Wuppertal: Todesursache von Jerka gefunden

Als im Jahr 2010 Jerka in Wuppertal starb und Lars schwer erkrankte, rankten sich viele Gerüchte um den Tod bzw. der Erkrankung der Tiere. Die Wellen schlugen hoch und viele Theorien wurden verbreitet.

When Jerka died and Lars fell ill seriously in the Zoo Wuppertal in 2010, soon rumours and theories arose about the cause of death. Feelings run high.

Es gab einen ähnlichen Fall im Zoo von San Diego. Im Jahr 2007 starb plötzlich die zwölfjährige Eisbärin Shikari. Sie litt wie Jerka und Lars an einer Meningoencephalitis. Ursache war damals ein Herpesvirus (EHV-9), der normalerweise nur bei Antilopen und Zebras vorkommt. Im Zoo von San Diego liegt die Anlage der Grevy Zebras ungefähr 60 Meter von der Eisbärenanlage entfernt. Damals konnte man auch bei den Zebras des Zoos den Virus nachweisen.

There was a similar case in the San Diego Zoo. The twelve year old polar bear Shikari suddenly died there in 2007. She suffered like Jerka and Lars from Meningoencephalitis. This was caused by the Equine herpesvirus 9 (EHV-9). The Polar bears were housed around 200 feet away from a herd of Grevy’s zebras in the Zoo of San Diego. Further investigative studies showed that nearby Grevy’s zebras were the likely source of EHV-9 in this polar bear.

http://vet.sagepub.com/content/46/6/1138.full.pdf

Jetzt hat das Leibnitz- Institut für Zoo- und Wildtierforschung bei Jerka eine ähnliche Ursache für ihre Erkrankung festgestellt und hat das Ergebnis mit der nachfolgenden Presserklärung veröffentlicht.

Now the the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research has published a similar cause of the disease of Jerka in the following press release.

Springende Viren als Ursache von Erkrankungen von Eisbären im Zoo

Virus that jumped from Zebras are caused Death of a polar bear in a zoo.

Gesine Wiemer Pressestelle des Forschungsverbundes Berlin e.V.
Forschungsverbund Berlin e.V.

16.08.2012 18:00

Zoos beherbergen eine Reihe verschiedener Tierarten, die in freier Wildbahn nie aufeinander treffen würden. Als im Jahr 2010 im Wuppertaler Zoo ein Eisbär starb und ein weiterer schwer erkrankte, waren Zootierärzte auf der Suche nach der Krankheitsursache ratlos. Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung konnte nun nachweisen, dass die Bären mit einem rekombinanten, von Zebras stammenden Virus infiziert waren, das nun offenbar auf andere Tierarten übergesprungen ist. Das berichtet die Fachzeitschrift Current Biology.

Zoos bring together different animal species that would never encounter each other in the wild. When in 2010 at the Wuppertal Zoo one polar bear died and another fell severely ill, zoo veterinarians were at a loss as to the cause of the symptoms. It has now been shown that the bears were infected with a recombinant zebra-derived virus that had jumped into other species, as reported August 16 by an international team of researchers led by the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research in the journal Current Biology. 

