UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar 2008-2009 BLAUWTO G BIJ HERKAUWERS door Bart DE TEMMERMAN Promotor: Prof. Dr. H. Nauwynck Literatuurstudie in het kader van de Masterproef 1
De auteur en de promotor geven de toelating deze literatuurstudie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen hiervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichtingen uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van gegevens uit deze studie. Het auteursrecht betreffende de gegevens vermeld in deze literatuurstudie berust bij de promotor. De auteur en de promotor zijn niet verantwoordelijk voor de behandelingen en eventuele doseringen die in deze studie geciteerd en beschreven zijn. 2
WOORD VOORAF Vooraf wil ik graag iedereen hartelijk danken die mij heeft bijgestaan in het schrijven van deze scriptie. Hierbij denk ik in de eerste plaats aan mijn promotor Prof. Dr. H. Nauwynck die mij steeds goede raad heeft gegeven en in de goede richting heeft gestuurd maar steeds voldoende ruimte voor een eigen inbreng liet. Daarnaast wil ik graag mijn familie en vrienden bedanken, en heel in het bijzonder mijn ouders en broer voor de interesse die zij toonden en de steun die zij boden doorheen het volledige onderzoeks- en schrijfproces. 3
INHOUDSTAFEL SAMENVATTING..1 I. INLEIDING..1 II. LITERATUURSTUDIE.1 A. VIRUSKARAKTERISTIEKEN.1 B. PATHOGENESE BIJ HERKAUWERS..2 C. IMMUNITEIT.3 D. EPIDEMIOLOGIE.5 1. Transmissie 5 a. Overdracht door een vector...5 b. Andere wijzen van overdracht...6 2. Verspreiding...8 a. Introductie in een naïeve populatie...8 b. Endemische situatie..12 b1. Hoe handhaaft BTV zich in een populatie?...12 b2. Endemische situatie wereldwijd.14 3. Genetische shift en drift 16 E. TOEKOMST.17 III. LITERATUURLIJST..18 4
SAMENVATTING In deze scriptie wordt eerst een beschrijving gegeven van het Bluetongue virus (BTV). Na de viruskarakteristieken met aandacht voor de moleculaire bouw en de verschillende serotypes, wordt de pathogenese besproken bij geïnfecteerde dieren en de mogelijke overdracht naar de drachtige uterus. Vervolgens wordt ingegaan op de immuniteitsopbouw bij besmette en gevaccineerde dieren en worden de voor-en nadelen van levend en geïnactiveerd vaccin afgewogen. In het deel epidemiologie wordt aandacht besteed aan de belangrijke rol die vectoren en menselijk transport spelen bij het invaderen van nieuwe gebieden door het virus en het overleven van het virus in besmette populaties. Er wordt nagegaan op welke wijze het virus de winter kan overleven en wat de endemische situatie wereldwijd is. Ten slotte volgt een beschouwing over de toekomstverwachtingen voor het virus met de mogelijkheid. Doorheen de scriptie worden die elementen aangegeven waarover nog onduidelijkheid bestaat en waarbij verder onderzoek nodig is om het steeds oprukkende virus te doorgronden en bij dreigende epidemieën te kunnen controleren. I. INLEIDING In 2006 en 2007 werd West-Europa met een nieuwe virusziekte geconfronteerd: Bluetongue. Het gaat om een reovirus dat door verschillende soorten Culicoidesmuggen wordt overgedragen en bij herkauwers aanzienlijke symptomen veroorzaakt met mogelijk sterfte tot gevolg. In 2006 en vooral in 2007 waren er massale uitbraken in Centraal- en Noord-Europa waar de introductie een uitgesproken epidemisch karakter had (Hoffman et al., 2008). Tot 2006 kwam het virus in Noord-Europa niet voor en de epidemie kwam dan ook als een verrassing. BTV komt voor in alle werelddelen. Het is enzoötisch aanwezig in Noord- en Zuid-Amerika, Australië, Azië en Afrika. In de tweede helft van de 20 ste eeuw waren er epidemieën van verschillende serotypes in Zuid-Europa, waar het nu enzoötisch voorkomt (Perrin et al., 2006). Door de intrede van het virus in onze contreien en de toch wel zware gevolgen voor de veestapel is Blauwtong een hot topic geworden in West-Europa. II. LITERATUURSTUDIE A. VIRUSKARAKTERISTIEKEN Het blauwtongvirus (BTV) is een reovirus, genus orbivirus. Het is een dubbelstrengig RNA-virus bestaande uit tien gensegmenten (Mertens en Diprose, 2004). Het virus heeft geen envelop, maar wel een binnenste en een buitenste kapsied (Forzan et al., 2007). BTV bezit zeven structurele eiwitten, waarvan VP3 en VP7 het binnenste kapsied vormen, VP2 en VP5 het buitenste en VP1, VP4 en VP6 cruciaal zijn voor transcriptie en replicatie van het virale RNA (Mumtsidu et al., 2007). BTV tast herkauwers (runderen, schapen, geiten, herten,..) aan en BTV is een arbovirus en dus heeft het voor zijn verspreiding en overleving een vector nodig (Gould en Higgs, 2008), hoewel er ook aanwijzingen zijn dat transmissie zonder vectoren mogelijk is. Hierop wordt later teruggekomen. 5
BTV wordt onderverdeeld in 24 serotypes op basis van serologische neutralisatietesten (Savini et al., 2005). Het eiwit VP2, dat samen met VP5 het buitenste kapsied vormt, is bepalend en verschilt van 29% tot 59% tussen de verschillende serotypes. VP5 verschilt niet veel bij de verschillende serotypes, maar is wel van belang bij membraanpenetratie en dus bij binnendringen van cellen (Schwartz-Cornill et al., 2008). B. PATHOGENESE BIJ HERKAUWERS Na inoculatie van het virus door een beet van een besmette vector (of na een andere wijze van besmetting (zie epidemiologie), treedt het virus binnen in de gastheercellen. De twee eiwitten van het buitenste kapsied, VP2 en VP5, spelen een belangrijke rol bij infectie van een cel. VP2 bindt aan glycoproteïnen op het celoppervlak en het virus wordt vermoedelijk door endocytose via clathrineeiwitten in de cel opgenomen (Forzan et al., 2007). Het virus vermeerdert in het cytoplasma van de geïnfecteerde cel, waarbij door tussenkomst van de structurele proteïnes VP1,VP4 en VP6 het viraal RNA wordt overgeschreven, dat dan als mrna dient voor synthese van virale eiwitten door de geïnfecteerde cel (Schwartz-Cornil et al., 2007). Bij infectie van een cel worden nog vier nietstructurele proteïnes gesynthetiseerd (NS1, NS2, NS3, NS3a), die respectievelijk een rol spelen bij wedersamenstelling van het virus (NS1), bij de vermeerdering (NS2) en bij het vrijkomen van de viruspartikels uit de cel (NS3 en NS3a) (Kar et al., 2007). Eerst treedt een primaire vermeerdering op van het virus ter hoogte van de drainerende lymfeknoop van de inoculatieplaats waar vermeerdering optreedt in lymfocyten en macrofagen. Via deze cellen is er verdere verspreiding naar de longen en de milt waar secundaire vermeerdering