie aangetoond op meerdere plekken van het lichaam met immuun privilege waaronder oculair, in sperma en het centraal zenuwstelsel, wat wil zeggen dat ze introductie van antigenen kunnen tolereren zonder een inflammatoire respons op te wekken (Varkey et al., 2015; Deen et al., 2017). Uit resultaten verkregen uit een studie van Deen et al. (2017) is gebleken dat EBOV aangetoond werd in sperma tot maar liefst 15 maanden na ontslag uit een Ebola behandelingsfaciliteit Prognose Het natuurlijke klinische verloop van EVD is beduidend variabel tussen de virale stammen en afhankelijk van de mate van ondersteunende therapie die voorhanden is. Ongunstige prognostische indicatoren omvatten erg jonge (<5 jaar) en oudere leeftijd (>40 jaar) (McElroy et al., 2014; WHO Ebola Response Team, 2014), metabole stoornissen (vooral abnormale waarden van de nierfunctie en verhoogde AST), extreem hoge virale belasting tijdens optreden van de initiële symptomen (> 10millioen virusdeeltjes/ml) en hoger gedetecteerde temperaturen (Schieffelin et al., 2014; Bah et al., 2015). In een observationele studie van Sadek et al. (1999) tijdens de uitbraak in de DRC in 1995 werd een opmerkelijke daling van de CFR waargenomen van 93% naar 69% tussen de aanvang en het einde van de uitbraak. Deze waarnemingen wijzen er op dat latere gevallen vermoedelijk eerder geïdentificeerd werden en betere mate van ondersteunende therapie kregen (Chertow et al., 2014). Ascenzi et al. (2008) stelt dat 18

19 sterftecijfers wellicht niet enkel gedetermineerd worden door virale factoren, maar dat er mogelijks andere belangrijkere factoren bijdragen aan overleving waaronder; de effectiviteit van rehydratie, de voedingstoestand en hematologische reserve, co-infecties met andere pathogenen, en bacteriële superinfecties. Figuur 4. Hemorrhagische manifestaties waargenomen in niet-humane primaten geïnfecteerd met Ebola virus (uit Feldmann en Geisbert, 2011). 3. DIAGNOSTIEK Wanneer een persoon verdacht wordt van EVD, is het belangrijk om alternatieve diagnosen te overwegen, met inbegrip van infectieuze en niet-infectieuze aandoeningen. Differentiaal diagnostisch komen verschillende factoren in aanmerking waaronder; een individu zijn of haar symptomen, reis- en/of werkgeschiedenis, vaccinatiegeschiedenis, blootstelling of contact met wilde diersoorten, blootstelling of contact met een ziek individu en co-morbide omstandigheden (Gebretadik et al., 2015; Centers for Disease Control and Prevention, 2016d) KLINISCHE SYMPTOMEN In het beginstadium van EVD treden niet-specifieke symptomen op die nauwelijks te onderscheiden zijn van tropische ziekten die in dezelfde endemische gebieden voorkomen zoals de meest prominent voorkomende Malaria, buiktyfus en gele koorts, gevolgd door andere zoals Shigellose, Leptospirose, Chikigunya-koorts, Anthrax, Dengue-koorts, Lassa-koorts en Marburg-koorts waardoor het vroegtijdig diagnosticeren van EVD bemoeilijkt wordt (Mahanty en Bray, 2004; Feldmann en Geisbert, 2011). Om 19

20 die reden is het problematisch tot onmogelijk om het eerste geval in een EVD uitbraak te achterhalen enkel op basis van de klinische waarnemingen (Muyembe-Tamfum et al., 2012; Rewar et al., 2014). Er wordt dikwijls vermoed dat EVD de oorzaak is van de symptomen nadat anti-malaria en/of antibiotica niet aanslaan op een patiënt (Groseth et al., 2007), huiduitslag of bloedingen waargenomen worden, of wanneer gezondheidsmedewerkers slachtoffer worden van de ziekte (Kortepeter et al., 2011). De WGO en CDC hebben criteria vastgelegd voor het diagnosticeren van EVD die onder meer wordt bepaald door constatering van een abrupte hoge koorts met ten minste drie van de volgende symptomen: hoofdpijn, braken, diarree, verminderde eetlust, lethargie, abdominale pijn, myalgie, artralgie, dysfagie, dyspneu, of hikken (Casillas et al., 2003). In de meeste gevallen wordt een diagnose van EVD initieel op klinische basis vastgesteld, echter kan de definitieve diagnose louter bevestigd worden na een positieve serologie voor EBOV (Murray, 2015). Na 21 dagen, als een blootgesteld persoon geen symptomen vertoond, zal deze niet ziek worden van EVD aldus Centers for Disease Control and Prevention (2014). Daarentegen suggereren de gegevens van een studie door Eichner et al. (2011) erop dat in tegenstelling tot wat men voorheen veronderstelde, een langere incubatietijd moet overwogen worden. Hierbij wordt gesteld dat een incubatietijd van 25 dagen, het risico op ontwikkelen van EVD na de 21 ste dag verlaagt van 4,1% naar 1%. Momenteel geldt bij een EVD uitbraak, wanneer 42 dagen (twee 21-dagen opeenvolgende cycli van het virus) verstreken zijn zonder bijkomende bevestigde gevallen en waarbij het laatste bevestigde geval tweemaal negatief getest is voor EVD, het land officieel vrij is van EVD (World Health Organization, 2016c) LABORATORIUM ONDERZOEK Een vroegtijdige laboratorium diagnose bij verdenking van klinische EVD is van cruciaal belang om adequate maatregelen te treffen in verband met de controle en verdere verspreiding van het virus (Muyembe-Tamfum et al., 2012). Hierom moet al het laboratoriumonderzoek worden uitgevoerd in biosafety level-4 (BSL-4) faciliteiten vanwege de hoge virulentie van EBOV, die potentieel via aërosolen kunnen worden overgedragen en gepaard gaat met een hoge mortaliteit (Murray, 2015) Niet-specifiek laboratoriumonderzoek Er zijn een aantal mogelijke niet-specifieke indicatoren uit laboratoriumonderzoek die naast klinische symptomen een vroege vermoedelijke diagnose van EVD kunnen verschaffen. Een laag aantal bloedplaatjes (thrombocytopenie), een initieel laag aantal witte bloedcellen (leukopenie) die in het verloop van de infectie een verhoging van neutrofielen (neutrofillie) ofwel linksverschuiving geeft met in fatale gevallen een verhoogd aantal witte bloedcellen (leukocytose), een stijging in leverenzymen zoals alanine-aminotransferase (ALT) en aspartaat aminotransferase (AST), maar daarnaast ook een verlengde prothrombine tijd, partiele thromboplastine tijd, en bloedingstijd wat abnormaliteiten zijn in de coagulatie en vaak samenhangend zijn met diffuse intravasale stolling (DIS) (Feldmann en Geisbert, 2011; Gebretadik et al., 2015; Thippeswamy, 2015) Specifiek laboratoriumonderzoek Doordat snelle bevestiging van een EBOV-infectie door middel van laboratoriumonderzoek fundamenteel is voor de bestrijding ervan, zijn in de loop der tijd snellere testen ontwikkeld met een 20