Die Haltung unterschiedlicher Tierarten aus der ganzen Welt stellt einen bedeutenden Teil der Funktion von Zoos dar, die Öffentlichkeit über die biologische Vielfalt zu informieren und zum Schutz bedrohter Tierarten beizutragen. Bisher wurde allerdings kaum in Betracht gezogen, dass diese Artenvielfalt unvorhersehbare Folgen in Bezug auf die Übertragung von Krankheitserreger zwischen verschiedenen Zootierarten haben könnte. Normalerweise sind Krankheitserreger an einen bestimmten Wirt angepasst; allerdings können einige bei passender Gelegenheit auch neue Wirtsarten infizieren. Die vorliegende Studie von Forschern des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung Berlin (IZW), der Freien Universität Berlin, der Universität Sydney und des Zoologischen Gartens Wuppertal berichtet von einem solchen Fall der Virenübertragung von einer Tierart auf die andere. Im Jahr 2010 starb ein Eisbärweibchen namens Jerka im Wuppertaler Zoo an einer Gehirnentzündung, trotz aller Bemühungen der Zootierärzte, sie zu retten. Ihr männlicher Artgenosse Lars zeigte ähnliche Krankheitssymptome, überlebte aber dank raschen Eingreifens und langfristiger tierärztlicher Betreuung. Dr. Arne Lawrenz, Tierarzt im Wuppertaler Zoo, beschreibt die Situation wie folgt: „Die Symptome waren ziemlich schockierend, und zu diesem Zeitpunkt war die Krankheitsursache völlig unklar. Tagelang versuchten wir, den Zustand der beiden Tiere zu stabiliseren. Im Fall von Jerka blieben leider alle Bemühungen erfolglos. Ihr Artgenosse Lars erholte sich glücklicherweise nach einigen Wochen und erfreut sich noch heute bester Gesundheit.“

Keeping animals from around the world is an important part of the mission of zoos to educate the public and preserve endangered species. By now, it has rarely been considered that such a species mix may have unpredictable consequences in terms of transfer of pathogens among zoo animals. Generally, pathogens adapt to a specific host, but some are opportunistic and can spread to new hosts upon encounter. The current study by researchers from the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research Berlin (IZW), the Freie Universität Berlin, the University of Sydney and the Zoological Gardens Wuppertal reports such a case of a virus jumping from one species to another. In 2010 at the Wuppertal Zoo in Germany, a female polar bear, Jerka, died of encephalitis despite the best efforts of the zoo veterinarians to save her. Her male companion Lars exhibited similar symptoms but survived as a result of intervention and long-term veterinary care. Dr. Arne Lawrenz, zoo veterinarian in Wuppertal, describes the situation: „The symptoms were quite shocking, and it was completely unclear at the time what was causing them. We tried to stabilize both animals for days. In the case of Jerka, we were sadly unsuccessful. Fortunately, however, Lars recovered after several weeks and is still alive today.“

 Jerka im November 2009

Gehirnentzündungen können durch eine Reihe von Viren und Bakterien verursacht werden, und die Identifizierung neuartiger Pathogene bei Wildtieren ist eine schwierige, oft unlösbare Aufgabe. Durch aufwendige Untersuchungen von Jerka, Lars und neun weiteren Eisbären konnte ein Herpesvirus als Ursache festgemacht werden, das normalerweise in Zebras vorkommt. Eine überraschende Entdeckung war auch, dass der Eisbär Strupo, der Jahre zuvor in einem anderen Zoo an Nierenversagen gestorben war und nie Kontakt mit Jerka oder Lars hatte, ebenfalls dieses Virus in sich trug. Dies lässt die Schlussfolgerung zu, dass das Virus bereits zuvor in einem unabhängigen Ereignis von einer Tierart auf die andere übergesprungen ist, und dass dies in Zukunft wieder passieren könnte.

Encephalitis can be caused by a large number of viruses and bacteria, and identifying novel pathogens in wild animals is a huge, often insurmountable, challenge. However, the intensive investigation of Jerka, Lars and nine additional polar bears yielded a zebra-derived herpes virus as the only candidate pathogen. A surprising find was that polar bear Strupo, which died years earlier from renal failure in a different zoo with no contact to Jerka or Lars, was also positive for the virus. This indicates that this virus has jumped independently before and may continue to do so.

Strupo und Linda im Tierpark Straubing (Postkarte) – Strupo starb im Dezember 2006 im Zoom in Gelsenkirchen.  – Strupo and Linda in the Tierpark Straubing (postcard) – Strupo died in the Zoom in Gelsenkirchen in December 2006.  