plaatsvindt in endotheelcellen en macrofagen (Barratt-Boyes en MacLachlan, 1994). Dit heeft voor gevolg dat cytokines vrijkomen en geïnfecteerde cellen in apoptose gaan (Schwart-Cornil et al., 2008). Virus werd geïsoleerd uit bloed van besmette schapen en runderen respectievelijk na drie en vijf dagen (Bonneau RK et al., 2002). De viremie bij runderen kan tot 50 à 60 dagen na infectie aanhouden, afhankelijk van het serotype (Singer et al., 2001). Bij schapen duurt de viremie vermoedelijk maar een tiental dagen. BTV RNA kan tot maanden na infectie geïsoleerd worden (verlengde cel-geassociaaeerde viremie) maar het gaat hier niet om volwaardig virus dat nog repliceerbaar en infectieus is (Bonneau et al., 2002). Ongeveer een week na infectie verschijnen klinische symptomen (incubatieperiode van 6 tot 9 dagen) (Mehlhorn et al., 2007). Meestal vertonen runderen weinig klinische symptomen, maar dit gold echter niet voor de epidemie in Noord-West-Europa in 2006 en 2007 waar BTV serotype 8 wel heel wat klinische verschijnselen bij runderen veroorzaakte. Vooral letsels ter hoogte van de orale en nasale mucosa, conjunctivitis, speekseluitvloei, koorts, coronitis en stijve gang werden opgemerkt (Elbers et al., 2008a). Ook werden regelmatig zweren ter hoogte van uier en tepels aangetroffen en is er soms toegenomen lichtgevoeligheid, gepaard gaande met gevoeligheid van de huid (Thiry et al., 2006). Bij schapen zijn de klinische symptomen bij alle serotypes (en niet enkel bij BTV 8 zoals bij runderen) meestal vrij hevig. Koorts, neus- en ooguitvloei, oedeem ter hoogte van de kop, coronitis, stijve gang, 6
lamheid en letsels ter hoogte van de orale mucosa zijn de belangrijkste symptomen (Mehlhorn et al., 2007). Ook speekseluitvloei werd bij de epidemie van 2007 met BTV 8 vaak opgemerkt (Elbers et al., 2008a). Sterfte is mogelijk. De mortaliteit van besmette schapen lag in de epidemie van 2006 rond 50%, maar zo n hoge mortaliteit geldt niet voor alle serotypes. Als herstel optreedt, is dit meestal binnen de 14 dagen (Elbers et al., 2008b). Een belangrijk aspect van de pathogenese van BTV is de mogelijke besmetting door het virus van de foetus bij drachtige herkauwers. Dit probleem stelt zich vooral bij BTV 8. Wilde stammen BTV werden tot voor de uitbraak in Noord-West-Europa niet met transplacentaire infectie geassocieerd. In de literatuur wordt algemeen aangenomen dat transplacentaire infectie enkel waargenomen is na vaccinaties met levend verzwakt vaccin, maar nog niet werd vastgesteld bij natuurlijke infecties met wilde stammen (Maclachlan en Osburn, 2008; De Clerq et al., 2008). Er is wel beschreven dat bij rundvee in Californië een golf van abortussen heeft plaatsgevonden na BTV-infectie maar het gaat waarschijnlijk om infectie met een stam uit levend verzwakt vaccin dat bij schapen is gebruikt en op de runderen is overgegaan op de natuurlijke wijze (Maclachlan en Osburn, 2008). Na de epidemie van 2006-2007 in Noord-West-Europa kan met relatieve zekerheid gesteld worden dat de circulerende stam van BTV-8 in staat is om een transplacentaire infectie te veroorzaken. Opvallend veel runderen aborteerden tijdens of kort na de epidemie. In Vlaanderen werden 68 geaborteerde foetussen onderzocht en bij 40% kon met PCR BTV RNA worden aangetoond, wat wijst op transplacentaire infectie (De Clerq et al., 2008). Bovendien baarden heel wat runderen die in het begin van de dracht BTV-infectie hadden doorgemaakt zogenaamde dummy -kalveren, die symptomen van een aandoening aan het centrale zenuwstelsel vertoonden. Bij autopsie bleken deze kalveren hydranencephalie (onderontwikkeling hersenweefsel) te hebben, vermoedelijk veroorzaakt door het virus, en BTV RNA kon in het hersenweefsel worden aangetoond (Vercauteren et al., 2008). Ook kalveren met zowel interne als externe hydrocephalie werd vastgesteld bij BTV positieve kalveren (Peters et al., 2008). Het lijkt er dan ook op dat de circulerende stam van BTV 8 in West-Europa verschilt van andere BTV 8 stammen die niet in staat lijken transplacentaire infecties te veroorzaken. Bovendien gaat het hier niet om uitzonderingsgevallen. In één studie bleken 37 procent van de onderzochte geboren kalveren positief voor BTV 8 (Desmecht D., 2008). Mogelijke oorzaken waarom deze stam van BTV 8 plots in st aat blijkt transplacentaire infecties te veroorzaken worden in de literatuur (nog) niet aangegeven. Verder onderzoek lijkt hier dan ook broodnodig. Wat deze transplacentaire overdracht betekent voor het in stand houden van het virus, wordt later besproken (epidemiologie). C. IMMUNITEIT Immuniteitsopbouw na challenge Na een challenge met BTV (bv inoculatie van het virus door een Culicoide), wordt een humorale en een celgemedieerde immuunrespons geïnduceerd. VP2 bevat epitopen waartegen neutraliserende antistoffen (Ig G) kunnen worden opgebouwd (Wilson, Bernard et al., 2008). Aangezien VP2 voor elk serotype verschilt, is er geen kruisimmuniteit tussen de 7
verschillende serotypes. Bij schapen worden acht dagen na infectie antistoffen in het serum teruggevonden na experimentele besmettingen (Backx et al., 2007). Ondanks de aanwezigheid van neutraliserende antistoffen in het bloed, blijft de viremie toch enkele weken bestaan. Dit wijst er waarschijnlijk op dat het virus vooral intracellulair terug te vinden is en dus sterk celgeassocieerd is (Maclachlan et al.,1987). Bovendien wordt ook Ig E teruggevonden na infectie, maar vooral na vaccinatie. Het is mogelijk dat deze Ig E s type I overgevoeligheidsreacties uitlokken met stomatitis en dermatitis tot gevolg (Anderson, 1987). Na infectie ontstaat een populatie van cytotoxische T-lymfocyten die vooral op de proteïnes VP2 en NS1 van BTV reageren. De andere virusproteïnes worden zelden of niet herkend door cytotoxische T- lymphocyten (Janardhana et al., 1999). VP2 is specifiek voor alle serotypes. Dit verschil verklaart waarom na een challenge met een bepaald serotype van BTV geen kruisimmuniteit ontstaat tegenover andere serotypes, ondanks het feit dat de cytotoxische T-lymfocyten wel reageren op NS1 dat bij alle serotypes gelijk is (Andrew et al., 1995). Hoewel een vroegere challenge met een bepaald serotype geen volledige immuniteit verschaft tegen een ander serotype, zal het toch een positieve invloed hebben op de immuniteit. Vaccinatie Er bestaan zowel geïnactiveerde als geattenueerde vaccins. Geïnactiveerde vaccins genieten de voorkeur aangezien de verzwakte