UNIVERSITEIT GENT

FACULTEIT DIERGENEESKUNDE

Academiejaar 2011-2012

HET BELANG VAN NIET-HUMANE PRIMATEN ALS RESERVOIR VOOR MALARIA

door

Hannelore MILBOUW

Promotor : Dr. Bruno Levecke Literatuurstudie in het kader

van de Masterproef

UNIVERSITEIT GENT

FACULTEIT DIERGENEESKUNDE

Academiejaar 2011-2012

HET BELANG VAN NIET-HUMANE PRIMATEN ALS RESERVOIR VOOR MALARIA

door

Hannelore MILBOUW

Promotor : Dr. Bruno Levecke Literatuurstudie in het kader

van de Masterproef

De auteur en de promotor(en) geven de toelating deze studie als geheel voor consultatie beschikbaar te stellen

voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met

betrekking tot de verplichting de bron uitdrukkelijk te vermelden bij het aanhalen van gegevens uit deze studie.Het

auteursrecht betreffende de gegevens vermeld in deze studie berust bij de promotor(en). Het auteursrecht

beperkt zich tot de wijze waarop de auteur de problematiek van het onderwerp heeft benaderd en

neergeschreven. De auteur respecteert daarbij het oorspronkelijke auteursrecht van de individueel geciteerde

studies en eventueel bijhorende documentatie, zoals tabellen en figuren. De auteur en de promotor(en) zijn niet

verantwoordelijk voor de behandelingen en eventuele doseringen die in deze studie geciteerd en beschreven zijn.

VOORWOORD

Het schrijven dan deze literatuurstudie was geen gemakkelijke opdracht. Ik zou dan ook graag enkele

personen willen bedanken die me geholpen hebben bij het verwezenlijken van dit werk.

Eerst en vooral wil ik mijn promotor, Dr. Bruno Levecke, danken voor zijn goede raad en tips. Ik zou

hem ook willen bedanken voor het herlezen en het kritisch evalueren van deze literatuurstudie.

Vervolgens zou ik mijn familie, en in het bijzonder mijn zus Soetkin Milbouw, willen bedanken. Zij

hebben niet enkel deze studie herhaaldelijk nagelezen, zij hebben mij ook langsheen de hele weg

gesteund. Hun onuitputtelijke steun helpt mij steeds vooruit. Bedankt.

VOORWOORD

INHOUDSOPGAVE

SAMENVATTING .................................................................................................................................... 1

INLEIDING ............................................................................................................................................... 2

LITERATUURSTUDIE ............................................................................................................................. 3

1. Plasmodium ........................................................................................................................................ 3

1.1. Taxonomie ................................................................................................................................... 3

1.2. De levenscyclus ........................................................................................................................... 5

1.2.1. De cyclus in de eindgastheer ............................................................................................... 5

1.2.2. De cyclus in de vector .......................................................................................................... 6

1.3. Morfologie .................................................................................................................................... 7

2. Klinische symptomen .......................................................................................................................... 8

2.1. Klinische symptomen bij de mens ............................................................................................... 8

2.2. Klinische symptomen bij niet-humane primaten ........................................................................ 10

3. Zoönose ............................................................................................................................................ 10

3.1. Transmissie van niet-humane malariaparasieten naar de mens .............................................. 11

3.2. Transmissie van humane malariaparasieten naar niet-humane primaten ................................ 13

3.3. De mug als link tussen mens en aap ........................................................................................ 14

4. Diagnose .......................................................................................................................................... 16

4.1. Invasieve methoden .................................................................................................................. 16

4.1.1. Dikke druppelpreparaten en uitstrijkpreparaten ................................................................. 16

4.1.2. Quantative buffy coat test ................................................................................................... 16

4.1.3. Immunochromatografische testen ...................................................................................... 17

4.1.4. Real-Time Polymerase Chain Reaction (PCR) test ........................................................... 17

4.1.5. Indirecte testen ................................................................................................................... 18

4.2. Niet-invasieve methoden ........................................................................................................... 18

BESPREKING ....................................................................................................................................... 19

REFERENTIES ..................................................................................................................................... 21

1

SAMENVATTING

Malaria is een infectieziekte die jaarlijks miljoenen mensen treft over heel de wereld. De parasiet,

verantwoordelijk voor de ziekte, werd in het begin van de twintigste eeuw geïdentificeerd. Sindsdien

werd de parasiet wereldwijd het onderwerp van menig wetenschappelijk onderzoek.

