21. Januar 2021

Erst­ma­lige Corona-Infek­tion bei Menschenaffen

Nun ist es leider passiert. Das Coro­na­virus konnte erst­mals bei Gorillas in einem Zoo in Kali­for­nien nach­ge­wiesen werden. Was bedeutet das für Orang-Utan und Co.? Bisher gab es glück­li­cher­weise keine Berichte über Corona-Infek­tionen bei Menschen­affen. Das hat sich nun leider geän­dert. Am 6. Januar begannen drei von insge­samt acht Gorillas des San Diego Zoo Safari Parks erste Symptome wie Husten und verstopfte Atem­wege zu zeigen. Eine Analyse der Kotproben bestä­tigte den Verdacht – die Tiere haben sich mit SARS-CoV2, dem Virus das COVID-19 auslöst, angesteckt.

Wie konnte das passieren?

Es wird vermutet, dass sich die Gorillas, trotz verschärfter Sicher­heits­maß­nahmen, durch einen asym­pto­ma­ti­schen Tier­pfleger ange­steckt haben. Ein erheb­li­cher Anteil der Menschen welt­weit ist mit SARS-CoV‑2 infi­ziert und manche Menschen sind Träger des Virus ohne selbst Symptome zu entwi­ckeln (1). Bereits infi­zierte und anste­ckende Personen zeigen Symptome oft erst nach ein paar Tagen (2).

SARS-CoV2 gehört zu den Beta-Coro­na­viren, wie auch die Zoonose MERS-CoV die erst­mals 2012 iden­ti­fi­ziert wurde. Als Zoonose wird eine Infek­ti­ons­krank­heit bezeichnet, die vom Tier auf den Menschen und vom Menschen auf Tiere über­tragen werden kann. Dadurch, dass der Mensch immer mehr in die Natur vordringt und die natür­li­chen Lebens­räume zerstört, rücken Tier und Mensch immer näher zusammen, was die Entste­hung von Zoonosen begüns­tigt. Auch Wild­tier­märkte, wie der in Wuhan, bei denen mit Tier­teilen und noch lebenden Wild­tieren unter kata­stro­phalen hygie­ni­schen Bedin­gungen gehan­delt wird, stellen ideale Bedin­gungen dar, unter denen Viren die Artbar­riere über­springen können.

Warum sind Menschen­affen anfällig für Coronaviren?

Viren aus der Gruppe der Coro­na­viren sind unter Säuge­tieren und Vögeln weit verbreitet. Beim Menschen verur­sa­chen sie zumeist milde Erkäl­tungs­sym­ptome, können aber auch schwere Lungen­ent­zün­dungen hervorrufen.
Um in die Wirts­zelle zu gelangen, benutzt das Coro­na­virus SARS-CoV2 ein Enzym der Zell­mem­bran, den ACE‑2 Rezeptor, als Eingangs­pforte. Zellen mit einer hohen ACE-2-Dichte gibt es in der Lunge, im Darm, in den Blut­ge­fäßen, in der Niere, im Herzen und in anderen Organen.

Das Coronavirus nutzt ein Enzym der Zellmembran
Das Coro­na­virus nutzt ein Enzym der Zellmembran

Leider ist der mensch­liche ACE‑2 Rezeptor, dem von Afri­ka­ni­schen und Asia­ti­schen Primaten sehr ähnlich, wie eine kürz­lich veröf­fent­lichte Studie gezeigt hat (3). Dies führt dazu, dass die Spike­pro­teine des Coro­na­virus an den ACE‑2 Rezeptor der Zelle nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip ando­cken können (siehe rot markierte Binde­stellen in der Grafik). Bei Primaten wurden bisher Rhesus­affen, Java­ner­affen, Grün­meer­katzen und Weiß­bü­schel­affen expe­ri­men­tell mit COVID-19 infi­ziert (4–6). Dabei zeigten die Affen oft ähnliche Symptome wie der Mensch und inter­es­san­ter­weise zeigen ältere Tiere auch öfter schwe­rere Verlaufs­formen, als Jüngere.

Gorillas sind die siebte Tierart die sich, nach bestä­tigten Infek­tionen bei Tigern, Löwen, Schnee­leo­parden, Nerzen, Hunden und Haus­katzen (e.g. 7), auf natür­liche Weise mit dem Virus infi­ziert haben. Bei Frett­chen und Katzen konnte in Labor­ver­su­chen eine Über­tra­gung von Tier zu Tier nach­ge­wiesen werden (7, 8). Aller­dings wurden sehr hohe Virus­dosen verwendet, daher ist nicht bekannt, ob die Über­tra­gung bei Katzen auch unter natür­li­chen Bedin­gungen statt­finden kann. Während in den Nieder­landen und in Däne­mark Fälle von Coro­na­virus Über­tra­gungen von Nerzen auf Menschen doku­men­tiert sind, gibt es derzeit keine Hinweise auf eine Über­tra­gung von SARS-CoV‑2 von anderen Tier­arten oder Haus­tieren auf den Menschen.