vaccins opnieuw virulent kunnen worden en zich in de populatie kunnen verspreiden. Recente uitbraken in Nederland van BTV 6 zijn te wijten aan het gebruik van geattenueerde BTV 6 vaccins. Vermoedelijk is een herkauwer besmet met de BTV 6 vaccinstam in Nederland binnengebracht (Van Rijn, 2008). Ook de hierboven beschreven abortusstorm in California werd veroorzaakt door een geattenueerd virus dat opnieuw virulent was geworden. De geïnactiveerde vaccins geven voldoende bescherming door het ontstaan van neutraliserende antistoffen in het bloed. Het is mogelijk om tegelijkertijd voor twee verschillende serotypes te vaccineren en toch voldoende bescherming te bekomen (Savini, Hamers et al., 2009). Vermoedelijk zullen ook recombinante vaccins ontwikkeld worden die kruisimmuniteit voor de verschillende serotypes zullen geven (Bhanuprakash et al., 2009). Een vaccinatie-experiment met levend verzwakt vaccin bij een kudde rammen wees uit dat een eerste vaccinatie voor een achteruitgang zorgt van de zaadkwaliteit (lagere concentratie spermatozoa, lage beweeglijkheid). Bij een boostervaccinatie 7 weken later werd de vruchtbaarheid nauwelijks nog aangetast (Bréard et al., 2007). Colostrale immuniteit- In de literatuur is niet veel geschreven over de passieve immuniteit van lammeren of kalveren die antistoffen tegen BTV met colostrum opgenomen hebben. Een studie gaf aan dat lammeren die colostrum met BTV 3 antistoffen hadden opgenomen, beter beschermd waren tegen een challenge met BTV 3 maar toch niet volledig (Jeggo et al., 1984).. 8
D. EPIDEMIOLOGIE In augustus 2006 werd een eerste uitbraak van BTV serotype 8 vastgesteld in Nederland, snel gevolgd door uitbraken in België, Luxemburg, Duitsland en Noord-Frankrijk. In 2007 vond een wijdverspreide epidemie plaats onder schapen en runderen in Noord-West-Europa, waarbij naast de reeds genoemde landen ook de veestapel in Denemarken en Groot-Brittannië (en één geval in Tsjechië en Zwitserland) werd aangetast (Elbers et al., 2008c). In het onderstaande deel licht ik vooral deze epidemie toe en worden de vragen behandeld die ten gevolge ervan zijn opgeworpen, maar tegelijk is de algemene epidemiologie zo beknopt mogelijk weergegeven en wordt de link gelegd met vroegere uitbraken en onderzoeken. 1. Transmissie Zoals reeds vermeld is het blauwtongvirus een arbovirus. De overgrote meerderheid van de besmettingen met BTV gebeurt door een vector. Een vector van een virus is in staat om het virus op te nemen en het over te dragen op een gevoelige gastheer (Purse et al., 2008). Daarnaast kan BTV bij drachtige viremische dieren overgedragen worden op de foetus en zijn er aanwijzingen dat via contact tussen twee volwassen dieren het virus kan worden overgedragen. a. Overdracht door een vector Biologische vectoren - Algemeen wordt aangenomen dat de belangrijkste verspreiding van BTV gebeurt door biologische vectoren. Voor BTV zijn de Culicoides (Ned: knijten ; Eng: biting midges ) veruit de belangrijkste en mogelijks zelfs de enige biologische vectoren (waarbij vermeerdering van het virus in de vector zelf plaatsvindt). Overdracht van het BTV gebeurt door verschillende soorten Culicoides die behoren tot de Ceratopogonidae (Diptera) (Hendrickx et al., 2008). Er zijn wereldwijd 1254 soorten Culicoides geïdentificeerd (Beckenbach en Borkent, 2003) maar lang niet alle soorten zijn in staat het BTV over te brengen (Zimmer et al., 2008). Slechts van 7 soorten wereldwijd is bewezen dat ze in staat zijn BTV over te dragen en van nog eens 17 soorten wordt vermoed dat zij potentiële vectoren zijn (Mehlhorn et al, 2007). De Culicoides zijn ongeveer 1 mm groot en leven tot 3,5 maanden. De Culicoides nemen met een bloedmaaltijd bij een viremische herkauwer het virus op en na vermenigvuldiging in de vector, wordt het virus in een andere herkauwer geïnoculeerd. Enkel de vrouwtjes zuigen bloed (nodig voor eileg) en dit om de 3 à 4 dagen (Mehlhorn et al., 2007). Eens besmet blijven de Culicoides wellicht besmet tot hun dood (Mellor, 1990). Om zelf besmet te worden met BTV, moeten Culicoides een gastheer bijten die op dat moment viremisch is. Hoewel veel besmette herkauwers tot 60 dagen na de infectie viremisch blijven, kunnen knijten zich waarschijnlijk slechts tot drie weken na de infectie besmetten (Bonneau et al., 2002). Bij infectie van de vector spelen vooral de eiwitten VP3 en VP7 van het binnenste kapsied een cruciale rol (Schartz-Cornill et al., 2007). BTV zal in de knijt vermeerderen en op het moment dat het virus de speekselklieren bereikt 9
(een zestal dagen na opname van het virus), zal de vector bij een volgende beet een herkauwer kunnen besmetten (Wilson et al., 2008). Mechanische vectoren - Er zijn vermoedens dat heel wat insecten (aedes, tabanidae, schapenluizen) en teken als mechanische vectoren kunnen optreden van BTV (waarbij het virus in de vector zelf niet vermeerdert) maar hun belang is waarschijnlijk slechts marginaal (Mehlhorn et al., 2007). De mogelijke mechanische vectoren worden hier dan ook niet verder besproken. b. Andere wijzen van overdracht Transplacentair - Zoals reeds vermeld bij de bespreking van de pathogenese, is transplacentaire overdracht van BTV 8 mogelijk. Uit moederdieren die bluetongue hebben doorgemaakt, worden niet enkel dummy s geboren, maar ook klinisch normale kalveren. Het is echter mogelijk dat deze kalveren bij de geboorte viremisch en zelfs immunotolerant zijn. Na de epidemie van 2007 in Noord-West- Europa werden bij de geboorte 733 kalveren getest en bij 15 kon BTV RNA aangetoond worden. Bij een 120-tal van deze kalveren werden zowel bij de kalveren (voor de opname van colostrum) als van de pas bevallen moederdieren bloedstalen genomen. Deze werden met PCR getest op de aanwezigheid van BTV RNA en via ELISA op de aanwezigheid van antistoffen. Bij drie kalveren werd BTV RNA aangetoond zonder dat er antistoffen aanwezig waren. Bij een van deze drie werd levend virus geïsoleerd. De drie kalveren zijn vermoedelijk immunotolerant (infectie van de moederdieren was in het eerste derde van de dracht, en dus in de periode dat foetussen immunotolerantie kunnen ontwikkelen) (De Clercq et al., 2008). Een maand later was bij deze kalveren de PCR-test negatief, maar dit kan te wijten zijn aan de opname van colostrum (de moederdieren bezaten bij de geboorte immers nog antistoffen tegen BTV) (Thiry et al., 2007). Daarnaast werden in deze groep van 120 nog negen kalveren