21 hogere sensitiviteit en specificiteit (Lever en Whitty, 2016; James et al., 2018). Bovendien, is deze bevestiging aanbevolen om het stellen van verkeerde diagnoses te vermijden welke grote socioeconomische gevolgen zouden kunnen hebben nationaal en internationaal (Rougeron et al., 2015). Laboratorium diagnoses kunnen gesteld worden d.m.v. opsporen van antigeen/virus of antistoffen Detectie van virus/antigenen Antigeen detectie is in hoofdzaak waardevol in de acute fase van infecties, wanneer de virale belasting systemisch aanzienlijk hoog is (Dhama et al., 2015). Het detecteren van dit viraal antigeen of nucleïnezuren in het bloed is mogelijk vanaf 3 dagen, variërend van 7-16 dagen na het begin van de eerste symptomen (Rowe et al., 1999). Momenteel worden twee methodes het meest toegepast tijdens een acute infectie op basis van antigeen detectie. Wereldwijd is Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) analyse de meest toegepaste diagnostische techniek om viraal RNA aan te tonen in weefsels en lichaamsvloeistoffen vanwege zijn hogere sensitiviteit en vlugge resultaten (Towner et al., 2004; Sanchez et al., 2006). Ondanks het feit dat RT-PCR de meest doeltreffende diagnostische techniek is voor de detectie van EBOV-antigenen, is het nadeel van deze techniek dat er gesofisticeerde apparatuur nodig is, die men meestal in delen van Afrika waar EVD gemeld is, niet kan veroorloven (Dhama et al., 2015). Naast RT-PCR, is Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA) de meest gebruikte techniek op dit moment voor het opsporen van EBOV-infecties wegens redelijke sensitiviteit en hoge specificiteit en kan het gemakkelijkst toegepast worden tijdens de viremische fase van de infectie (Sanchez et al., 2006). Daarnaast zijn virus isolatie, elektronenmicroscopie en immunohistochemie andere technieken die aangewend kunnen worden om EBOV te detecteren. Echter, worden deze minder frequent gebruikt voor het opsporen van viraal EBOV-antigeen wegens intensiviteit of langere wachttijd tot uitslagen (Rougeron et al., 2015) Detectie van antistoffen Antistoffen detectie is mogelijk in het late stadium van de symptomatische fase, wanneer de patiënten vroeg herstellende zijn van de infectie (Dhama et al., 2015). De detectie van antistoffen impliceert meestal detectie van IgM of IgG antistoffen door een ELISA-test (Ksiazek et al., 1999). IgM antistoffen verschijnen op zijn vroegst twee tot vier dagen na het begin van de symptomen en kunnen tot twee maanden post-infectie gedetecteerd worden, maar zijn nooit in hoge concentraties aanwezig (Baize et al., 1999; Leroy et al., 2001). Daarentegen blijkt uit onderzoek dat IgG antistoffen pas verschijnen rond 8-10 dagen na begin van de symptomen bij infectie en zijn soms zelfs te detecteren tot twee jaar na besmetting (Ksiazek et al., 1999). Vandaar dat positieve resultaten voor antistoffen detectie een directe bevestiging zijn voor EVD. Echter, negatieve resultaten zijn niet indicatief voor het afwezig zijn van EVD, dit doordat antistoffen pas in een later stadium van de ziekte verschijnen (Dhama et al., 2015). 21

22 4. VIRALE RESERVOIRS Het blijft tot op heden wellicht een van de grootste mysteries betreffende Ebola virussen, namelijk welke species het natuurlijk reservoir vormen en de wijze waarop ze zich geografisch weten te verspreiden naar NHP en mensen (Pourrut et al., 2005; Groseth et al., 2007; Negredo et al., 2011). Men neemt zich voor dat het reservoir ofwel een zeldzame species betreft, ofwel dat transmissie binnen het reservoir inefficiënt verloopt (Feldmann et al., 2004). Waar MARV succesvol geïsoleerd is uit gevangen vleermuizen in Oeganda (Towner et al., 2009), zijn ondanks vele pogingen daarentegen nog altijd geen concrete bewijzen van een natuurlijk reservoir voor EBOV (Ascenzi et al., 2008). Desondanks zijn er wel vorderingen gemaakt om het aantal potentiele diersoorten dusdanig te verkleinen (Peterson et al., 2004). De complexiteit van ecologische studies naar potentiele reservoir species zit hem vooral in het feit dat de species, waaronder vleerhonden, over grote afstanden migreren en omdat een klinisch ziektebeeld nauwelijks opgemerkt wordt behalve bij primaten (Martina en Osterhaus, 2009). Hierdoor is men compleet afhankelijk van seroprevalentie studies die van weinig informatieve waarde zijn behalve een al dan niet eerdere blootstelling aan het virus (Harrod, 2014) NIET-HUMANE PRIMATEN Alhoewel NHP algemeen betrokken zijn in EVD uitbraken worden zij er niet van verdacht een natuurlijk reservoir te vormen. Opvallend is dat er significante mortaliteit vermeld is bij wilde NHP-populaties verspreid over Afrika, waarvan die vooral in gorilla (Gorilla gorilla) en chimpansee (Pan troglodytes) populaties opgemerkt is (Formenty et al., 1999; Leroy et al., 2004; Rouquet et al., 2005; Bermejo et al., 2006). De EVD, samen met de trage reproductieve cyclus van mensapen, het gebruikelijke jagen, stropen en ontbossing, bracht de angst teweeg een van s werelds grootste gorilla en chimpansee populaties uit te roeien in de aangedane gebieden (Feldman et al., 2004; Groseth et al., 2007). Gegeven dat NHP een hoge mortaliteit vertonen als gevolg van EVD, die gelijkaardig is aan de mortaliteit in mensen, is reden genoeg om NHP uit te sluiten als klassieke reservoir species (Groseth et al., 2007; Saéz et al., 2014; Murray, 2015). Hierdoor is het veel aannemelijker dat NHP vatbare tussengastheren zijn in de natuurlijke levenscyclus van het Ebola virus (Pourrut et al., 2005) OVERIGE DIERSOORTEN Knaagdieren (Orde Rodentia) zijn een belangrijk reservoir voor een groot aantal zoonotische pathogenen die een opmerkelijk effect hebben op de volksgezondheid aldus Luis et al. (2013). Gedurende lange tijd werden knaagdieren samen met vleerhonden vermoed een reservoir te vormen voor EBOV (Morvan et al., 1999; Feldmann en Geisbert, 2011). Een rapport van Morvan et al. (1999) wees op de ontdekking van ZEBOV RNA in knaagdieren, meer specifiek muizen, ratten en spitsmuizen, gevangen in het Centraal Afrikaanse Republiek (CAR) die hierbij werden voorgesteld als potentieel reservoir. Deze bevindingen zijn echter nog niet bevestigd door andere onderzoeken stelt Groseth et al. (2005). Het is theoretisch ook mogelijk dat er geleedpotigen overgedragen transmissie plaatsvindt. Echter suggereert huidig bewijs dat dit erg onwaarschijnlijk is. Men heeft gepoogd het virus te detecteren in meer dan 800 soorten mijten en luizen in de DRC ten tijde van de initiële onderzoeken naar het 22