Übertragungswege Mensch und Tier
Über­tra­gungs­wege Mensch und Tier

SARS-CoV2 – eine bisher nicht einschätz­bare Gefahr für Menschenaffen 

Ob und wie schnell sich die infi­zierten Gorillas erholen, ob zusätz­liche Symptome auftreten und was es für Lang­zeit­folgen gibt, ist noch unbe­kannt. Bishe­rige Beob­ach­tungen und Forschungs­er­geb­nisse zeigen, dass Menschen­affen gene­rell sehr anfällig gegen­über mensch­li­chen Erkäl­tungs­viren, wie etwa Rhino- und Coro­na­viren sind (9). Beispiels­weise führt das beim Menschen vorkom­mende Coro­na­virus HCoV-OC43, das leichte Atem­wegs­sym­ptome verur­sacht, bei Schim­pansen auch zu leichten Erkäl­tungs­er­kran­kungen (10).  Jedoch gibt es auch Viren, die beim Menschen nur leichte Symptome hervor­rufen, aber für Menschen­affen manchmal tödlich enden (11). Bei manchen Schim­pansen Popu­la­tionen in Tansania stellen mensch­liche virale Atem­wegs­er­kran­kungen bereits die Haupt­to­des­ur­sache dar (12). Auch ca. 20% der Todes­fälle bei Berg­go­rillas werden durch vom Menschen über­tra­gene Viren verur­sacht. Dies geschieht oft dadurch, dass Touristen den von der Welt­na­tur­schutz­union IUCN vorge­schrie­benen Sicher­heits­ab­stand von sieben Metern nicht einhalten (12).

Wie wir die Orang-Utans vor einer Infek­tion schützen

Alle Bereiche werden ständig gründlich gereinigt
Alle Bereiche werden ständig gründ­lich gereinigt

Schon zu Beginn der Pandemie hat die BOS Foun­da­tion sofort reagiert und unsere Rettungs­zen­tren Nyaru Menteng und Samboja Lestari für Besu­cher geschlossen. Wie vorher schon üblich, trägt das Personal Masken, Hand­schuhe, verwendet Desin­fek­ti­ons­mittel und hält sich an ein rigo­roses Hygie­ne­pro­to­koll, um ein Einschleppen des Virus mit allen Mitteln zu verhin­dern. Auch umlie­gende Dörfer außer­halb der Schutz­zen­tren wurden über das Coro­na­virus aufge­klärt und über Infek­ti­ons­prä­ven­tion infor­miert, um ein Ausbreiten des Virus in der Bevöl­ke­rung zu vermeiden. Die Orang-Utans werden weiterhin mehr­mals am Tag gefüt­tert, die Gehege täglich gesäu­bert und sie dürfen nach wie vor an der Wald­schule teil­nehmen. Als Vorsichts­maß­nahme wurde ein spezi­eller Quaran­tä­ne­be­reich einge­richtet, in dem geret­tete Orang-Utans unter­ge­bracht werden können, bis nega­tive Test­ergeb­nisse vorliegen. Des Weiteren befolgen die Beob­ach­tungs­teams in unseren drei Schutz­wäl­dern in Zentral- und Ost-Kali­mantan strikte Sicher­heits­maß­nahmen, um eine Über­tra­gung auf die Wild­po­pu­la­tion auszu­schließen. Zusätz­lich wurden in den vergan­genen Monaten auch regel­mäßig Corona-Schnell­tests mit den Mitar­bei­tern in unseren Reha­bi­li­ta­ti­ons­zen­tren durchgeführt.

Alle Mitarbeiter werden ständig getestet
Alle Mitar­beiter werden ständig getestet

Ist die Wild­po­pu­la­tion gefährdet?

Es ist absolut wahr­schein­lich, dass Orang-Utans sich mit Corona infi­zieren können (3). Im Gegen­satz zu den anderen Menschen­affen leben sie über­wie­gend einzel­gän­ge­risch. Jedoch haben sie immer wieder Sozi­al­kon­takte zu Artge­nossen. Frei­land­be­ob­ach­tungen und Forschungs­er­geb­nisse zeigen, dass Orang-Utans eine semi-soli­täre Lebens­weise besitzen. Das heißt, dass sie je nach Nahrungs­ver­füg­bar­keit mehr oder weniger gesellig und sozial tole­rant sind. Wenn etwa wohl­schme­ckende Frucht­sorten heran­reifen, kann man Orang-Utans auch in großen Gruppen antreffen.