geboren die alle antistoffen bezaten bij de geboorte en dus wel immunocompetent zijn. Bij vier van deze was de PCR-test negatief en BTV dus reeds vernietigd. Bij de andere vijf werd wel BTV RNA teruggevonden (die kunnen dus als viremisch beschouwd worden). Na een maand was bij twee van hen de PCR-test negatief (dus waarschijnlijk was BTV vernietigd), bij de andere drie was de PCR-test postief en twee van hen ontwikkelden zenuwsymptomen. Kalveren van runderen die geen antistoffen bezitten en dus niet besmet zijn geweest met BTV, testten zoals verwacht steeds negatief, zowel voor PCR als voor ELISA (De Clercq et al., 2008). Ook in Noord-Ierland werden enkele kalveren geboren die PCR-positief bleken te zijn. In januari 2008 werd in Noord-Ierland een kudde vaarzen uit Nederland geïmporteerd. De verplichte PCR-test bij invoer was negatief bij alle dieren, de ELISA-test toonde bij 8 dieren antistoffen aan. In februari kalfden enkele van deze dieren en een PCR-test toonde zes dagen na de geboorte bij drie kalveren BTV RNA met een vermoeden van hoge titers BTV in het bloed aan. Bij één kalf werd inderdaad levend BTV geïsoleerd (Menzies et al., 2008). Ook 33 lammeren, geboren uit moederdieren met antistoffen, werden bij geboorte getest. Slechts vier hadden geen antistoffen (en waren ook PCR-negatief) en waren dus nooit geïnfecteerd geweest. De 29 andere bezaten wel antistoffen, maar geen BTV RNA (De Clercq et al., 2008). 10
Directe weg - Door onderzoek op hetzelfde bedrijf in Noord-Ierland waar de viremische kalveren werden geboren, is het vermoeden gerezen dat besmetting met BTV ook mogelijk is via directe weg waarbij BTV rechtstreeks zou worden overgedragen van de ene op de andere herkauwer via orale opname van het virus. Er werd immers bij twee volwassen dieren een BTV-besmetting vastgesteld ten tijde van de bewuste kalvingen, terwijl Noord-Ierland tot dan toe BTV-vrij was. Bij een vaars afkomstig uit Nederland werd met PCR BTV RNA vastgesteld enkele dagen na de geboorte van de viremische kalveren. Bij import in januari testte die vaars nog negatief voor antistoffen tegen BTV (ELISA), waardoor een opstoot van het virus na een periode van persistentie bij deze vaars onwaarschijnlijk lijkt. Wel kalfde deze vaars in hetzelfde kraamhok van een uit Nederland afkomstige vaars die bij import wel antistoffen bevatte (en dus een viremie had doorgemaakt, maar niet meer viremisch was bij import). De nageboorte van deze laatste vaars werd niet weggenomen. Mogelijk heeft de tweede vaars zich besmet door contact met de nageboorte van de eerste vaars. Daarenboven bleek een ander rund op het bedrijf (dat een tweetal weken voordien uit Schotland was geïmporteerd en bij invoer niet viremisch was en geen antistoffen bevatte) PCR-positief en dus viremisch te zijn een week na de bewuste kalvingen (Menzies et al., 2008). Deze twee besmettingen zouden erop kunnen wijzen dat BTV kan persisteren en na een periode van latentie (want bij import in januari was de waarschijnlijke verspreider nog PCR-negatief) opnieuw kan uitgescheiden worden. Ik vind het eerder voorbarig om op basis van de gevallen op dit ene bedrijf te concluderen dat BTV direct overdraagbaar zou zijn (te meer omdat in muggenvallen op het bedrijf potentiële vectoren zijn aangetroffen tot een maand voor de besmetting (Menzies et al., 2008) ). Hoewel veel elementen erop wijzen dat de uit Nederland afkomstige antistof-positieve runderen de bron van infectie waren op het bedrijf, kan niet met absolute zekerheid worden uitgesloten dat toevallig met BTV-besmette Culicoides met de wind uit Groot-Brittannië werden meegevoerd. Sperma - Naast overdracht door vectoren, transplacentaire overdracht en mogelijk ook directe overdracht kan BTV ook via besmet sperma dat bestemd is voor kunstmatige inseminatie, verspreid worden op voorwaarde dat de stier of ram viremisch is op het moment van zaadafname (Mintiens et al., 2008; Parsonson, 1990). Bovendien moet in het sperma BTV worden uitgescheiden, wat niet vaak het geval is (Wrathall et al., 2006). Of verspreiding via embryo-implantatie mogelijk is, is echter niet zo duidelijk. Bij een studie waarbij embryo s werden afgehaald bij BTV 4 -positieve koeien na inseminatie met BTV-positief sperma, konden noch bij de bevruchte draagmoeders noch bij de daaruit geboren kalveren antistoffen tegen BTV worden aangetoond (Wrathall et al., 2006). Ook bij een experiment waarbij embryo s van BTV-positieve ooien, een deel bevrucht met sperma van BTV-negatieve rammen en een deel bevrucht met sperma van BTV-positieve rammen, werden overgeplaatst in nietbesmette ooien, werden noch bij deze draagooien noch bij de lammeren antistoffen tegen BTV of het virus zelf aangetoond (Hare et al., 1988). We moeten echter voorzichtig zijn om op basis van deze beperkte experimenten (in beide gevallen ging het om een vijftiental geboren lammeren en kalveren) de conclusie te trekken dat overdracht via embryo s niet mogelijk is. Bij het beschreven onderzoek bij transplacentaire besmetting bij kalveren werd slechts bij 15 kalveren op 733 (dus 1/50) BTV RNA aangetoond, hoewel het overgrote deel van de moederdieren tijdens de dracht geïnfecteerd was met 11
BTV (De Clerq et al., 2008). Als slechts 1/50 van de kalveren transplacentair besmet wordt, dan is de kans heel klein dat er bij een beperkt experiment met 15 kalveren een viremisch kalf zou geboren worden. Bovendien moeten we ook in acht nemen dat zulke experimenten steeds met één bepaald serotype worden uitgevoerd en niet zomaar mogen veralgemeend worden voor andere serotypes. Vaccinatie Zoals hierboven reeds vermeld is het mogelijk dat geattenueerde vaccins opnieuw virulent worden en zich dan verder in een populatie verspreiden via vectoroverdracht. 