In het verleden kende men slechts vier malariaspecies die ziekte konden veroorzaken bij de mens,

met name Plasmodium falciparum, P. ovale, P. vivax en P. malariae. Recent heeft men echter, met

behulp van moderne moleculaire technieken, een vijfde malariaspecies kunnen aanduiden in humane

patiënten in Zuid-Oost Azië, namelijk P. knowlesi. Dit species heeft, in tegenstelling tot de vier andere

malariasoorten, niet de mens als natuurlijke eindgastheer, maar de oude wereldapen. P. knowlesi is

bijgevolg het eerste malariaspecies waarvan het zoönotische karakter bewezen is. De betrokken niet-

humane primaten ondervinden weinig hinder van de parasiet, waardoor zij kunnen fungeren als een

reservoir voor het malariaspecies. De aanwezigheid van een zodanig reservoir heeft belangrijke

repercussies op de hedendaagse eradicatieprogramma’s voor malaria. Het efficiënt uitroeien van

malaria zal men enkel kunnen bekomen door ook de niet-humane primaten mee in rekening te

brengen. Bovendien vermoedt men dat in de toekomst, naast P. knowlesi, meerdere niet-humane

species teruggevonden zullen worden bij humane patiënten. Momenteel worden verscheidene

malariaparasieten sterk verdacht van zoönotische eigenschappen, met name P. cynomogli, P. inui, P.

simium en P. brasilianum.

Hiernaast toonde onderzoek aan dat humane malariaspecies eveneens teruggevonden kunnen

worden bij niet-humane primaten. Hetgeen tevens van belang is bij het uitroeien van malaria.

Sleutelwoorden: Controle – Malaria – Niet-humane primaten – Plasmodium – Zoönose

2

INLEIDING

Malaria is één van de belangrijkste infectieuze ziekten uit onze tijd. Ook duizenden jaren geleden

speelde malaria reeds een prominente rol in het leven van de mens, waardoor het ook tot één van de

oudste infectieziekten kan gerekend worden. Vele antieke schrijvers beschrijven in hun teksten

ziekten die doen denken aan malaria. Zo beschreef Hippocrates, een geneesheer die leefde in de

vijfde eeuw voor Christus, zorgvuldig de typische symptomen van malaria, die bestaan uit

intermitterende koortsopstoten. Hij wordt dan ook beschouwd als de eerste malarioloog. Vele

geleerden na hem gaven blijk van dezelfde waarnemingen en stelden hypothesen op over de

mogelijke oorzaak. Een uiteindelijk antwoord, omtrent de oorzaak van de ziekte, werd pas in 1880

gevonden, toen de malariaparasiet voor het eerst in de geschiedenis werd geïdentificeerd. Deze

baanbrekende ontdekking werd verricht door Charles Louis Alphonse Laveran, een Franse arts. Hij

ontdekte de malariaparasiet in een vers bloedstaal van een patiënt in Algerije. Sindsdien is onze

kennis omtrent de parasiet aanzienlijk verbreed aan de hand van intensief onderzoek. Toch blijven

vele vragen tot op heden onbeantwoord.

Malaria heeft niet enkel in het verleden vele slachtoffers geëist, ook op dit moment vormt malaria een

gezondheidsprobleem op wereldschaal. Uit onderzoek van het World Health Organization (WHO)

bleek malaria in 2010 endemisch te zijn in 106 landen, wat wil zeggen dat ongeveer de helft van de

wereldbevolking elke dag het risico loopt geïnfecteerd te worden (WHO, 2011). Deze cijfers

benadrukken het belang van de ontwikkeling van gedegen controleprogramma’s.

In het verleden werden vier malariaspecies aangetoond als oorzaak van malaria-infecties bij de mens,

namelijk Plasmodium vivax, P. ovale, P. malariae en P. falciparum. Recent onderzoek toonde echter

aan dat ook een vijfde malariaspecies hiervoor verantwoordelijk kan worden gesteld. Desbetreffend

malariaspecies, P. knowlesi, is een malariaparasiet van niet-humane primaten en werd teruggevonden

bij talrijke humane patiënten in Zuid-Oost Azië. Dit bewijst dat malaria een zoönose is. De ontdekking

dat ook P. falciparum afkomstig is van de gorilla, pleit voor deze stelling.

Men weet echter nog niet in welke mate dit zoönotisch karakter relevant is voor de algemene

volksgezondheid. Vragen over hoeveel malariasoorten een interspecies transmissie kennen en in

welke mate dit onder natuurlijke omstandigheden voorkomt, dienen hiervoor eerst verder onderzocht

en beantwoord te worden. Ook het voorkomen van niet-humane primaten als reservoir voor zowel

humane als niet-humane malariapasieten is een belangrijk onderzoekspunt.

Recent ontwikkelde moleculaire technieken en niet-invasieve methoden, helpen de wetenschap voort

bij dit zware onderzoek. Zij maken het namelijk mogelijk om op grote schaal Plasmodium spp. in

wildlevende niet-humane primaten op te sporen. Op deze manier hoopt de wetenschap stap voor

stap zijn inzicht te verruimen omtrent de verschillende facetten van de malariaproblematiek, met in het

bijzonder het belang van diens zoönotische karakter.

3

LITERATUURSTUDIE

1. PLASMODIUM

Malaria is een infectieziekte, dewelke veroorzaakt wordt door een heterotrofe eukaryote intracellulaire

parasiet van het geslacht Plasmodium. Dit geslacht maakt deel uit van de familie Plasmodiidae, de

orde Haemosporida, de klasse Coccidea, de stam Apicomplexa en behoort uiteindelijk tot het rijk van

de ééncellige parasieten, de Protozoa (Taylor et al., 2007).