Wir hoffen sehr, dass die Gorillas sich wieder erholen werden und dass dies der einzige Fall einer Corona-Infek­tion bei den vom Aussterben bedrohten Menschen­affen sein wird!

Wir tun unser Bestes, um unsere Schütz­linge in den Reha­bi­li­ta­ti­ons­zen­tren vor dem Coro­na­virus zu schützen. Wir sind Ihnen für Ihre Unter­stüt­zung sehr dankbar!
Werden auch Sie zum BOS-Unter­stützer. Mit Ihrer Spende helfen Sie den Orang-Utans, dem Regen­wald und damit auch unserem Klima. Jeder Beitrag hilft.

Text:
Dr. Isabelle Laumer
Prima­to­login und Kognitionsbiologin

 

Refe­renzen:

1.    Pan, X., D. Chen, Y. Xia, X. Wu, T. Li, X. Ou, L. Zhou, and J. Liu. (2020) Asym­pto­matic cases in a family cluster with SARS-CoV‑2 infec­tion. The Lancet Infec­tious Dise­ases. 20(4): 410–411.

2.    Gudbjartsson, D.F., et al. (2020) Spread of SARS-CoV‑2 in the Icelandic Popu­la­tion. New England, Journal of Medicine.

3.    Melin, A.D., Janiak, M.C., Marrone, F. et al. (2020) Compa­ra­tive ACE2 varia­tion and primate COVID-19 risk. Commun Biol 3, 641.

4.    Rockx, B., Kuiken, T., Herfst, S., Bestebroer, T., Lamers, M. M., Oude Munnink, B. B., de Meulder, D., van Amerongen, G.van den Brand, J., Okba, N. M. A., Schipper, D., van Run, P., Leijten, L., Sikkema, R., Verschoor, E., Verstrepen, B., Bogers, W., Langer­mans, J., Drosten, C., … Haag­mans, B. L. (2020). Compa­ra­tive patho­ge­nesis of COVID-19, MERS, and SARS in a nonhuman primate model. Science. 2020: p. eabb7314.

5.    Lu, S. et al. Compa­rison of nonhuman primates iden­ti­fied the suitable model for COVID-19. Signal Trans­duct. Target Ther. 5, 157 (2020)

6.    Hartman, A. L. et al. SARS-CoV‑2 infec­tion of African green monkeys results in mild respi­ra­tory disease discer­nible by PET/CT imaging and shed­ding of infec­tious virus from both respi­ra­tory and gastro­in­tes­tinal tracts. PLoS Patho­gens 16, e1008903 (2020).

7.    Md. Golzar Hossain, Aneela Javed, Sharmin Akter, Sukumar Saha (2020). SARS-CoV‑2 host diver­sity: An update of natural infec­tions and expe­ri­mental evidence, Journal of Micro­bio­logy, Immu­no­logy and Infec­tion, 1684–1182.

8.    Shi J, Wen Z, Zhong G, et al. Suscep­ti­bi­lity of ferrets, cats, dogs, and other domesti­cated animals to SARS-coro­na­virus 2. Science. 2020;368(6494):1016–1020.

9.    Negrey, J. D., Reddy, R. B., Scully, E. J., Phil­lips-Garcia, S., Owens, L. A.,Langergraber, K. E., Mitani, J. C., Emery Thompson, M., Wrangham, R. W., Muller, M. N., Otali, E., Machanda, Z., Hyeroba, D., Grindle, K. A., Pappas, T. E., Palmen­berg, A. C., Gern, J. E., & Gold­berg, T. L. (2019). Simul­ta­neous outbreaks of respi­ra­tory disease in wild chim­pan­zees caused by distinct viruses of human origin. Emer­ging Microbes & Infec­tions, 8(1), 139–149.

10.    Patrono, L.V., L. Samuni, V.M. Corman, L. Nourifar, C. Röthe­meier, R.M. Wittig, C. Drosten, S. Calvignac-Spencer, and F.H. Leen­dertz. (2018) Human coro­na­virus OC43 outbreak in wild chim­pan­zees, Côte d´ Ivoire, 2016. Emer­ging Microbes & Infec­tions. 7(1): 1–4.

11.    Köndgen, S., et al. (2008) Pandemic Human Viruses Cause Decline of Endan­gered Great Apes. Current Biology. 18(4): 260–264.

12.    Gibbons A. (2020) Ape rese­ar­chers mobi­lize to save primates from coro­na­virus. Science, Vol. 368, Issue 6491, pp. 566.