Eine Infektion mit dem Zaire ebolavirus endet meist tödlich. Das Virus wird vermutlich durch verschiedene Flughund- und Fledermausarten übertragen. Forscherinnen und Forscher der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und der Goethe-Universität haben erstmals modelliert, wo diese Arten in Afrika leben könnten.

Die Ergebnisse der kürzlich im Fachblatt „Scientific Reports“ veröffentlichten Studie legen nahe, dass die Flughund- und Fledermausarten ein größeres Verbreitungsgebiet haben, als bislang angenommen wurde. Die Modellierung soll helfen, das Auftreten von Ebola künftig besser abzuschätzen, vorherzusagen und Vorsorgemaßnahmen zu ergreifen.

Das Ebolavirus gilt als einer der gefährlichsten Krankheitserreger weltweit. Bei dem bisher schwersten Ausbruch starben in Westafrika zwischen 2014 bis 2016 mehr als 11.000 Menschen. Auch in Europa werden immer wieder einzelne Fälle gemeldet, die mit Aufenthalten in den betroffenen Gebieten in Verbindung stehen. Ein wichtiger Infektionsherd sind Reservoirwirte, die zwar mit dem Virus infiziert sind, denen er aber nichts anhat. Bei den diversen Arten des Ebolavirus handelt es sich dabei höchstwahrscheinlich um verschiedene Flughund- und Fledermausarten.

Nun haben Wissenschaftler haben erstmals untersucht, wo neun dieser Flughund- und Fledermausarten in Afrika geeignete Lebensräume und klimatische Bedingungen vorfinden. „Das Zaire ebolavirus ist eines der gefährlichsten Ebolaviren. Bis zu 88 Prozent der Infizierten sterben daran. Um Ausbrüche des Virus zu verhindern oder eindämmen zu können, ist es deshalb essentiell zu wissen, wo potentielle Infektionsherde lauern“, erklärt der Parasitologe Prof. Dr. Sven Klimpel, Goethe-Universität Frankfurt und Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum.

Sein Team konnte anhand ökologischer Nischenmodellierungen zeigen, dass entsprechende Flughund- und Fledermausarten in West- bis Ostafrika einschließlich großer Teile Zentralafrikas leben können. Ein breiter Gürtel möglicher Habitate zieht sich von Guinea, Sierra Leone und Liberia im Westen über die Zentralafrikanische Republik, die Republik Kongo und die Demokratische Republik Kongo bis hin zum Sudan und Uganda im Osten. Einige der untersuchten Flughund- und Fledermausarten könnten sogar im östlichen Teil Südafrikas vorkommen.

In einem zweiten Schritt verglichen die Wissenschaftler die möglichen Lebensräume mit Verbreitungskarten der Flughund- und Fledermausarten, die die Weltnaturschutz-Organisation IUCN auf der Grundlage des beobachteten Vorkommens der Tiere erstellt hat. Das Team analysierte ebenfalls, wo in der Vergangenheit Zaire ebolavirus-Pandemien ausgebrochen waren. Mit überraschendem Ergebnis: „Die modellierten Lebensräume der Wirte des Zaire ebolavirus sind größer als die Verbreitungsgebiete, von denen wir bisher wissen. Die Flughund- und Fledermausarten haben die darüberhinausgehenden Lebensräume möglicherweise aufgrund von Barrieren noch nicht erobert“, so Klimpel.

„Eine andere, beunruhigendere Erklärung wäre, dass die Wissenschaft das Verbreitungsgebiet der Ebola-übertragenden Flughund- und Fledermausarten bisher unterschätzt hat. Die Modelle würden in diesem Fall ein realistischeres Bild liefern“, sagt Dr. Lisa Koch, Erstautorin der Studie von der Goethe-Universität. Regionen in denen Ebola ausbricht, leiden neben den gesundheitlichen oft unter den wirtschaftlichen und sozialen Folgen einer Epidemie. Die Ergebnisse der Studie könnten helfen, Krankheiten, die in den modellierten Verbreitungsgebieten der Reservoir-Wirte auftreten, stärker im Auge zu behalten sowie die Öffentlichkeit über mögliche Ebola-Infektionen zu informieren und somit letztendlich alle Folgen einer Epidemie abzumildern.