1.1. TAXONOMIE

Wereldwijd komen circa 180 verschillende species Plasmodium voor (Taylor M. et al., 2007). Elke

soort heeft één of meerdere specifieke vertebrate eindgastheren. De belangrijkste soorten

Plasmodium van de niet-humane primaten kunnen opgedeeld worden naargelang hun natuurlijke

gastheer, met name de nieuwe wereldapen, de oude wereldapen en de mensapen (tabel 2).

In tegenstelling tot de niet-humane primaten, waarbij men een grote verscheidenheid aan

malariaparasieten kan terugvinden, is de mens slechts de natuurlijke gastheer van vier

malariaparasieten. Dit zijn met name Plasmodium falciparum, P. vivax, P. ovale en P. malariae. P.

falciparum en P. vivax zijn sterk verspreid in de (sub)tropische gebieden. P. malariae en P. ovale

daarentegen kennen een minder wijde distributie (tabel 1; figuur 1).

Tabel 1: Globale distributie (in percentage) van humane malaria in 2002 (naar Carter et al., 2002)

Species West-, Centraal-Afrika

Oost-, Zuid-Afrika

Azië Centraal Azië, Midden-oosten

Zuid-Oost Azië, Oceanië

Oceanië Centraal-Amerika en de Carrabieën

Zuid-Amerika

P. falciparum 88,2 78,8 4,2 19,8 51,4 43 12,9 29,2

P. vivax 1,2 9,8 95,6 80,2 48,6 56,1 87,1 70,6

P. malariae 2,2 3,0 0 0,9 0 0,2

P. ovale 8,4 8,4 0,2 0 0 0

Figuur 1: Globale risicogebieden van malaria bij de mens in 2010 opgesteld door het WHO. In de donker blauw gekleurde gebieden komen malaria-infecties veelvuldig voor. In de licht blauw gekleurde gebieden is het risico op infectie slechts gering. (http://gamapserver.who.int/mapLibrary/Files/Maps/Global_Malaria_2010.png)

4

Tabel 2: Verschillende soorten Plasmodium parasieten met hun eindgastheren en regio van voorkomen. (Bennett et al., 1998; Baird, 2009; Duval et al., 2009; Rich et al., 2009; Duval et al., 2010; Kaiser et al., 2010; Krief et al., 2010; Prugnolle et al., 2010; Lee et al., 2011)

PLASMODIUM SPECIES NATUURLIJKE GASTHEER REGIO

OUDE WERELD APEN

P. knowlesi Java-aap (Macaca fascicularis) Zwartkuiflangoer (Presbytis melalophos) Lampongaap (Macaca nemestrina)

Zuid-Oost Azië

P. cynomolgi Java-aap (Macaca fascicularis) Ceylonkroonaap (Macaca sinica) Lampongaap (Macaca nemestrina) Indische kroonaap (Macaca radiate) Taiwanese makaak (Macaca cyclopis) Echte langoeren (Presbytis sp.)

Zuid-Oost Azië

P. fieldi Java-aap (Macaca fascicularis) Lampongaap (Macaca nemestrina)

Zuid-Oost Azië

P. coatneyi Java-aap (Macaca fascicularis)

Zuid-Oost Azië

P. inui Java-aap (Macaca fascicularis) Lampongaap (Macaca nemestrina) Echte langoeren (Presbytis sp.) Kuifmakaak (Cynopithecus niger)

Zuid-Oost Azië

P. fragile Ceylonkroonaap (Macaca sinica) Indische kroonaap (Macaca radiate)

India, Sri Lanka

P. siminovale Ceylonkroonaap (Macaca sinica)

India, Sri Lanka

P. shortti Ceylonkroonaap (Macaca sinica) Indische kroonaap (Macaca radiate)

India, Sri Lanka

P. gonderi Mangabey (Cercocebus sp.) Mandril (Mandrillus sp.)

West-Afrika, Centraal Afrika

NIEUWE WERELD APEN

P. simium Brulaap (Alouatta sp.) Spinaap (Brachyteles arachnoides)

Zuid-Amerika

P. brazilianum Brulaap (Alouatta sp.) Spinaap (Brachyteles arachnoides) Slingeraap (Ateles sp.) Uakaris (Cacajao sp.) Springaapje (Callicebus sp.) Gebaarde saki (Chiroptes sp.) Kapucijnaap (Cebus sp.) Wolaap (Lagothrix sp.) Doodshoofdaapje (Saimiri sp.)

Latijns-Amerika

MENSAPEN

P. reichenowi Chimpansee (Pan sp.) Gorilla (Gorilla sp.)

Afrika

P. rodhaini Chimpansee (Pan sp.) Gorilla (Gorilla sp.)

West-Afrika, Centraal Afrika

P. schwetzi Chimpansee (Pan sp.) Gorilla (Gorilla sp.)

West-Afrika

P. pitheci Oerang oetan (Pongo sp.)

Zuid-Oost Azië

P. silvaticum Oerang oetan (Pongo sp.)

Zuid-Oost Azië

P. hylobati Gibbon (Hylobates sp.)

Zuid-Oost Azië

P. eylesi Withandgibbon (Hylobates lar)

Zuid-Oost Azië

P. jefferyi Gibbo (Hylobates sp.)

Zuid-Oost Azië

P. youngi Withandgibbon (Hylobates lar)

Zuid-Oost Azië

5

1.2. DE LEVENSCYCLUS

De levenscyclus van Plasmodium is een indirecte cyclus. De

parasiet wordt namelijk via invertebrate vectoren overgebracht naar

gewervelde eindgastheren. De vectoren zijn steekmuggen behorend

tot de familie Culicidae en de subfamilies Culicinae en Anophelinae

(figuur 2). Circa zeventig muggensoorten van het genus Anopheles

staan in voor de overdracht van malaria bij de mens (Service en

Townson, 2002). De gewervelde eindgastheren maken deel uit van

de familie van de zoogdieren, vogels of reptielen.