Interessanterweise stellte sich heraus, dass es sich bei diesem Virus um eine Rekombinante handelt, d.h. eine Kombination des genetischen Materials zweier verschiedener Viren, die beide Zebras infizieren. Dieses rekombinante Virus entstand dadurch, dass das Equine Herpesvirus EHV9 einen Teil seiner DNA auf das verwandte Virus EHV1 übertrug. Zwar ist Rekombination bei Herpesviren nicht ungewöhnlich, aber der Genabschnitt, der hier betroffen ist, ist bekannt als Ursache für neurologische Erkrankungen vor allem bei Pferden. Ob sich dieses Virus erst kürzlich in den Zebras im Zoo oder bereits vor langer Zeit in Afrika entwickelt hat, und ob dieses Rekombinationsereignis dafür verantwortlich ist, dass das Virus auf neue Wirte überspringen und tödliche Krankheiten verursachen kann, ist noch nicht bekannt.

Interestingly, the virus turned out to be a recombinant, i.e. a combination of the genetic material of two different viruses both found in zebras. It originated when the Equine herpesvirus EHV9 transferred a portion of its DNA into the related EHV1. While recombination is not uncommon for herpesviruses, the gene region transferred in this case is notable for its role in causing neurological diseases even in horses. Whether this novel virus emerged recently in the zoo zebra population or a long time ago in Africa, and whether the recombination event is responsible for the ability of the virus to jump to new hosts and cause deadly disease are open questions.

„Als wir mit den Untersuchungen begannen, gab es eine schier endlose Liste von Erregern, die Jerka’s Tod verursacht haben könnten“, berichtet Prof. Alex Greenwood vom IZW, Erstautor der vorliegenden Studie. „Zunächst erschien es einfach, da wir schnell Anzeichen für EHV entdeckten. Aber als wir die virale DNA-Sequenz untersuchten, stellte sich heraus, dass sowohl EHV1 als auch EHV9 in Frage kamen. Erst mit weiteren Sequenzdaten wurde klar, dass hier ein Virus vorlag, der aus Teilen beider Viren zusammengesetzt war.“

„When we started, there was an overwhelming number of potential pathogens that might have caused Jerka’s death,“ illustrates Prof. Alex Greenwood of the IZW, lead author of the study. „At first it seemed easy, because we quickly got a signal for EHV. But when we looked at the viral DNA sequence, it could have been either EHV1 or EHV9. With more sequence data it became clear that there was one gene that was partly like one virus and partly like the other.“

Noch ist auch unbekannt, wie sich die Eisbären infiziert haben. Eisbären und Zebras werden im Wuppertaler Zoo von verschiedenen Tierpflegern betreut. Darüber hinaus befindet sich das Gehege der Zebras etwa 70 Meter entfernt von dem der Eisbären; es ist also unwahrscheinlich, dass die Übertragung durch direkten Kontakt erfolgte. Allerdings sind Bären und Zebras nicht die einzigen Wirte, da die Ursprungsviren EHV 1 und EHV 9 als Erreger von schweren Gehirnentzündungen bei anderen Zootierarten wie Gazellen und Meerschweinchen gefunden wurden. Prof. Klaus Osterrieder von der Freien Universität Berlin erklärt: „Diese Viren scheinen viele Artgrenzen überwinden zu können – genaugenommen wissen wir jetzt nicht einmal, ob sie überhaupt Artgrenzen haben. Rätselhaft ist auch, dass diese Viren in der Umwelt nicht besonders stabil sind. Es ist also wichtig, herauszufinden, wie sie sich trotzdem zwischen Tierarten bewegen können.“ Eine Möglichkeit, die die Autoren der Studie derzeit erforschen, ist, dass die Viren durch freilebenden Mäuse oder Ratten übertragen wurden.