2. Verspreiding Nu uiteengezet werd op welke manieren een viremische herkauwer een andere kan besmetten, is het nodig na te gaan wat de geschikte omstandigheden zijn voor het virus om zich in een populatie te verspreiden en te onderhouden. Er wordt eerst uiteengezet hoe BTV geïntroduceerd kan worden in een gebied dat voorheen vrij was van het virus (waar een epidemie zal ontstaan), vervolgens wordt aandacht besteed aan hoe het virus endemisch in een gebied aanwezig blijft. a. Introductie in een naïeve populatie Algemeen - Wanneer BTV in een nieuw gebied geïntroduceerd wordt, is dat doordat besmette vectoren het gebied binnenkomen en er de herkauwers besmetten of doordat besmette herkauwers getransporteerd worden naar een gebied dat tot dan toe vrij was van BTV maar waar wel geschikte vectoren leven die zich besmetten door bloed te zuigen bij deze geïmporteerde dieren (Saegerman et al., 2008). Introductie van BTV kan ook gebeuren door import van besmet zaad bestemd voor KI of besmette embryo s bestemd voor transplantatie. Daarnaast is het ook mogelijk dat besmette Culicoides in een voorheen onbesmet gebied geïntroduceerd worden. De verspreiding van Culicoides gebeurt op twee manieren. Enerzijds kunnen knijten door menselijke tussenkomst (internationaal en intercontinentaal transport) over grote afstanden vervoerd worden. Vooral transport van vee is verdacht, gezien de grote aantrekking ervan op Culicoides. Het lijkt erop dat de verspreiding van BTV vanuit Afrika naar Azië, Australië en de USA in de loop van de 20 ste eeuw geschiedde doordat besmette Culicoides samen met vee (schapen, runderen, paarden) getransporteerd werden naar een ander werelddeel en daar het virus verspreidden (Mehlhorn et al., 2007). Ook kan niet uitgesloten worden dat soms besmette Culicoides toevallig in een vliegtuig belanden en naar een ander werelddeel meegevoerd worden. Bovendien worden bij het verpakken van plantaardig materiaal vaak insecten mee ingepakt. Culicoides voelen zich niet echt aangetrokken tot plantaardig materiaal, maar niets sluit uit dat er toch soms Culicoides met plantaardig materiaal worden ingepakt en met de planten in een ander werelddeel terechtkomen (Mintiens et al., 2008). Anderzijds kunnen de Culicoides vrij in de natuur bewegen. Dit kan over een kortere afstand op eigen kracht gebeuren (waarschijnlijk zorgt dit slechts voor een verspreiding van het virus tot maximum 5 km), anderzijds kunnen zij over grotere afstanden meegevoerd worden met de wind (Hendrikx et al., 2008). 12
Vooral verspreiding met de wind van Culicoides is van groot belang voor de epidemiologie van BTV. Door verspreiding met de wind kan de vector en dus ook het BTV zich op relatief korte tijd over grote afstanden verplaatsen. Over zee zouden de Culicoides zelfs over een afstand van 700 km kunnen meegevoerd worden, over land is dit waarschijnlijk veel beperkter (Hendrickx et al. 2008). Er zijn veel voorbeelden van introductie van BTV via op de wind meegevoerde Culicoides. Zo was er in 1979 een uitbraak van BTV in het westen van Turkije waarbij de mogelijkheid bestaat dat het virus werd geïntroduceerd door Culicoides die vanuit Cyprus met de wind werden meegevoerd (Sellers en Pedgley, 1985). In 1987 was er in het westen van Canada een uitbraak van BTV11 na een periode van krachtige wind afkomstig uit het zuiden, die vermoedelijk Culicoides over een afstand van meer dan 100 km verplaatste in enkele uren tijd (Sellers en Maarouf, 1992). Sinds 1998 zijn er verschillende uitbraken van verschillende serotypes van BTV in het zuiden van Europa. Het virus werd vermoedelijk door besmette Culicoides geïntroduceerd die met de wind uit Noord-Afrika zijn meegevoerd, hoewel het niet uit te sluiten is dat besmette herkauwers uit Afrika het virus binnenbrachten (waarna het zou verspreid zijn door reeds aanwezige Culicoides) (Pili et al., 2006). De uitbraak van BTV2 (een serotype dat zich in 1999 had verspreid in Tunesië en Algerije) op Corsica in 2000 wijst er inderdaad op dat aangevoerde Culicoides vermoedelijk aan de basis liggen van de uitbraken in het Middellandse Zeegebied, eerder dan uit Afrika geïmporteerde herkauwers. De uitbraak op Corsica ging immers gepaard met het vestigen van een populatie van C. imicola op het eiland, de belangrijkste vector van BTV in Afrika en voordien nooit opgemerkt in Corsica (Gerbier et al., 2008). Het feit dat de introductie van het virus samenvalt met het vestigen van de potentiële vector, wijst er mijn inziens op dat introductie van C. imicola, vermoedelijk via de wind, doorslaggevend was voor de introductie van het virus en niet de invoer van besmette herkauwers. Ook bij een andere studie op Corsica rees het vermoeden dat Culicoides met de wind vanuit Sardinië Corsica bereikten. In 2004 was er een uitbraak in Corsica van BTV4 die volgde na een bries uit de richting van Sardinië, waar BTV4 aanwezig was en dit terwijl een strikt verbod op invoer van BTV-verdachte herkauwers werd gehandhaafd (Gerbier et al., 2008 ). Ook de uitbraak in september 2007 in Groot-Brittannië is vermoedelijk het gevolg van besmette Culicoides die met de wind het eiland bereikt hebben (Gloster et al., 2008). Er kan dus met een vrij hoge graad van waarschijnlijkheid aangenomen worden dat Culicoides in staat zijn om zich tientallen kilometers met de wind te laten meevoeren, wat hun geografische verspreiding sterk bevordert. Introductie BTV 8 in Noord-West- Europa Het is en blijft een raadsel hoe BTV 8 in de loop van 2006 in Noord-West-Europa werd geïntroduceerd. BTV serotype 8 is een serotype dat tot de uitbraak van 2006 niet in de Europese Unie voorkwam (Mintiens et al., 2008) en enkel werd geïdentificeerd in Zuid- Oost-Azië (India, Pakistan, Maleisië,..) (Herniman et al., 1980), in Afrika in verschillende landen ten zuiden van de Sahara (Nevill et al, 1992) en op verschillende eilanden in de Golf van Mexico (Thompson et al., 1994). In de Zuid-Europese landen werd nooit een uitbraak van BTV serotype 8 vastgesteld. Het is dus onmogelijk dat vanuit Zuid-Europa Culicoides, besmet met BTV serotype 8, zich verspreidden tot in het noorden van Europa, aangezien BTV 8 niet voorkomt in Zuid-Europa. BTV 13