De levenscyclus van de malariaparasiet kan men onderverdelen in een cyclus die plaatsgrijpt in de

vector en een cyclus in de gewervelde eindgastheer (figuur 3) (Nelson en Williams, 2006).

1.2.1. De cyclus in de eindgastheer

Tijdens een bloedmaal injecteert de geïnfecteerde vector Plasmodium in de gewervelde eindgastheer

onder de vorm van sporozoïeten (Nelson en Williams, 2006). Deze sporozoïeten bevinden zich

namelijk in het speeksel van de vector, dewelke via de steeksnuit van het insect in contact komt met

het bloed van de eindgastheer. De vectoren zijn namelijk solenofagen. Vervolgens migreren de

sporozoïeten langsheen de bloedbaan naar de lever en diens cellen. In de hepatocyten ondergaan de

sporozoïeten schizogonie. Het betreft een aseksuele vermenigvuldiging van de intracellulaire

parasiet. De kern van de schizont zal herhaaldelijk delen en het cytoplasma zal tijdens deze fase

enorme proporties aannemen met een verdrukking van de kern van de levercel tot gevolg. Na een

gemiddelde van tien dagen zal de geïnfecteerde hepatocyt en de intracellulaire schizont openbarsten

met de afgifte van een grote hoeveelheid merozoïeten tot gevolg (Nelson en Williams, 2006). De

merozoïeten komen op die manier in de bloedbaan terecht, waar zij vervolgens de rode bloedcellen

van de gastheer invaderen. Dit betekent het einde van het exo-erythrocyte stadium van de cyclus.

Bij bepaalde Plasmodium species, zoals P. vivax en P. ovale, is het mogelijk dat de geïnfecteerde

levercellen niet openbarsten na de gemiddelde periode van tien dagen. Men spreekt in dit geval van

hypnozoïeten of ‘slapende sporozoïeten’ (Krotoski et al., 1982). Deze inactieve sporozoïeten zullen

pas na een verlengde periode gereactiveerd worden, met de vorming van merozoïeten in de

bloedbaan. Dit fenomeen verklaart het feit dat sommige patiënten pas klinische symptomen vertonen

na verscheidene maanden na contact met de malariaparasiet.

Nadat de merozoïeten de erythrocyten van de gastheer binnen zijn gedrongen, veranderen zij in

trofozoïeten. Vervolgens deelt de kern van de trofozoïet zich aseksueel, met de vorming van een

meerkernige schizont (Nelson en Williams, 2006). Op dit moment spreekt men van erythrocyte

schizogonie. Daarna deelt de schizont zich op in verschillende éénkernige merozoïeten die bij het

openscheuren van de rode bloedcel vrijkomen in de bloedbaan. Deze cyclus verloopt synchroon in

het lichaam, hetgeen betekent dat alle merozoïeten gelijktijdig vrijgesteld worden uit de geïnfecteerde

rode bloedcellen en nieuwe erythrocyten invaderen. In een relatief korte periode kunnen zo grote

Figuur 2: De Anopheles mug als vector voor de malariaparasiet.

6

aantallen rode bloedcellen aangetast worden door de Plasmodium parasiet, hetgeen uiteindelijk zal

resulteren in klinische symptomen.

Niet alle merozoïeten in de erythrocyten zullen echter schizogonie ondergaan. Een gedeelte zal

namelijk gametocyten produceren en op die manier deel uitmaken van de seksuele vermenigvuldiging

van de parasiet (Nelson en Williams, 2006). Zowel mannelijke als vrouwelijke gametocyten zullen

aanwezig zijn in de rode bloedcellen van de eindgastheer. Wanneer een mug van de familie Culicidae

vervolgens bloed zuigt van deze gastheer, zullen de gametocyten mee opgenomen worden.

1.2.2. De cyclus in de vector

Na opname van de mannelijke en vrouwelijke gametocyten in het gastro-intestinaal systeem van de

vector, worden beiden omgezet in gameten. Vervolgens vindt er een bevruchting plaats, met de

vorming van een zygote. De zygote ontwikkelt zich verder tot een mobiele oökinete die migreert

doorheen de maagwand van de vector en terecht≠ komt op de buitenwand van het darmstelsel. De

oöcyt zal herhaaldelijk mitose ondergaan en uiteindelijk openbarsten met de vrijstelling van meerdere

sporozoïeten tot gevolg. Men spreekt van sporogonie. De sporozoïeten zullen vervolgens migreren

doorheen het lichaam van de vector naar de speekselklieren, zodat zij bij een volgend bloedmaal

geïnjecteerd kunnen worden in een nieuwe eindgastheer. Dit proces neemt ongeveer tien tot achttien

dagen in beslag, afhankelijk van de soort Plasmodium parasiet (Nelson en Williams, 2006).