23 reservoir (Germain, 1978). Daarnaast is uit een verzameling van meer dan 35,000 geleedpotigen tijdens de 1995 Kikwit (DRC) EVD uitbraak eveneens een negatief resultaat bekomen (Reiter et al., 1999) VLEERHONDEN Verschillende onafhankelijke bewijzen wijzen richting de mogelijkheid van vleerhonden als een potentieel natuurlijk reservoir van Ebola virus (Weingartl et al., 2012). Het is ook denkbaar dat er verschillende reservoirs bestaan voor elk van de EBOV subtypes (ZEBOV, SEBOV, TEBOV, BEBOV en REBOV) (Georges et al., 1998; Feldmann et al., 2004). Om het natuurlijk reservoir trachten te ontdekken zijn sinds 1976 verschillende experimentele studies uitgevoerd op 33 variëteiten van 24 species planten en op 19 species van vertebraten en niet-vertebraten die experimenteel geïnfecteerd waren met EBOV (Swanepoel et al., 1996; Peterson et al., 2004; Pourrut et al., 2005; Ascenzi et al., 2008). Uit deze studies is gebleken dat de replicatie en circulatie van hoge titers EBOV in zowel insectenetende- en vruchten-etende vleerhonden deze hypothese ondersteunden (Swanepoel et al., 1996). Bovendien, ontwikkelden geïnfecteerde vleerhonden geen symptomen voor EVD, wat een belangrijke voorwaarde is om als natuurlijk reservoir te fungeren en het virus zou kunnen persisteren (Martina en Osterhaus, 2009). De experimentele infectie van insectenetende en vruchtetende vleerhonden met ZEBOV resulteerde in replicatie van het virus in deze vleerhonden. Tevens is er geen mortaliteit waargenomen in deze 12 vleerhonden, wat aldus aantoont dat virale replicatie plaatsvond zonder ziekte te veroorzaken (Swanepoel et al., 1996). Deze bewijsvoering en de rapporten van blootstelling aan vleerhonden in sommige van de initiele EBOV gevallen heeft ertoe geleid dat onderzoek naar vleerhonden als potentiële reservoirs voor EVD aanzienlijke belangstelling heeft gekregen (Leroy et al., 2005; Muyembe-Tamfum et al., 2012). Een allereerste bewijsvoering voor op natuurlijke wijze met ZEBOV geïnfecteerde vleerhonden, kwam voorts uit onderzoek op kleine vertebraten gevangen tijdens de 2001 en 2003 ZEBOV uitbraken in Gabon en Republiek Congo, waarbij viraal RNA en antistoffen werden gedetecteerd in drie vleerhonden species, zijnde de Hamerkopvleerhond (Hypsignathus monstrosus), de Franquetvleerhond (Epomops franqueti), en de Kraagvleerhond (Myonycteris torquata) (Leroy et al., 2005; Pourrut et al., 2007). Deze gegevens samen met studies naar het MARV ondersteunden eerdere bevindingen van Swanepoel et al. (1996). De ruime geografische spreiding van elk van deze drie vleerhond species komt overeen met de geografische spreiding van de EBOV uitbraken (figuur 5 en 6) (Bergmans, 1989). Sommige vleermuis species hebben het vermogen om over grote afstanden te migreren tot maar liefst 2,500 km en kan mogelijks verklaren hoe het virus zich van Centraal Afrikaanse landen heeft weten te verspreiden naar de West-Afrikaanse landen Sierra Leone, Guinee en Liberia (Hayman et al., 2012). Vleerhonden leven gemiddeld 3.5-keer langer dan andere zoogdieren van gelijke grootte, wat begunstigend is voor het persisteren van EBOV in deze potentiele reservoirspecies en de waarschijnlijkheid op transmissie naar andere species aldus verhoogd (Smith en Wang, 2013). Dit, naast kenmerken als hun migratie routes en populatie structuur, maakt ze bijzonder geschikte kandidaten als EBOV reservoir (Calisher et al., 2006). Bovendien staan vleerhonden erom bekend te fungeren als gastheer voor een significant hoger aantal virussen per species in vergelijking tot knaagdieren (Luis et al., 2013). Er is onder meer betrokkenheid van vleerhonden aangetoond in verscheidene recente virale uitbraken, waaronder Rabies, Nipah- en 23