Mit Blick auf Europa sagt Klimpel:

„Ebolaviren sind, wie auch das SARS-CoV-2, gemeinhin als Coronavirus bekannt, Viren aus dem Tierreich, die auf den Menschen überspringen können. Zukünftig werden derartige Krankheiten, sogenannte Zoonosen, vermutlich verstärkt auftreten, da der Mensch zum Beispiel häufigeren Kontakt mit Wildtieren hat und die Globalisierung dem Virus hilft, sich weltweit zu verbreiten. In Europa mit seinem prinzipiell guten Gesundheitssystem ist Ebola auch in Zukunft sicher ein Einzelfall. Nichtsdestotrotz lohnt es sich angesichts dieser Trends auch in unseren Breiten intensiver Ärzt*innen und Pflegepersonen im Umgang mit tropischen Infektionskrankheiten aus- und weiterzubilden.“

englisch:

The distribution range of Ebola virus carriers in Africa may be larger than previously assumed

Zaire ebolavirus is among the deadliest of all known Ebola viruses for humans and is most likely transmitted by various species of bats. Models recently developed by scientists of the Senckenberg Nature Research Society and the Goethe University in Frankfurt show where these species may thrive in Africa.

The results of the study, published in the journal “Scientific Reports”, suggest a wider range of distribution for the bat and fruit bat species than previously assumed. The researchers hope that the model will help to better evaluate and predict the occurrence of Ebola in the future and to implement preventive measures.

The Ebola virus is considered one of the world’s most dangerous pathogens. During the most severe outbreak to date in West Africa, over 11,000 deaths were documented between 2014 and 2016. Single cases are repeatedly reported from Europe as well, which are connected to previous travels to affected regions. An important source of infection are so-called reservoir hosts that carry the virus without being affected by it. For the various types of the Ebola virus, the most likely involve reservoir hosts are various species of bats and fruit bats.

For the first time, scientists investigated where nine of such bat and fruit bat species may encounter suitable habitats and climatic conditions in Africa. “Zaire ebolavirus is one of the most dangerous Ebola viruses. It kills up to 88 percent of those infected with it. To prevent or curb outbreaks of this virus, it is essential to know exactly where potential hotspots of infection may lurk,” explains parasitologist Prof. Dr. Sven Klimpel of the Goethe University in Frankfurt and the Senckenberg Biodiversity and Climate Research Centre.

Based on ecological niche modeling, his team was able to show that the respective bat and fruit bat species are able to thrive in West and East Africa, including large parts of Central Africa. A wide belt of potential habitats extends from Guinea, Sierra Leone, and Liberia in the west across the Central African Republic, the Republic of the Congo and the Democratic Republic of the Congo to Sudan and Uganda in the East. A few of the studied bats and fruit bats may even occur in the eastern part of South Africa.

In a second step, the researchers compared the potential habitats with range maps of the bat and fruit bat species that were generated by the International Union for the Conservation of Nature (IUCN) on the basis of observations of these animals. In addition, the team considered where a Zaire ebolavirus endemic has broken out in the past. The results were surprising: “The modelled habitats of the Zaire ebolavirus hosts are larger than their previously known ranges. It is possible that the bats and fruit bats have not yet been able to reach habitats beyond these ranges due to the presence of certain barriers,” says Klimpel.

“Another, more worrying explanation could be that science has hitherto underestimated the range of Ebola-transmitting bat and fruit bat species. In this case, the models would provide a more realistic picture,” explains Dr. Lisa Koch, the study’s lead author from Goethe University. Regions affected by Ebola outbreaks often suffer not only from health effects, but also from economic and social effects of the epidemic. The study’s findings suggest to keep a closer eye on diseases that occur in the modelled ranges of the reservoir hosts and to inform the public about potential Ebola infections, ultimately alleviating the consequences of an epidemic.

With regard to Europe, Klimpel states:

“Ebola viruses, just like the SARS-CoV-2 (Coronavirus), are viruses from the animal kingdom that can be transmitted to humans. It can be expected that diseases of this type will occur more frequently in the future, since humans have increasing contact with wild animals, and globalization facilitates the spread of viruses around the world. In Europe, with its overall efficient health system, Ebola infections are certainly going to remain isolated incidents in the future. Nonetheless, in view of these trends it would be beneficial to intensively train and further educate physicians and nursing personnel in the treatment of tropical infectious diseases in our latitudes as well.”

Publication 

Koch, L.K., Cunze, S., Kochmann, J. and Klimpel, S. (2020): Bats as putative Zaire ebolavirusreservoir hosts and their habitat suitability in Africa. Scientific Reports, doi: 10.1038/s41598-020-71226-0