Figuur 3: Levenscyclus Plasmodium (http://www.cdc.gov/malaria/about/biology/)

7

1.3. MORFOLOGIE

De vier humane malariaparasieten kan men microscopisch onderscheiden op basis van hun

specifieke morfologie (Baird, 2009). Aan de hand van een bloeduitstrijkje van de te onderzoeken

patiënt kan men de Plasmodium parasiet opsporen in de rode bloedcellen. De parasiet kan vier

verschillende vormen aannemen in een erythrocyt, naargelang het stadium van de levenscyclus

waarin de parasiet zich bevindt. Men kan een immature trofozïet (of een ringstadium), een mature

trofozïet, een schizont of een gametocyt terugvinden (figuur 3). De verschillende stadia hebben,

afhankelijk van het betreffende Plasmodium species, een specifiek uitzicht (figuur 4).

Ring stadium Mature trofozoïet Schizont Gametocyt

P.falciparum

P.vivax

P.ovale

P. malariae

Figuur 4: Morfologisch uitzicht van de vier humane Plasmodium species. (Collins en Jeffery, 2007; Tek et al., 2010; http://www.dpd.cdc.gov/dpdx/html/imagelibrary/malaria_il.htm)

De meeste malariaparasieten van niet-humane primaten gelijken morfologisch zeer sterk op de

humane Plasmodium species. Om deze reden worden de niet-humane species onderverdeeld

naargelang het humane species waarop zij morfologisch gelijken. Alsdusdanig deelt men de

Plasmodium soorten van de niet-humane primaten op in falciparum type, vivax type, ovale type en

8

malariae type parasieten (tabel 3) (Baird, 2009). Deze opdeling staat enkel voor de morfologische

gelijkenissen tussen de species en niet voor de klinische veruiterlijking van de specifieke infecties.

Tabel 3: Verdeling van niet-humane malariasoorten naargelang hun morfologische eigenschappen. (naar Baird, 2009)

Falciparum type Vivax type Ovale type Malariae type P. coatneyi

P. fragile

P. reichenowi

P. cynomolgi

P. eylesi

P. gonderi

P. hylobati

P. jefferyi

P. pitheci

P. silvaticum

P. schwetzi

P. simium

P. youngi

P. fieldi

P. simiovale

P. inui

P. rodhaini

P. brasilianum

P. knowlesi, een malariaparasiet van de oude wereldapen, past echter niet in één van de

bovenstaande types. De immature trofozoïeten van P. knowlesi gelijken namelijk sterk op P.

falciparum. Later in zijn cyclus gaat de parasiet, meer bepaald de oudere trofozoïeten en schizonten,

daarentegen meer gelijken op P. malariae (Baird, 2009).

Het gevolg van de morfologische gelijkenissen tussen de malariasoorten bij niet-humane primaten en

de mens is dat men bij het stellen van een diagnose niet enkel mag berusten op de resultaten van een

microscopisch onderzoek van een bloeduitstrijkje. De ervaren onderzoeker zal aan de hand van

microscopie een goed onderscheid kunnen maken tussen de verschillende humane species, maar zal

een mogelijke zoönose niet kunnen onderkennen. Dit kan vervolgens leiden tot een incorrecte

diagnose en prognose en mogelijks een insufficiënt therapeutisch plan (Baird, 2009; Galinski en

Barnwell, 2009).

2. KLINISCHE SYMPTOMEN

2.1. KLINISCHE SYMPTOMEN BIJ DE MENS

Malaria is een ziekte die jaarlijks miljoenen mensen treft over heel de wereld (tabel 4). Volgens het

‘World Malaria Report 2011’, opgesteld door het WHO (World Health Organization), waren er circa

216 miljoen gevallen van malaria in het jaar 2010, waarbij ongeveer 655 000 mensen stierven. Het

WHO bemerkt ook dat voornamelijk Afrika getroffen werd door malaria, daar in Afrika 81% van de

gerapporteerde patiënten woonden en er 91% van de fataal verlopende infecties plaatsvond (WHO,

2011).

Gemiddeld één tot twee weken na infectie met een malaria gerelateerde parasiet, ziet men bij niet-

immune patiënten vage symptomen. De patiënten hebben griepachtige klachten met koorts,

9

hoofdpijn en misselijkheid. Deze symptomen zijn echter niet specifiek voor malaria en worden dan

ook vaak gemisinterpreteerd. Later zal men bij de onbehandelde patiënt een duidelijke verergering

van de symptomen zien met herhaaldelijke sterke koortsopstoten, mogelijk met de dood tot gevolg.