24 Hendravirussen, SARS coronavirus, Reovirussen en Lyssavirussen (Amengual et al., 1997; Halpin et al., 2000; Yohara et al., 2001; Calisher et al., 2006; Smith en Wang, 2013). Een studie van Calisher et al. (2008) rapporteerde maar liefst 85 verschillende virussen die geïsoleerd of opgespoord werden uit weefsels afkomstig van vleerhonden. Naar alle werkelijkheid blijft het een hypothese, maar is het ook mogelijk dat EBOV al reeds aanwezig was in reservoir species in West-Afrika en dat een pathogen spillover event (figuur 7), dit wil zeggen overdracht van het virus vanuit reservoir naar vatbare gastheren, heeft plaatsgevonden door specifieke omstandigheden die voorheen nog niet aanwezig waren (Alexander et al., 2015). Ondanks de overweldigende gegevens verkregen uit eerdere studies moet men de mogelijkheid overwegen dat er andere potentiele reservoir species bestaan naast vleerhonden (Orde Chiroptera), of eventueel versterkende gastheren betrokken zijn in de transmissie naar NHP en mensen (Groseth et al., 2007). Het is duidelijk dat er meer onderzoek nodig is in de overdracht van EVD infecties naar mens en dier te begrijpen. Figuur 5. Geografische spreiding van EVD uitbraken in mensen ingedeeld in stamsoorten en grootte van uitbraak van 1976 t/m 2014 (uit Centers for Disease Control and Prevention, 2016b) 24

25 Figuur 6. Geografische distributie binnen de gekleurde lijnen van vleerhonden; Hypsignathus monstrosus (blauw), Epomops franqueti (rood) en Myonycteris torquata (geel) (uit Leroy et al., 2005) 5. TRANSMISSIE 5.1. HUMANE TRANSMISSIE Een ander aspect van het Ebola virus wat heden ten dage nog onvoldoende gekend is, is de exacte initiële transmissie ervan naar mensen (Feldmann et al., 2004). Men denkt dat de initiële transmissie naar de mens plaatsvindt door middel van contact met wilde dieren zoals vermeende reservoir vleerhonden, en intermediaire of versterkende gastheren zoals niet-humane primaten, duikers of varkens, of hen lichaamsvloeistoffen waar in de literatuur vaak naar wordt verwezen als een spillover event (figuur 7) (Osterholm et al., 2015). Alle uitbraken lijken te beginnen met een primaire infectie van een persoon die meestal wordt gevolgd door een hele reeks mens-op-mens transmissies en kan in korte tijd leiden tot een groot aantal secundair geïnfecteerden (Pourrut et al., 2005). Vorige EVD uitbraken bieden derhalve de gelegenheid om mens-naar-mens transmissie nauwkeuriger te bestuderen en te verhelderen (Osterholm et al., 2015). Armoede, oorlog, bevolkingsgroei, tezamen met een slecht gezondheidssysteem, en andere sociale omstandigheden faciliteren en versterken secundaire menstot-mens transmissie in uitbraak gebieden en hebben meest waarschijnlijk bijgedragen tot de ongeëvenaarde omvang en duur van de EVD-epidemie in West-Afrika (Alexander et al., 2015). Daarnaast heeft de huidige populatie mobiliteit in West-Afrika een belangrijke bijdrage geleverd aan de explosieve aard van de West-Afrikaanse Ebola uitbraak (Awumbila et al., 2014). De meeste personen die EVD opgelopen hebben in de laatste paar decennia voor de uitbraak in West-Afrika, hebben deze voornamelijk opgelopen door verwondingen met naalden of door hergebruik van niet-gesteriliseerd medisch materiaal zoals naalden of injectiespuiten (Bausch et al., 2007; Alexander et al., 2015). De uitbraak in West-Afrika werd in tegenstelling tot voorgaande uitbraken grotendeels gekarakteriseerd door infectie van grote aantallen gezondheidsmedewerkers en in mindere mate door wijze van 25

26 transmissie in ziekenhuis- en begrafenisomgevingen (World Health Organization, 2014b; Caroll et al., 2015; World Health Organization, 2015). Volgens Dowell et al. (1999) liepen met name gezondheidsmedewerkers, zorgverleners, verzorgende familieleden en personen die in direct contact komen met lichamen van overleden EVD patiënten het grootste risico op blootstelling aan EBOV met als gevolg infectie (figuur 7) Mens-op-mens transmissie Mensen worden typisch geïnfecteerd met EVD door direct contact met bloed, lichaamsvloeistoffen of weefsels van geïnfecteerde mensen of dieren (Bausch et al., 2007), verzorging van symptomatische patiënten, of begrafenisrituelen (Du Toit, 2014; Osterholm et al., 2015). Dit wordt ondersteund door onderzoek van Bausch et al. (2007) waarin wordt geconstateerd dat EBOV wordt uitgescheiden in een grote verscheidenheid aan lichaamsvloeistoffen gedurende de acute fase van EVD in onder meer; speeksel, urine, sperma, en moedermelk. Daarnaast is viraal RNA door middel van RT-PCR aangetoond in onder andere stoelgang, traanvocht en zweet (Formenty et al., 2006; Bausch et al., 2007). De aanwezigheid van grote hoeveelheden virus in de huid, en mogelijks in zweet doet vermoeden dat het aanraken van een geïnfecteerd persoon kan resulteren in transmissie (Zaki et al., 1999). Dit betekent dat wanneer niet de juiste voorzorgsmaatregelen genomen worden bij het verzorgen van patiënten en voorbereiden van lichamen bij begrafenissen, dit een belangrijke bijdrage kan hebben in de verspreiding van het virus van mens op mens (figuur 7) (Martina en Osterhaus, 2009). Het blijft momenteel nog enigszins onduidelijk hoe het virus exact binnendringt bij direct contact (Martina & Osterhaus, 2009) Nosocomiale transmissie In vrijwel alle EVD uitbraken heeft nosocomiale transmissie een belangrijke rol gespeeld en is in enkele uitbraken vrijwel uitsluitend verantwoordelijk geweest voor verspreiding van het virus binnen ziekenhuizen (World Health Organization, 1978a; World Health Organization, 1978b; Baron et al., 1983; Bausch et al., 2007 Ftika en Maltezou, 2013). Deze nosocomiale uitbraken worden veelal gekenmerkt door een hoge mortaliteit onder gezondheidsmedewerkers (Muyembe-Tamfum et al., 2012; Ftika en Maltezou, 2013). Nauw contact met symptomatische personen of hun lichaamsvloeistoffen is een voorwaarde voor transmissie, waardoor verplegers en de patiënten die kamers delen met EVDpatiënten een groter risico lopen dan personen via alledaags huishoudelijk contact (Lever en Whitty, 2006). Vandaar dat ziekenhuizen met lage standaarden wat betreft hygiëne en sanering de bron van een epidemie kunnen versterken, zeker wanneer er geen adequate voorzorgsmaatregelen worden genomen door gezondheidsmedewerkers Begrafenis-geassocieerde transmissie Lichamen van diegenen die gestorven zijn ten gevolge van EVD vormen een beduidende potentiele bron van infectie (figuur 7), zo is bijvoorbeeld betrokkenheid bij traditionele begrafenissen aangetoond in 60% van de gevallen in Guinee (Chan, 2014). Begrafenisrituelen en traditionele voorbereiding van het lichaam, door nauw contact middels wassen en kussen van het lichaam, is tot op de dag van 26