8 moet dus op de een of andere manier vanuit een ander werelddeel de Europese Unie hebben bereikt. De eerste uitbraken werden gerapporteerd aan de bevoegde diensten op 18 augustus 2006 (Mintiens et al., 2008). Hoewel de incubatieperiode van bluetongue slechts een week bedraagt, is het toch nodig om ten minste tot zes maanden voor het eerste geval alle import van herkauwers uit verdachte gebieden als een potentiële bron van besmetting te beschouwen. Het is immers mogelijk dat het BTV reeds in de veestapel aanwezig is zonder dat klinische gevallen worden opgemerkt. Dit was bijvoorbeeld het geval in Cyprus in 2004. Serologische testen tonen aan dat reeds in mei 2004 het BTV 4 aanwezig was op Cyprus, maar toch was er pas in oktober van dat jaar een klinische uitbraak onder schapen. Een mogelijke verklaring is dat de C. imicola (de meest voorkomende vector van BTV op Cyprus) meer aangetrokken zijn tot runderen. Daardoor zou de in het begin beperkte groep BTVpositieve muggen eerst het virus in beperkte mate verspreid hebben onder de runderpopulatie, die minder klinische symptomen vertoont dan schapen (Gerbier et al., 2008). Bij de epidemie in Noord-West-Europa merkten veeartsen reeds in juni 2006 bij runderen symptomen op die mogelijk door BTV waren veroorzaakt (Thiry et al., 2006). Het kan dus niet uitgesloten worden dat ook in Noord-West-Europa het virus reeds in het voorjaar van 2006 aanwezig was en er beperkte besmettingen waren die niet klinisch zijn opgemerkt of foutief werden gediagnosticeerd. Het is dus nodig om de invoer na te gaan tot meer dan zes maanden voor het eerste officiële geval van BTVbesmetting. Er bestaat in de EU een Trade Control and Expert System (TRACES) waarbij alle gegevens over import in de EU van zowel de wilde als de tamme herkauwers worden bijgehouden. Volgens TRACES is in de periode van 1 januari 2006 tot half augustus 2006 geen import van herkauwers, zaad of embryo s geregistreerd van derde (niet-eu) landen die verdacht worden van BTV 8, naar de omgeving waar de eerste BTV-uitbraken plaatsvonden (hierna verdachte zone genoemd). Er was wel veel verkeer van herkauwers tussen de EU-landen onderling en dit wordt niet geregistreerd door TRACES. Het is dan ook mogelijk dat herkauwers (tam of wild), zaad of embryo s uit derde landen werden geïmporteerd in de EU en vandaaruit doorverkocht zijn naar de verdachte zone. Van illegale import is TRACES uiteraard ook niet op de hoogte (Mintiens et al., 2008). Het is dus niet uitgesloten dat invoer van een besmette herkauwer, zaad of embryo s in de loop van 2006 als bron van besmetting heeft gediend, maar enkel indien niet rechtstreeks (maar bv. via een tussenpersoon binnen de EU) uit een BTV 8 verdacht land werd geïmporteerd in de verdachte zone rond de uitbraken of dat er illegale import heeft plaatsgevonden in de verdachte zone. Naast import van een besmette herkauwer is het ook mogelijk dat het BTV 8 door besmette Culicoides in Noord-West-Europa werd geïntroduceerd. Gezien de extreme afstanden naar gebieden waar BTV 8 reeds is opgemerkt, is het aanvoeren van besmette Culicoides met de wind vrijwel uitgesloten. Eerder moet gedacht worden aan toevallig transport van Culicoides. Gezien het drukke intercontinentale verkeer is er vrijwel zeker internationaal transport gebeurd van goederen van gebieden waar BTV 8 voorkomt naar de verdachte zone en is het niet ondenkbaar dat besmette Culicoides 14
meegetransporteerd werden. Zoals reeds hierboven werd aangegeven is transport van dieren steeds extra verdacht. In de maanden voorafgaand aan de uitbraken werden geen verdachte herkauwers binnengebracht (zie supra), maar wel werden enkele maanden voor de uitbraken drie paarden ingevoerd in de verdachte zone uit Maleisië, een land waar BTV 8 voorkomt (Mintiens et al., 2008). Culicoides voelen zich ook sterk aangetrokken tot paarden (ze zijn de belangrijkste vector van African Horse Sickness Virus) (Venter et al., 2000) en het is dus best mogelijk dat met deze paarden Culicoides werden ingevoerd die BTV-positief waren en de lokale veestapel besmetten, waarna BTV-8 door reeds aanwezige soorten Culicoides vectoren werden verspreid. Verdere verspreiding na introductie Eens een bron van besmetting (herkauwer, knijt) geïntroduceerd is, kan het virus zich verspreiden in de populatie. Hier zijn twee factoren belangrijk: de vectorpopulatie en de gastheerpopulatie. Enerzijds is het virus voor zijn verspreiding afhankelijk van de vector. Niet alleen de aanwezigheid van de vector op zich is belangrijk voor de verspreiding, maar ook de dichtheid van de vectorpopulatie speelt een grote rol. Massale infecties zijn enkel mogelijk wanneer er voldoende Culicoides zijn die het virus kunnen overdragen. Bij een lage aanwezigheid van BTV-positieve vectoren zal zelfs een naïeve herkauwerpopulatie vaak weinig klinische symptomen vertonen (Torina et al., 2004). De levenscyclus van de Culicoides is afhankelijk van het klimaat waarin ze leven. De meeste Culicoides leggen hun eieren in organisch materiaal dat vochtig is (bv. mest, rottend hout, humus ) en de optimale temperatuur voor vermeerdering is 25 C (Mellor en Wittmann, 2002). BTV kan dus enkel door Culicoides verspreid worden waar zowel het klimaat als de leefomstandigheden optimaal zijn voor de muggen. Tijdens de epidemie van 2006 2007 in Noord-West-Europa, rees de vraag wat de vector van BTV 8 was in deze gebieden. C. imicola (cf. deel endemische situatie wereldwijd) kan in elk geval uitgesloten worden. In verschillende onderzoeken in Noord-West-Europa werden rond de 100.000 knijten verzameld en daarbij was geen enkele C. imicola. Het is dus duidelijk dat andere soorten Culicoides die tot de reeds aanwezige fauna van Noord-West-Europa behoren in staat zijn BTV 8 over te dragen en als vector gefungeerd hebben in de epidemieën van 2006 en 2007 (Meiswinkel et al., 2008). Waarschijnlijk gaat het om C. obsoletus en C. dewulfi. Beide soorten zijn wijdverspreid in Noord-Europa en zijn in grote hoeveelheden terug te vinden in de buurt van schapen- en rundveebedrijven. BTV 8 werd bij gevangen exemplaren van beide soorten aangetoond (Meiswinkel et al., 2008; Saegerman et al, 2008). C. pulicaris, die in het Middellandse Zeegebied als vector is geïdentificeerd komt in Noord-Europa slechts heel zeldzaam voor (Mehlhorn et al., 2007) en speelt in Noord-West-Europa dus geen rol van betekenis. Anderzijds moet er ook een gastheerpopulatie met een hoge densiteit aanwezig zijn zodat er voldoende gastheren zijn waar het virus kan vermenigvuldigen waaraan de vectoren zich kunnen besmetten. In de literatuur wordt ervan uitgegaan dat enkel de Culicoides verantwoordelijk zijn voor de snelle verspreiding van BTV. Zoals bij transmissie beschreven zijn er aanwijzingen dat rechtstreekse besmettingen tussen herkauwers niet mogen uitgesloten worden. We mogen ons dan ook niet enkel 15