De morbiditeit en mortaliteit bij mensen met een lage afweer, zoals HIV/aids patiënten, jonge kinderen

en zwangere vrouwen, is groot (WHO, 2011). Mensen die afkomstig zijn van een gebied waar

malaria niet endemisch voorkomt, zijn eveneens gevoeliger voor de ziekte, aangezien zij geen

immuniteit hebben tegenover de infectieziekte.

De virulentie van de parasiet en de ernst van de symptomen, hangen tevens af van het specifieke

species van Plasmodium dat de patiënt infecteert.

Momenteel kent men vijf Plasmodium species die ziekte kunnen veroorzaken bij de mens, namelijk P.

falciparum, P. ovale, P. vivax, P. malariae en P. knowlesi (Singh et al., 2004; Baird, 2009). P.

knowlesi is, in tegenstelling tot de andere vier species, een zoönose daar de oude wereldapen de

natuurlijke gastheren zijn van deze soort (tabel 2).

P. falciparum is het meest pathogene species van de humane malariaparasieten en zou instaan voor

circa 85% van de klinische gevallen van malaria (Rich et al., 2009). P. vivax daarentegen is het meest

verspreide en voorkomende species, maar is minder virulent en een infectie met deze soort verloopt

dan ook bijzonder mild (Nelson en Williams, 2006). P. ovale en P. malariae zijn relatief zelden de

oorzaak van humane malaria en vertonen eveneens een eerder milde virulentie (Nelson en Williams,

2006). P. knowlesi gelijkt zeer sterk op P. malariae qua morfologie, maar geeft veel ergere

symptomen met een mogelijk fatale afloop (Cox-Singh en Singh, 2008).

Tabel 4: Schatting van het aantal gerapporteerde ziekte- en sterftegevallen van malaria tussen 2001 en 2010 opgesteld door het ‘World Health Organization’ (WHO, 2011).

Gerapporteerde

casussen (103)

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Afrika 179000 183000 188000 190000 191000 189000 187000 182000 179000 174000

Amerika 2000 1800 1800 1700 1900 1600 1300 1000 1100 1100

Midden-Oosten 9000 9000 11000 8000 8000 8000 10000 11000 11000 10000

Europa 28 24 19 11 6 3,1 1,4 0,7 0,3 0,2

Zuid-Oost Azië 32000 30000 31000 32000 33000 29000 28000 29000 30000 28000

Oceanië 2600 2300 2600 2900 2400 2600 2100 1800 2000 2000

Gerapporteerde

sterftegevallen

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Afrika 705000 726000 740000 748000 740000 727000 701000 654000 630000 596000

Amerika 2000 1500 1500 1600 1800 1500 1300 1000 1200 1200

Midden-Oosten 17000 18000 17000 16000 16000 16000 16000 15000 16000 15000

Europa 4 2 1 1 1 0 0 0 0 0

Zuid-Oost Azië 41000 37000 36000 38000 39000 32000 33000 37000 39000 38000

Oceanië 6100 5500 6200 6800 5100 5500 4700 4200 4700 4000

10

2.2. DE KLINISCHE SYMPTOMEN BIJ NIET-HUMANE PRIMATEN

Malaria-infecties in niet-humane primaten zijn, in tegenstelling tot bij de mens, zelden fataal verlopend.

Zo ziet men in Zuid-Oost Azië binnen de stammen van de java-aap (Macaca fascicularis) en de

lampongaap (Macaca nemestrina), dewelke de natuurlijke gastheer zijn voor de meeste Plasmodium

spp. in deze regio (tabel 2), dat malaria-infecties eerder mild en chronisch verlopen (Galinski en

Barnwell, 2009). Dit geldt ook voor P. knowlesi infecties bij deze apen. Wel heeft dit species bij zijn

niet-natuurlijke gastheren, zoals de mens en de rhesus aap (Macaca mulatta), een hoge

mortaliteitsgraad (Galinski en Barnwell, 2009).

Eveneens vermoedt men dat malaria-infecties bij de mensapen in Afrika mild verlopen (Kaiser et al.,

2010). Onderzoek toonde bovendien aan dat de malariaparasiet prominent aanwezig is in de

chimpansee (Pan troglodytes) en in de westelijke laaglandgorilla (Gorilla gorilla gorilla) (tabel 5) (Liu et

al., 2010). Deze hoge cijfers zijn enkel mogelijk indien de parasiet de geïnfecteerde mensapen

slechts weinig hindert (Liu et al., 2010). Opmerkelijk is dat geen enkel species van Plasmodium

teruggevonden werd in de oostelijke laaglandgorilla (Gorilla beringei graueri) en in de bonobo (Pan

paniscus).

Tabel 5: Prevalentie van Plasmodium spp. infecties in wilde apen in Afrika (naar Liu et al., 2010).

Niet-humane primaat Prevalentie Plasmodium spp.