27 vandaag verantwoordelijk voor transmissie in één derde van alle uitbraken (Pourrut et al., 2005; Ftika en Maltezou, 2013; Chippaux, 2014). Infecties met betrekking tot begrafenisrituelen waren ook verantwoordelijk voor een groot aandeel van EVD-transmissie in de recente uitbraak in West-Afrika (Schieffelin et al., 2014; Bah et al., 2015). Zo zijn er naar schatting in Sierra Leone meer dan 300 gevallen in verband gebracht met de begrafenis van een patiënt die overleed op Mei 2014 (World Health Organization, 2014a). Het is opvallend dat verzorging van zieke mensen, en wassen van lichamen wat voornamelijk het domein van vrouwen is, zich reflecteerde in de statistische cijfers van de uitbraak in Oeganda, die aantoonden dat een relatief hoog percentage van vrouwen geïnfecteerd is geraakt met EBOV, namelijk 67% van alle individuen (Hewlett en Amola, 2003; Alexander et al., 2015). Er is aangetoond dat de hoeveelheid EBOV in het bloed wezenlijk stijgt gedurende het verloop van de ziekte en dat dit hoogstwaarschijnlijk directe invloed heeft op de mate van uitscheiding van het virus met als gevolg daarvan invloed op de besmettelijkheid van patiënten in functie van de tijd (Francesconi et al., 2003; Towner et al., 2004). Dergelijke traditionele begrafenissen kunnen dus extreem gevaarlijk zijn vanwege het feit dat slachtoffers van EVD in de vroege post mortem fase zeer besmettelijk zijn door hun zeer hoge virale belasting (Bausch et al., 2007; Schieffelin et al., 2014). Daarentegen lijkt een zeer geringe hoeveelheid EBOV inocula toereikend genoeg om tot infectie te leiden, in het bijzonder bij transcutane besmetting (Franz et al., 1997; Sanchez et al., 2006). Deze bevinding zou een waarschuwing moeten zijn voor gemeenschappen en gezondheidsmedewerkers om zeer zorgvuldig om te gaan met het schoonmaken van PBK (Persoonlijke Beschermende Kledij). Een geringe dosis van EBOV kan immers voldoende zijn voor besmetting (Franz et al., 1997) Indirecte transmissie In voorgaande epidemieën van EVD, zijn er patiënten geweest die zich geen enkel direct contact met andere patiënten konden herinneren maar desondanks toch geïnfecteerd zijn geraakt (Francesconi et al., 2003). Er wordt verondersteld dat transmissie via contactoppervlakken zoals bedden en ziekenhuismateriaal, ondanks zijn potentieel hoge risico, mogelijk is maar dat het een veel kleiner aandeel heeft gehad in de transmissie van EVD (Baron et al., 1983; Bausch et al., 2007). De mogelijke rol die de omgeving speelt in transmissie van EVD blijft nog onduidelijk. Uit onderzoek bleek wel dat EBOV gedurende enkele dagen tot enkele weken levensvatbaar was op vaste oppervlakken of in vloeistoffen, mits onder ideale omstandigheden (Sagripanti et al., 2010; Sagripanti en Lytle, 2011). In tegenstelling, toonde een andere studie aan dat er geen EBOV verkregen was uit stalen genomen van 33 verschillende plaatsen in patiëntenkamers, waarbij tevens geen bloed op deze plaatsen zichtbaar was (Bausch et al., 2007). Experimentele studies op NHP hebben aangetoond dat toediening van EBOV in de mond, neus, of conjunctiva resulteert in infectie waardoor het denkbaar is dat infecties in mensen kunnen plaatsvinden door indirect contact, bijvoorbeeld infectie via mucosa of conjunctiva via aërosolen (Jaax et al., 1996; Schou & Hansen, 2000). Alhoewel men aanvankelijk vermoedde dat mens-op-mens transmissie via aërosolen heeft plaatsgevonden (Roels et al., 1989) en daarnaast EBOV in alveoli van verschillende geïnfecteerde personen is aangetoond (Martines et al., 2015), gaf de uitbraak in West- Afrika weinig aanwijzingen voor deze vorm van overdracht. Tot op heden is er geen enkel bewijs van EVD-transmissie via aërosolen bij mensen of NHP en werd dit enkel onder experimentele 27

28 omstandigheden aangetoond of vermoed wanneer andere factoren niet uitgesloten konden worden (Johnson et al., 1995; Stein, 2015). Hoe dan ook lijkt aërogene transmissie geen grote rol te spelen omdat alle epidemieën tot op heden onder controle zijn gekregen zonder specifieke maatregelen tegen aërogene transmissie (Hoenen et al., 2006). Volgens het WGO en CDC is het voor EVD onwaarschijnlijk dat transmissie plaatsvindt gedurende de incubatieperiode doordat een meerderheid van de EVDgevallen resulteerde uit voorafgaand contact met symptomatische EVD-patiënten (Osterholm et al., 2015). Dit zijnde voornamelijk door wijze van direct contact gedurende late stadia van de infectie (Legrand et al., 2007) Seksuele transmissie De uitbraak in West-Afrika heeft ons geleerd dat late transmissie door middel van seksueel contact ook mogelijk is gezien het persisteren van EBOV in sperma van overlevenden tot maanden na de ziekte. (Mate et al., 2015; Deen et al., 2017). Het is echter onbekend wat de potentiele bijdrage is van seksuele transmissie in de omvang van de epidemie in West-Afrika (Deen et al., 2017). Figuur 7. Ebola virus ecologie en transmissie cyclus (uit Centers for Disease Control and Prevention, 2016e). 28