It is still unknown how the bears were infected. Polar bears in Wuppertal are  cared for by different zookeepers than the zebras. In addition, the zebras are housed 228 feet away, thus direct contact is unlikely to be the route of transmission. However, bears and zebras are not the only hosts, as the parent viruses were associated with fatal encephalitis in other zoo species such as gazelles and guinea pigs. Prof. Klaus Osterrieder from the Freie Universität Berlin explains: „These viruses do not seem to respect species boundaries and in fact, we don’t really know whether they have any. One conundrum is that these viruses are not particularly stable in the environment, so it is important to figure out how they move between species.“ The authors of the study are currently exploring the possibility that transmission could even occur through wild mice or rats.

Wenn Zoos sich der Möglichkeit bewusst sind, dass Pathogene zwischen Arten übertragen werden können, können sie Krankheitsausbrüche genau beobachten und ihre Tiere schützen. Allerdings ist diese wichtige Aufgabe sehr umfassend und schwierig, da Krankheitserreger bei manchen Arten oder Individuen keine Symptome verursachen und bei anderen für unerklärte Todesfälle verantwortlich sein können. Für die meisten Krankheitserreger weiß man sehr wenig über ihre Fähigkeit, neue Arten als Wirte zu nutzen. Weitere Forschung auf dem Gebiet der Wildtierkrankheiten, besserer Informationsaustausch zwischen Zoos und anderen Einrichtungen sowie sorgfältige Kontrollen sind nötig, um den Erfolg der Artenschutzmission von Zoos zu sichern. Zumindest ein Fall wurde aber erfolgreich aufgeklärt, sagt Dr. Arne Lawrenz vom Zoo Wuppertal: „Zusammen mit unseren Kollegen haben wir unsere Eisbären in Wuppertal auf EHV untersucht, um sicher zu gehen, dass sie das Virus nicht haben. Diese Untersuchungen werden wir regelmäßig wiederholen. Jetzt, da wir mehr darüber wissen, sind wir besser vorbereitet und können bereits im Vorfeld aktiv werden“.

Being alert to the possibility of pathogen species jumps and their potentially fatal consequences, zoos can serve as sentinels for disease outbreaks and protect their animals. However, this important task will be complex, as pathogens may cause no symptoms in some species or individuals and unexplained mortality in others. For most of the many pathogens that can cause encephalitis or fatality, not much is known about their ability to enter new host species. Further wildlife disease research, better communication between institutions and careful monitoring will be required to ensure the success of the conservation mission of zoos. At least one case has been successfully resolved though, says Dr. Arne Lawrenz of Wuppertal Zoo: „With our colleagues we have screened our polar bears in Wuppertal to make sure they are EHV-free, and we will do so on a regular basis. Now that we are aware of this issue, we are better prepared and can be proactive.“

Veröffentlichung:
Greenwood AD, Tsangaras K, Ho SYW, Szentiks CA, Nikolin VM, Ma G, Damiani A, East ML, Lawrenz A, Hofer H, Osterrieder N, A potentially fatal mix of herpes in zoos. Current Biology, (2012)

Sie können den Artikel von der Current Biology-Pressestelle anfordern. Bitte wenden Sie sich an
Mary Beth O’Leary, (moleary@cell.com, +1-617-397-2802) oder
Elisabeth (Lisa) Lyons (elyons@cell.com, +1-617-386-2121).

Kontakt:
Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW)
Prof. Alex Greenwood, +49 30 5168 255, greenwood@izw-berlin.de
Steven Seet, +49 30 5168 108, seet@izw-berlin.de
Anke Schumann, +49 30 5168 127, Schumann@izw-berlin.de
http://www.izw-berlin.de

Zoo Wuppertal
Dr. Arne Lawrenz, +49 202 5633600, Arne.Lawrenz@stadt.wuppertal.de

Freie Universität Berlin, Institut für Virologie
Prof. Klaus Osterrieder, +49 30 2093 6564, no.34@fu-berlin.de

Links zum Tod von Shikari in San Diego

http://www.sandiegoreader.com/news/2008/dec/17/new-virus-killer-zoo/

Link zum Veterinärmedizinischen Bericht zu Tod von Shikari

Meningoencephalitis in a Polar Bear Caused by Equine Herpesvirus 9 (EHV-9)