Chimpansee van Nigeria-Kameroen

(Pan troglodytes ellioti) 32% (23-46%)

Centraal-Afrikaanse chimpansee (Pan troglodytes troglodytes)

48% (44-5%)

Oostelijke chimpansee (Pan troglodytes schweinfurthii)

34% (30-40%)

Westelijke laaglandgorilla (Gorilla gorilla gorilla)

37% (32-41%)

Oostelijke laaglandgorilla (Gorilla beringei graueri)

0% (0%-4%)

Bonobo (Pan paniscus)

0% (0-6%)

Een belangrijke opmerking bij bovenstaande prevalenties is dat zij bekomen zijn aan de hand van een

niet-invasieve methode, meer specifiek een faecesonderzoek (Liu et al., 2010). De cijfers kunnen

daarom enkel beschouwd worden als schattingen van de werkelijkheid, aangezien men nog niet weet

in welke mate de parasiet exact wordt uitgescheiden in de mest (Rayner et al., 2011).

3. ZOONOSE

Oorspronkelijk werd malaria niet aanzien als zijnde een zoönose. Men erkende malaria bij de mens

en bij niet-humane primaten, maar men dacht dat deze niet overdraagbaar was tussen beide soorten.

Hedentendage weet men echter dat de grenzen tussen de verschillende gastheren van de

malariaparasiet niet zo strikt zijn als men aanvankelijk vermoedde (Baird, 2009; Rayner et al., 2011).

Toch is de kennis omtrent dit gegeven nog steeds zeer miniem. Vele vragen blijven onopgelost. Met

moderne technologieën en methoden wordt er intensief gezocht naar zoönotische Plasmodium

species. Het opsporen en identificeren van deze malariasoorten is niet enkel interessant vanuit een

11

puur wetenschappelijk oogpunt, maar ook vanuit het oogpunt van de volksgezondheid. De

hedendaagse ecologische veranderingen, zoals de enorme ontbossingen in vele tropische gebieden,

en de stijgende bevolkingspopulatie, zorgen er namelijk voor dat het contact tussen de wildlevende

niet-humane primaten en de mens steeds intensiever wordt (Tan et al., 2007; Rayner et al., 2011).

Het risico op transmissie van ziekten tussen beiden wordt hierdoor steeds groter.

3.1. TRANSMISSIE VAN NIET-HUMANE MALARIAPARASIETEN NAAR DE MENS

In het verleden dacht men dat slechts vier malariaspecies ziekte konden veroorzaken bij de mens,

namelijk P. falciparum, P. vivax, P. ovale en P. malariae. In het begin van vorige eeuw rees echter de

vraag of ook andere niet-humane species de mens konden infecteren. Dit vermoeden ontstond nadat

verscheidene humane patiënten, op experimentele basis, succesvol geïnfecteerd werden met niet-

humane species van de malariaparasiet (Baird, 2009). In 1932 ontdekte men namelijk voor het eerst

dat dit mogelijk was voor P. knowlesi (Knowles en Das Gupta, 1932). Hierbij werd een proefpersoon

geïnoculeerd met geïnfecteerd bloed van een niet-humane primaat. Gelijkaardige proeven met bloed

geïnfecteerd met P. rhodaini, P. inui en P. schwetzi kenden eveneens een positieve uitkomst (Das

Gupta, 1938; Rhodain, 1940; Rhodain en Dellaert, 1955).

Deze bevindingen leidden in 1960 tot een grootschalig onderzoek naar het zoönotisch karakter van P.

knowlesi in Zuid-Oost Azië (Warren et al., 1970). Hierbij werd bloed van 1117 humane patiënten

geïnoculeerd in Rhesus apen (Macaca mulatta). De Rhesus aap is geen natuurlijke gastheer van P.

knowlesi, waardoor infecties met dit species zeer virulent zijn (Vythilingam et al., 2006; Galinski en

Barnwell, 2009). Het experiment gaf echter uitsluitend negatieve resultaten, waardoor het belang van

P. knowlesi als zoönose onder natuurlijke omstandigheden als minimaal werd ingeschat en

gedeeltelijk vergeten werd (Cox-Singh en Singh, 2008; Galinski en Barnwell, 2009).

In 1960 toonde men, tijdens een experimentele studie, aan dat P. cynomolgi mensen eveneens kon

infecteren via de mug (Eyles et al., 1960). Gelijkaardige infecties lukten vervolgens ook met P.

brasilianum en P. inui (Contacos et al., 1963; Coatney et al., 1966).

In 1965 werd nadien een geval gerapporteerd van een natuurlijk geïnfecteerde humane patiënt met P.

knowlesi, maar het werd aangenomen dat dit slechts om een alleenstaande, eerder zeldzame

gebeurtenis ging (Chin et al., 1965; Tan et al., 2008; Galinski en Barnwell, 2009). In 1966 werd in

Brazilië een tweede natuurlijke infectie met P. simium aangetroffen in een humane patiënt (Deane et

al., 1966).