29 Spillover naar mensen Na 4 decennia van intensief onderzoek naar het potentiele reservoir voor EBOV bij initiële humane infecties, heeft het nochtans weinig opheldering opgeleverd en blijft het ontstaan van initiële humane infecties vanuit het reservoir nog onduidelijk (Mekibib en Ariën, 2016). Daarnaast lijk het aannemelijk, gezien de eerder beperkte geografische gebieden waarin EBOV voorkomt, dat men ongeacht het reservoir species, er weinig mee in aanraking komt (Gonzalez et al., 2005). Ook de transmissie ervan is inefficiënt of wordt gereguleerd door specifieke omstandigheden of prikkels (Groseth et al., 2007). Enkele van deze specifieke omstandigheden of prikkels kunnen zijn: stress, veranderingen in voedselbronnen, co-infecties en dracht, zoals experimenteel bewezen is in vivo en in vitro (Gupta et al., 2004; Strong et al., 2008). Deze veronderstelling zou de periodiciteit en het sporadische karakter kunnen verklaren waarmee EVD doorheen de jaren voor uitbraken heeft gezorgd (Leroy et al., 2005; Feldmann en Geisbert, 2011). De wijze waarop het virus zich endemisch handhaaft en waarop transmissie plaatsvindt binnen de populaties vleerhonden blijft onbekend (figuur 7) (Olival en Hayman, 2014). In vele uitbraken zijn humane infecties voorafgegaan aan ziekte in wilde diersoorten waarbij deze geïnfecteerde dieren een rol hebben gespeeld als eindgastheer en/of versterkende gastheer (Feldmann et al., 2004). Er zijn tevens gevallen geweest waar een EVD-uitbraak voorafgegaan is door buitengewone migratie en vestiging van vleerhonden in het uitbraakgebied waarna deze vervolgens in groten getale gejaagd werden voor consumptie (Leroy et al., 2009). De vermeende index case in de 2007 EVD uitbraak in de DRC was vermoedelijk ontstaan naar aanleiding van een persoon die pas gedode vleerhonden had gekocht van lokale jagers. Er was echter geen ongewone morbiditeit of mortaliteit opgemerkt in wilde diersoorten in de omgeving wat de hypothese ondersteund dat directe transmissie vanuit het reservoir naar mensen mogelijk is (Leroy et al., 2009). Daarnaast zijn de uitbraken in Nzara en Maridi in Soedan (1976), Kikwit in DRC (1995), Guéckédou in Guinee (2013) en de evenaar provincie in DRC (2014) ook allemaal in verband gebracht met vleerhonden die vermoedelijk de aanleiding zijn geweest voor de initiële infectie bij de mens in deze uitbraken (Alexander et al., 2015). Desalniettemin is er in het merendeel van de EVD-uitbraken geen directe infectiebron achterhaald (Baron et al., 1983; Leroy et al., 2004a), maar kunnen deze ondanks een gebrek aan bewijs mogelijks gerelateerd zijn aan vleerhonden (Pourrut et al., 2005). Door het ontbreken van deze gegevens denkt men aan betrokkenheid van andere reservoir- of versterkende gastheren in de transmissie van EVD (Mekibib en Ariën, 2016). Deze potentiele transmissie is vermoedelijk mogelijk door het consumeren van voedsel gecontamineerd met feces of speeksel afkomstig van geïnfecteerde vleerhonden, of door direct contact met vleerhonden feces (Swanepoel et al., 1996; Leroy et al., 2005). Daarnaast zou een persoon geïnfecteerd kunnen raken door middel van het omgaan en bereiden van vleerhonden voor humane consumptie of middels het consumeren van vleerhonden vlees die levend EBOV zouden bevatten (Leroy et al., 2009). Antropogene verplaatsing van vleerhonden ten gevolge van ontbossing van hun natuurlijk habitat en roestgedrag kunnen leiden tot vestiging van vleerhonden dichterbij mensen en faciliteren nauwer contact met mensen (Chiapelli et al., 2015). Het lijkt er wel op dat epidemien eerder gerelateerd zijn aan menselijk of niet-humane primaat gedrag dan een spontane circulatie van een hoog virulente stam (Pourrut, et al., 2005). 29

30 Dier-op-mens transmissie Het Ebola virus kan een grote verscheidenheid aan diersoorten infecteren, in het bijzonder niet-humane primaat species. Middels RT-PCR heeft men EBOV aangetoond in varkens en er is een serologisch indicatie voor de mogelijkheid hiertoe in honden (Allela et al., 2005; Miranda en Miranda, 2011). Onderzoekers denken dat de eerste patiënt in een uitbraak typisch geïnfecteerd raakt met EVD door contact met een geïnfecteerd dier, zoals een vleerhond, antilope of niet-humane primaat (figuur 7) (Rewar et al., 2014). Alhoewel in diverse uitbraken de oorspronkelijk bron van infectie voor het initiële geval niet achterhaald kon worden, is er bij vele uitbraken uitgebreide documentatie van contact met diersoorten waarvan men weet dat zij receptief zijn voor EBOV-infectie waaronder bijvoorbeeld gorilla s (Gorilla gorilla), chimpansees (Pan troglodytes), en antilopen, in de volksmond duikers genaamd (Cephalophus species) (Feldmann et al., 2003). Zo is een Zwitserse etnoloog geïnfecteerd geraakt door TEBOV na het uitvoeren van een autopsie op een chimpansee in De chimpansee bleek door dezelfde stam te zijn geïnfecteerd als de etnoloog (Le Guenno et al., 1995; Formenty et al., 1999). Een gelijkaardig geval deed zich voor door ZEBOV in de 1996 uitbraak in Mayibout, Gabon. Hier bleek de uitbraak te zijn begonnen in 18 personen die in contact waren gekomen met een geslachte chimpansee die door hen vervolgens gevild en in stukken gesneden werd (Georges et al., 1999). Van alle uitbraken in de grensregio van Gabon en de RC gedurende de periode is nauwkeurige documentatie bijgehouden. In al deze uitbraken was de oorzaak direct te herleiden naar contact met dierlijke karkassen waarvan hoofdzakelijk gorilla s, chimpansees en duikers (Pourrut et al., 2005) Bushmeat De exacte wijze waarop dier-op-mens transmissie van Ebola virussen plaatsvindt is niet gekend. Mann et al. (2015) stelt dat het oogsten van één bepaald voedselproduct, genaamd bushmeat (bosvlees), indirect gerelateerd is aan EVD-transmissie door middel van het jagen en slachten van wilde dieren voor voedsel. Mensen worden hierbij blootgesteld aan bloed en andere vloeistoffen van potentieel besmette dieren. Vooral bloed en lichaamsvloeistoffen van besmette NHP vormen een risico voor transmissie (Leroy et al., 2004b). In een aantal diersoort species, die geconsumeerd worden als bushmeat, is EBOV aangetoond waaronder: NHP, antilopen, vleerhonden, knaagdieren en spitsmuizen (Morvan et al., 1999; Leroy et al., 2004b). Zolang het oogsten en consumeren van bushmeat een hoog risico geeft op EVD-infectie, zal het een blijvende dreiging vormen voor nieuwe uitbraken. Omdat bushmeat in enkele studies naar voren is geschoven als een belangrijke voedsel- en inkomstenbron van West-Afrikanen met name in mindere economische tijden (Schulte-Herbrüggen et al., 2013; Alexander et al., 2015), kan dit desastreuze gevolgen hebben voor landen die momenteel nog geen uitbraken van EVD ervaren en niet voorbereid zijn op een dergelijk scenario. In Liberië wordt bushmeat beschouwd als een belangrijke bron van proteïnen die naar schatting verantwoordelijk is voor ongeveer 75% van de landelijke consumptie van vlees (Anstey, 1991). Uit resultaten van een ander onderzoek bleek dat in Brazaville (RC) ongeveer 88% van de huishoudens aangaven bushmeat te consumeren. Het betrof hoofdzakelijk zoogdieren, knaagdieren en primaten (Mbete et al., 2011). Door een steeds toenemende vraag naar illegaal bushmeat op de internationale markt kunnen er volksgezondheidsrisico s ontstaan met implicaties op internationaal niveau (Mann et al., 2015). Volgens 30