blind staren op de verspreiding van BTV door vectoren, maar er is meer onderzoek nodig naar deze al dan niet vermeende rechtstreekse besmettingen. Het kan niet uitgesloten worden dat zij een grotere rol spelen in de epidemiologie dan algemeen wordt aangenomen. b. Endemische situatie Het is de bedoeling om in dit deel weer te geven hoe BTV zich, eens het is verspreid, kan handhaven in een herkauwerpopulatie. Vervolgens wordt ook ingegaan op de verschillende soorten Culicoides met de serotypes die ze verspreiden. b1. Hoe handhaaft BTV zich in een populatie? Tropisch klimaat - In gebieden met een tropisch en een subtropisch klimaat, kan BTV, eens geïntroduceerd, blijven bestaan aangezien de muggen het ganse jaar door actief zijn en het ganse jaar door kweken. Er zijn dus in elk seizoen Culicoides aanwezig die met het virus besmet kunnen worden en zich voortdurend kunnen blijven verspreiden onder de herkauwers (White et al., 2005). Zolang er regelmatig contact mogelijk is tussen de vectorpopulatie en de gastheerpopulatie rijst voor het virus geen probleem. Dit wil niet zeggen dat het aantal ziektegevallen het ganse jaar door op hetzelfde niveau blijft. Zo werd in Soedan bijvoorbeeld vastgesteld dat BTV vooral opduikt tijdens het regenseizoen, aangezien er dan een overvloed is aan Culicoides (Mohammed en Mellor, 1990). Gematigd klimaat - Veel vragen zijn echter gerezen over het gegeven dat BTV in staat is om ook in koudere gebieden te overleven, waar de actieve vectorpopulatie bijna volledig verdwijnt in de winter en enkel de larven de winter overleven (Wilson et al., 2008). Deze vraag kwam recent op de voorgrond door de heruitbraak in 2007 van BTV in Noord-West-Europa. In de noordelijke delen van Europa sterven de adulte muggen met het intreden van de winter en enkel de larvaire stadia overleven de winter om dan in het voorjaar een nieuwe generatie Culicoides te vormen die niet besmet zijn met BTV (Elbers et al., 2008c). Zoals reeds werd vermeld bij bespreking van de pathogenese, is de duur dat Culicoides zich kunnen besmetten aan een viremische herkauwer slechts een drietal weken, wat dus te kort is om de winter te overbruggen. Men kon dus verwachten dat met het verdwijnen van de adulte muggen in het najaar van 2006, BTV zou verdwijnen uit Noord-West- Europa, aangezien er geen aaneengesloten cyclus meer kon plaatsvinden waarbij het virus van gastheer naar vector en van vector naar een nieuwe gastheer werd doorgegeven. In 2007 was de epidemie echter nog veel heftiger dan het jaar ervoor. Hoe is BTV erin geslaagd om de winter te overbruggen? Verschillende hypothesen zijn naar voren geschoven. Ten eerste is er een mogelijkheid dat het virus in de gastheer de winter overleeft. Zoals bij de bespreking van de transmissie werd aangegeven, kan het niet uitgesloten worden dat het virus bij sommige herkauwers persisteert (waarbij na het verdwijnen van de viremie op een later tijdstip toch weer virus wordt uitgescheiden) en in de loop van de lente dieren besmet worden met BTV via directe 16
weg (bv. na contact met de placenta), waarna de nieuwe vectorpopulatie zich opnieuw besmet via de nieuw besmette dieren. Ook werd reeds de mogelijkheid van verticale overdracht aangehaald waarbij viremische kalveren worden geboren, bij wie de nieuwe nog onbesmette generatie Culicoides BTV kan opnemen. Ten tweede kan het virus ook in de vector overwinteren. Dit is mogelijk als de vector zelf de winter overleeft. Bij een studie in de provincie Luik tijdens de winter van 2006-2007 werden doorheen de winter vallen voor Culicoides uitgezet in een stal waar de minimumtemperatuur gedurende gans de winterperiode 12 C bedroeg. Tot begin december was het aantal gevangen individuen vrij hoog, daarna was er een terugval maar toch werden doorheen de winter regelmatig Culicoides gevangen, waarvan C.obsoletus en C. dewulfi die geïdentificeerd zijn als potentiële vectoren de meerderheid uitmaakten (Losson et al., 2007). Ook bij een onderzoek in Nederland werden in het najaar van 2006 veel Culicoides aangetroffen in een stal waarvan de meerderheid tot het obsoletus complex en C. dewulfi behoorden, die geïdentificeerd zijn als vectoren van BTV 8 (Meiswinkel R., Goffredo M. et al., 2008). Ook een onderzoek in Noord-Frankrijk toonde de aanwezigheid aan van Culicoides in stallen met ook hier een overwicht van het obsoletus complex (Baldet T. et al., 2008). Men moet er rekening mee houden dat het zetten van light traps in stallen mogelijk een vertekend beeld kan geven van de normale aanwezigheid van Culicoides in stallen. Misschien komen de muggen juist in de stal omdat er licht aanwezig is, of komen ze eerder op het licht af wanneer er weinig dieren in de buurt zijn om te bijten (Carpenter et al., 2008). Ook in de VS werd aangetoond dat C. variipennis sonorensis bij 10 C drie maanden kunnen overleven (Lysyk en Danyk, 2007). De kans is dus groot dat volwassen Culicoides erin slaagden de winter te overleven (en met hen BTV). Of dit een eenmalig of jaarlijks vaststelbaar fenomeen is, is onduidelijk. Gegevens over eventuele aanwezigheid van volwassen Culicoides in de winters voorafgaand aan 2006-2007 ontbreken immers. Het is wel nodig te vermelden dat de winter van 2006-2007 de zachtste was sinds het begin van de waarnemingen. In de maanden december, januari en februari bedroeg de gemiddelde buitentemperatuur 6,5 C (normaal 3,3 C ) en bovendien waren er slechts een beperkt aantal vriesnachten (overdag steeg de gemiddelde temperatuur steeds boven het nulpunt) (Gegevens Klimatologische Dienst). Gezien deze zachte temperaturen, zal de temperatuur in veel rundveestallen niet onder de 10 C gedaald zijn, zodat het niet enkel mogelijk maar zelfs waarschijnlijk is dat volwassen Culicoides op vrij grote schaal de winter van 2006-2007 hebben overleefd, waarna ze in het voorjaar de veestapel konden herbesmetten. Hierbij is het dan ook nodig de vraag te stellen of de opmars van BTV in Europa en in de rest van de wereld een gevolg kan zijn van de opwarming van de aarde. De klimaatopwarming heeft geen rechtstreekse invloed op de intrede van het virus (dat zich waarschijnlijk door menselijke activiteit over een grote afstand heeft kunnen verplaatsen) maar het zou wel een sterke invloed kunnen hebben op de vectorpopulatie (Gould en Higgs, 2008). Zoals hierboven reeds besproken heeft C. imicola zich recent in het Middelandse Zeegebied gevestigd en met haar BTV. Het is moeilijk om te bewijzen dat deze verspreiding niet zou plaatsgevonden hebben zonder de klimaatopwarming, maar het valt zeker niet uit te sluiten dat de 17