31 een studie van Chaber et al. (2010) wordt er naar schatting ongeveer 5 ton aan bushmeat per week illegaal binnen Europa geïmporteerd. Op dezelfde wijze zal besmettelijk bushmeat zich wellicht naar andere continenten en landen kunnen verspreiden en EVD-uitbraken veroorzaken waar men niet op voorbereid is. Alhoewel EBOV vatbaar is voor een aantal desinfectantia en geïnactiveerd kan worden door vlees te verhitten gedurende minuten aan 60 C of koken gedurende 5 minuten (Public Health Agency of Canada, 2014), kan het virus gedurende lange tijd persisteren in een vloeistofmedium en tot 3 weken of meer onder lage temperaturen aanwezig blijven op plastic/glazen oppervlakken bij afwezigheid van desinfectie of inactivatie (Piercy et al., 2010). Dit komt overeen met epidemiologische data, waar bij jagers EVD geïdentificeerd werd door middel van direct contact, is er daarentegen geen ziekte aangetoond na het consumeren van gekookt vlees (Georges et al., 1999). In het bijzonder vormt een bepaald type voedsel, biltong van wilde dieren, wat een zongedroogd vlees en tevens delicatesse in verschillende Afrikaanse landen is maar ook daarbuiten, een grote bedreiging (Sutmoller, 1997). Dit komt doordat EBOV meer dan 50 dagen kan overleven wanneer gedroogd en bewaard aan een temperatuur van 4 C (Piercy et al., 2010; Sagripanti et al., 2010). Alexander et al. (2015) stelt dat er tot dusverre geen bevestigde gevallen van EVD zijn geweest door het consumeren van gedroogd vlees zoals biltong, maar dat de potentie van het virus om te overleven in wilde diersoorten bij manipulatie zou kunnen toenemen en reden voor bezorgdheid is Ecologische veranderingen In de uitbraak zones, die door de jaren heen hebben plaatsgevonden, zijn de milieuveranderingen van significante proporties geweest en hebben dusdanig mogelijk bijgedragen tot herhaaldelijke verschijning van EVD (Alexander et al., 2015). Het is merkwaardig dat de EVD-uitbraken sinds 1994 dikwijls gerelateerd zijn aan ingrijpende veranderingen van beboste ecosystemen. Ontwrichting van deze ecosystemen door grootschalige ontbossing en andere menselijke activiteiten kunnen er direct of indirect voor hebben gezorgd dat contact tussen mens en dierspecies met het reservoir is toegenomen (Chippaux, 2014; Alexander et al., 2015). Aangezien wetenschappelijke studies zelden uitlopen op primaire EVD-infecties, lijkt het evident dat economische activiteiten zoals jagen en goud graven, waarvan vele gemeenschappen afhankelijk zijn voor overleving, een directe impact hebben op de ecologische niche van bepaalde species en dusdanig zorgen voor frequenter contact tussen mens en dier (Muyembe-Tamfum et al., 2012) NIET-HUMANE PRIMAAT TRANSMISSIE Niet-humane primaat populaties zijn naast mensen bovenal getroffen door EVD-epidemieën doorheen de jaren. Tijdens een twee-jaar durende epidemie in het Tai National Forest, Ivoorkust, is ongeveer de helft van de chimpansee populatie verdwenen (Le Guenno et al., 1995; Formenty et al., 1999). Simultane epidemieën zijn waargenomen in NHP-populaties in gebieden waar humane uitbraken plaatsvonden met de ontdekking van ten minste 64 dode gorillas, chimpansees en antilopen voor en tijdens de 2001 humane uitbraken in Gabon (Leroy et al., 2004b). Gegeven het feit dat een karkas in het regenwoud volledig verdwijnt in drie weken tijd, is het bovendien zelfs mogelijk dat er gedurende de twee jaar in de grensregio en het Noordoosten van Gabon en RC zelfs honderden zo niet duizenden 31

32 dieren zijn bezweken aan EVD (Pourrut et al., 2005). Uit een serologische studie uitgevoerd tussen 1985 en 2000 door Leroy et al. (2004b), werd een 12,9% seroprevalentie (ELISA) van ZEBOV IgG antilichamen aangetoond bij in het wild geboren chimpansees wat wijst op een continuïteit van contact van chimpansees met EBOV. Dit resultaat ondersteund de veronderstelling dat er een grote circulatie van EBOV circuleert in Centraal-Afrikaanse regenwouden (Gonzelez et al., 2005). Tevens toont deze seroprevalentie aan dat NHP net als mensen kunnen herstellen van EVD of geïnfecteerd kunnen raken maar asymptomatisch blijven (Leroy et al., 2001; Leroy et al., 2004b). Heden ten dage zijn er twee hypotheses voor wat betreft de transmissie van EVD onder vatbare NHP in de natuur. Allereerst, dat EBOV endemisch voorkomt in de regio in reservoir gastheren, en dat het episodisch voorkomen te wijten valt aan zelden contact tussen reservoir en NHP waarbij specifieke factoren een rol spelen (Leroy et al., 2005). Ten tweede is er de mogelijkheid dat EBOV recentelijk geïntroduceerd is in vatbare populaties en zich dusdanig door een onbekend reservoir op golfachtige wijze verspreidt naar uitbraakgebieden (Walsh et al., 2005). Uit studies van Harcourt (1996) en Leroy et al. (2004a) is gebleken dat, in afgelopen jaren, mensaap (chimpansees en gorillas) populaties in Gabon en RC gedecimeerd zijn ten gevolge van EVD uitbraken, waardoor deze twee species NHP ernstig bedreigd zijn geraakt in dit gedeelte van de wereld. Verschillende ecologische data stelt dat EVD bijgedragen heeft tot een daling van meer dan 80% in mensaap populaties in Gabon en de RC (Leroy et al., 2004b). In het Lossi Sanctuary ten Noordwesten van de RC werd tijdens de epidemie in gorillas een mortaliteit van 90-95% van de populatie vastgesteld, die naar schatting 5000 gorillas telde (Bermejo et al., 2006). De factoren die druk uitoefenen op en aldus lange-termijn overleving van verscheidene wilde diersoort species beperken, waaronder niet-humane primaten, moeten hoofdzakelijk worden toegeschreven aan de mens door onder andere gecommercialiseerde jacht, stroperij en ontbossing (Walsh, et al., 2003). EVD heeft drastisch bijgedragen aan dit probleem en samen met een trage reproductieve cyclus in deze NHP de angst teweeg gebracht dat één van s werelds grootste gorilla en chimpansee populaties zouden uitsterven (Leroy et al., 2004b; Groseth, Feldmann, & Strong, 2007; Mekibib & Ariën 2016). Meer inzicht is vereist naar de ecologie van het virus waarmee verklaard kan worden hoe ZEBOV zo plotseling is opgedoken en zulke desastreuze gevolgen kon hebben voor de apen populaties in Gabon en de RC (Harcourt, 1996; Huijbregts et al., 2003; Walsh et al., 2003; Leroy et al., 2004b) Spillover naar niet-humane primaten Genetische analyses wezen op betrokkenheid van meerdere Ebola stammen bij uitbraken van NHP (Leroy et al., 2004a; Pourrut et al., 2005). Infectie van mensen in gemeenschappen is het gevolg is van grootschalige mens-op-mens transmissies die vooraf gegaan werd door een primaire infectie (Pourrut et al., 2005), die vaak in verband gebracht werd met geïnfecteerde diersoorten (Osterholm et al., 2015). Bij mensapen lijken infecties aan massale simultane individuele transmissie te wijten die zich onder specifieke specifieke milieuomstandigheden voordoen vanuit het dierlijk reservoir (Leroy et al., 2004a). Welke exacte milieuomstandigheden vereist zijn voor het opduiken van EBOV uit de nog onbekende reservoir species is onvoldoende bekend (Pourrut et al., 2015). Seizoensfactoren en bijgevolg eventuele voedselschaarste ten gevolge van weersveranderingen kunnen foerageergedrag van vruchten-etende 32

33 dierspecies, waaronder vleerhonden, duikers, en NHP, sterk beïnvloeden en aldus potentieel contact tussen receptieve diersoorten en het EBOV-reservoir vergroten (figuur 8) (Leroy et al., 2005; Alexander et al., 2012; Pesapane et al., 2012; Kingdon et al., 2013; Alexander et al., 2015). De bijdrage van verhoogde EBOV-infecties in chimpansees ligt mogelijk ook ten grondslag aan een zeer gesynchroniseerde paringsstrategie onder vleerhonden, die veel energie vereist en aldus geschiedt tijdens het regenseizoen, wanneer voedselbronnen in overvloed aanwezig zijn (Bernard en Cumming, 1997). Hierdoor zijn er twee potentiele vormen van spillover gebeurtenissen mogelijk. Ten eerste kunnen populatie pieken van recentelijk voortgekomen vatbare juveniele vleerhonden het risico op virale transmissie verhogen (figuur 8) (Olival en Hayman, 2014). Ten tweede is er een gestegen mortaliteit in receptieve mensaap species waargenomen ten gevolge van een EBOV-infecties die mogelijks voorkomen aan het einde van het regenseizoen en/of begin van het droogseizoen (Leroy et al., 2004a; Lahm et al., 2007). Deze periode is gekenmerkt door een overvloed van vruchten en voedsel waarbij met name NHP, en wel vooral chimpansees, lijken geïnfecteerd te worden met EBOV wanneer zij fruit eten die besmet is met lichaamsvloeistoffen van geïnfecteerde vleerhonden. Een meer recente studie van Ng et al. (2014) associeerde lagere temperaturen en een hogere absolute vochtigheid met de aanvang van EVD uitbraken gedurende de periode van 1976 tot en met Echter, bewijs voor dierop-dier transmissie is meestal gebrekkig door de beperkte mogelijkheid tot monitoren in de natuur (Harrod, 2014). Figuur 8. De invloed van seizoensfactoren op foerageergedrag en verspreiding van dieren in het wild die aldus potentieel contact met Ebola reservoirs verhogen (uit Alexander et al., 2015) Dier-op-aap transmissie Niet-humane primaten zijn species waarvan de meeste in sociale groepen leven en foerageren. De groepen bestaan uit meerdere volwassenen van verschillende leeftijden en beide geslachten (Kappeler en Schaik, 2002). Ongeacht de reden dat NHP geëvolueerd zijn tot dergelijke sociale wezens is dit niet geheel zonder consequenties voor toegenomen op overdracht van ziekten (Capitanio, 2012). Een kritische kwestie die momenteel de aandacht vraagt is, in welke mate transmissie van EBOV tussen apen onderling een rol speelt in tegenstelling tot een spillover event (figuur 7) vanuit reservoir gastheren (Leroy et al., 2005). Er zijn uitbraken geweest die plaatsvonden in gebieden waar geen 33