opwarming een doorslaggevende reden geweest is. Wat de verspreiding in Noord-West-Europa van BTV betreft werd geen nieuwe vectorpopulatie vastgesteld tot hiertoe. Toch kan mijn inziens niet uitgesloten worden dat de opwarming van de aarde een grote invloed heeft op de densiteit van de reeds aanwezige vectorpopulaties. Verder onderzoek naar deze veranderingen ligt dan ook voor de hand. Een andere hypothese die naar voren geschoven wordt voor het overleven doorheen de winter van BTV is transovariële of verticale transmissie bij Culicoides. Hierbij zouden de besmette adulten in staat zijn het virus aan de larven door te geven, die het dan in het voorjaar weer zouden verspreiden eens ze adult geworden zijn. Dit werd een aantal keren onderzocht, maar overdracht van BTV van de ene generatie vectoren op de andere kon nooit worden aangetoond (Fu et al., 1999). Eén studie trof bij larven die in het voorjaar verzameld waren, RNA van BTV aan maar het zou voorbarig zijn daaruit te concluderen dat de larven in staat zouden zijn om na ontwikkeling herkauwers te besmetten. Levend virus kon niet worden geïsoleerd bij de larven (White et al., 2005). Dit kan verklaard worden door het feit dat het kleinere RNA (dat op zich niet infectieus is) van het virus mogelijk door het vitelliene membraan in het ei kan penetreren, wat niet mogelijk is voor het intacte virus (Nunamaker et al., 1990). Transovariële overdracht van BTV is dus niet erg waarschijnlijk. Ten slotte is er de hypothese dat BTV een langdurige subklinische viremie geeft bij een onbekende gastheerpopulatie. Herten zouden hiervoor bijvoorbeeld in aanmerking kunnen komen. Volgens dit scenario zouden herten voor de winter kunnen besmet worden, de volledige winter viremisch blijven en in het voorjaar zou de nieuwe generatie Culicoides er zich kunnen aan besmetten (Wilson et al., 2008). Een studie uit 1991 wijst echter eerder op een korte viremie bij herten (Sohn en Yuill, 1991). Ook een andere vector dan Culicoides die BTV de winter doorhelpt, blijft een optie. Zo is de Melophagus ovinus ( schapenluis ) geïndentificeerd als een potentiële mechanische vector (Luedke et al., 1965). Het lijkt eerder onwaarschijnlijk dat een mechanische vector een grote rol zou spelen bij het onderhouden van het virus doorheen de winter aangezien bij de vector zelf geen vermeerdering van het virus optreedt. Er zijn dus viremische dieren nodig om het virus door te kunnen geven, maar deze ontbreken juist in de winterperiode. Een studie in 2007 waarbij serum van meer dan 500 reeën in Wallonië werd verzameld, toonde aan dat in 2007 meer dan 40% van de stalen antistoffen tegen BTV 8 bevatte (Linden et al., 2008). We moeten ons dan ook ervan bewust zijn dat de wildpopulatie een bron van infectie kan zijn voor de veestapel. Een grote vaccinatiecampagne van de veestapel zonder vaccinatie van wilde herkauwerpopulaties om Noord-West-Europa opnieuw BTV 8 vrij te maken, lijkt dan ook vrij zinloos. b2. Endemische situatie wereldwijd Afrika en Azië Oorspronkelijk is BTV afkomstig uit subsahara Afrika. Na de verspreiding vanuit Afrika de afgelopen eeuw, is intussen in alle werelddelen BTV opgedoken. C. imicola is de klassieke Afro- Aziatische vector van BTV. Ze wordt ook aangetroffen in het zuiden van Azië, op vrijwel het ganse 18
Afrikaanse continent (behalve de Sahara) en het zuiden van Europa. Aangezien BTV zich vanuit zuidelijk Afrika over alle werelddelen heeft verspreid, komen daar alle serotypes voor. Noord-Afrika en het Nabije Oosten zijn te beschouwen als het Middelandse Zeegebied en daar zijn dezelfde serotypes aanwezig die ook in Zuid-Europa circuleren. In Zuid-Oost-Azië circuleren een tiental serotypes endemisch (Pritchard et al., 2004). Europa In Zuid-Europa komen momenteel BTV serotypes 1, 2, 4, 9 en 16 voor (die ook in Turkije, Israël en Noord-Afrika voorkomen) en in Noord-West-Europa BTV serotype 8 (Saegerman et al., 2008). Tot enkele jaren geleden werd C. imicola beschouwd als de enige vector van BTV in Zuid- Europa, maar recent is gebleken dat ook andere Culicoides species (die reeds voor de introductie van C. imicola in Zuid-Europa voorkwamen) het BTV kunnen overdragen (Torina et al.,2004). Dit brengt ons bij de belangrijkste Europese Culicoides die als vector fungeren voor BTV. In de jaren 50 en 60 van de vorige eeuw waren er uitbraken in Spanje en Portugal, in de jaren 70 in Israël en Turkije en in de jaren 80 in Griekenland (Savini et al., 2005). Uitbraken in deze gebieden gingen steeds gepaard met ontstaan van populaties van C. imicola in deze landen (Cetre-Sossah et al, 2004). Een onderzoek op Sicilië van 2000 tot 2002 waarbij muggen werden gevangen op verschillende plaatsen verspreid over het eiland, toonde aan dat in het overgrote deel geen C. imicola voorkwam terwijl het BTV over het ganse eiland was verspreid. Vermoedelijk werd de vectorrol van C. imicola overgenomen door C. obsoletus /C. scoticus (die samen het obsoletus-complex vormen omwille van hun nauwe verwantschap) en C. pulicaris die overvloedig werden aangetroffen in de vallen in de streken met de grootste uitbraken. Het feit dat in 2000 en 2001 de epidemie grotendeels beperkt bleef tot de kustgebieden van Sicilië waar C. imicola zich kan handhaven en BTV zich pas in 2002 verspreidde naar het binnenland waar C. obsoletus en C. pulicaris massaal aanwezig zijn, bevestigt alleen maar het vermoeden dat het virus werd overgedragen door nieuwe vectoren (Torina et al., 2004). Bij onderzoek op het vasteland van Italië werden 15.000 knijten gevangen in regio s die geteisterd werden door BTV 2 en BTV 9, maar daarbij was niet één C. imicola. De overgrote meerderheid van de knijten waren C. obsoletus/scoticus en C. dewulfi. Enkel bij C. obsoletus/scoticus werd daadwerkelijk BTV aangetoond, bij C. dewulfi niet (Savini et al., 2005). C. obsoletus en C. scoticus leunen philogenetisch gezien het dichtst aan bij C. imicola (Perrin et al., 2006), zodat het niet heel verwonderlijk is dat zij potentiële BTV-vectoren zijn. Wat betreft het Middellandse Zeegebied kunnen we dus met vrij grote zekerheid zeggen dat in bepaalde gebieden de klassieke vector C. imicola nog steeds de belangrijkste vector is, terwijl in andere gebieden deze rol werd overgenomen door C. obsoletus/scoticus en C. pulcaris. In Noord-Europa komt C. imicola (nog) niet voor (Meiswinkel et al., 2008). In Noord-West-Europa is te verwachten dat BTV 8 endemisch zal aanwezig blijven in de populatie met als belangrijkste vectoren C. dewulfi en C. obsoletus (zie supra). Gezien de massale vaccinatiecampagne in Noord-West-Europa, gedirigeerd vanuit de EU, is het ook mogelijk dat eradicatie van BTV 8 kan gerealiseerd worden, maar er kan natuurlijk niet uitgesloten worden dat na zo n eventuele eradicatie opnieuw besmetting optreedt van buitenaf (buitenland, wilde 19