Bovenstaande bevindingen duidden malaria aan als een zoönose, maar men kreeg pas een begrip

van de uitgebreidheid van malaria als zoönose in 2004. Singh et al. toonde in dat jaar aan, met

behulp van een PCR-test, dat P. knowlesi veelvuldig teruggevonden kon worden in humane patiënten

in Borneo, bij wie de parasiet klinische symptomen en mogelijks sterfte veroorzaakte (Singh et al.,

2004; Galinski en Barnwell, 2009). De sequenties van P. knowlesi die men terugvond bij de humane

patiënten, bleken bovendien polymorf te zijn, hetgeen een recent bekomen zoönotisch karakter uitsluit

(Lee et al., 2011). Dit leidde tot een cascade van onderzoeken in Zuid-Oost Azië, waarbij P. knowlesi

12

tevens aangetoond kon worden bij patiënten in Maleisië, Thailand, Myanmar, Singapore, de Filipijnen,

Vietnam en Indonesië (Lee et al., 2011). Sindsdien wordt P. knowlesi aanzien als het vijfde

Plasmodium species dat malaria bij de mens kan induceren. Men besluit dus dat P. Knowlesi een

belangrijke zoönose in Zuid-Oost Azië is, met wilde makaken als reservoir (Galinski en Barnwell,

2009; Kaiser et al., 2010).

Deze bevindingen deden wetenschappers vermoeden dat P. knowlesi niet de enige niet-humane

malariaparasiet is die veelvuldig onder natuurlijke omstandigheden overgebracht kan worden naar

mensen, maar tot op heden is nog geen ander niet-humaan malariaspecies aangeduid.

Een analyse, verricht door Baird (2009), duidt naast P. knowlesi tevens P. cynomolgi en P. inui aan

als eventuele zoönotische species in Zuid-Oost Azië. Beide species zijn, volgens de auteur, sterk

verdacht, daar uit meerdere studies blijkt dat zij beiden goed gedijen in humane patiënten na

experimentele of accidentele natuurlijke infecties (Baird, 2009). Bovendien worden de twee species

overgedragen door dezelfde vectoren als P. knowlesi, met name de Anopheles species van de

leucosphyrus groep (tabel 6) (Tan et al., 2008; Galinski en Barnwell, 2009). Bewijzen om beide

species als ware zoönotische soorten aan te duiden, zijn echter nog niet gevonden. Verder

onderzoek zal hierover uitsluitsel moeten geven.

P. fieldi, P. semiovale en P. fragile worden in de studie van Baird (2009) aangeduid als een matig

risico voor de mens. Deze drie species worden eveneens door dezelfde vectoren overgedragen als P.

knowlesi. Men weet echter nog te weinig over de karakteristieken en biologische eigenschappen van

deze parasieten om een mogelijke zoönose aan te kunnen duiden of uit te sluiten (Baird, 2009).

P. coatneyi is waarschijnlijk geen zoönotisch species. Nochtans heeft dit species dezelfde gastheren

als de bovenstaande malariasoorten, maar studies waarbij men trachtte patiënten te infecteren met dit

species kenden allen een negatief resultaat (Coatney et al., 1971).

Men vermoedt dat ook de bevolking van Zuid-Amerika een risico loopt op infectie met niet-humane

malariaspecies. P. simium en P. brasilianum worden immers beide sterk verdacht van zoönotische

eigenschappen. Deze twee species, met de nieuwe wereldapen als natuurlijke gastheren, zijn

waarschijnlijk anthropozoönosen, die oorspronkelijk ontstaan zijn uit infecties van apen met P. vivax

en P. malaria (Baird, 2009).

Naast de biologische eigenschappen van de malariaparasieten speelt ook de grootte van de populatie

van de natuurlijke gastheren een rol. Wanneer de natuurlijke gastheer slechts in geringe mate

voorkomt zal de kans op het optreden van een zoönose uiterst klein zijn. Zulke zoönosen zijn

bijgevolg niet relevant voor de algemene volksgezondheid (Baird, 2009).

Het aantonen van interspecies transmissies is niet vanzelfsprekend. Dit is te wijten aan verschillende

oorzaken (Rayner et al., 2011). Ten eerste geven beide infecties vaak gelijkaardige symptomen,

waardoor patiënten, geïnfecteerd met humane malariasoorten, klinisch niet gedifferentieerd kunnen

worden van patiënten die geïnfecteerd zijn met niet-humane soorten. Deze laatsten zullen bovendien

13

bij behandeling betrekkelijk goed reageren op de medicatie aangezien de niet-humane malariasoorten

niet resistent zijn aan de gebruikte farmaca. Ten tweede wordt vaak een verkeerde diagnose gesteld

aan de hand van microscopisch onderzoek. Moderne diagnostische methoden, zoals polymerase

chain reactie (PCR) technieken, zijn nodig om het juiste species aan te duiden. Deze technieken

kunnen echter niet op routinematige basis uitgevoerd worden in klinieken omwille van hun hoge

kostprijs en de nood aan gespecialiseerde technici (Rayner et al., 2011).

3.2. TRANSMISSIE VAN HUMANE MALARIAPARASIETEN NAAR NIET-HUMANE PRIMATEN

Rond 1970 ontdekte men malariaparasieten in het bloed van wilde primaten dewelke sterk leken op

humane soorten (Coatney, 1971). Het vermoeden groeide dat overdracht van humane

malariaparasieten naar niet-humane primaten werkelijk voorkwam in bepaalde regio’s. Aangezien

men op dat moment slechts beschikte over de klassieke diagnostische methoden kon men dit

vermoeden niet bewijzen.

De moderne moleculaire technieken kunnen daarentegen malariasequenties in geïnfecteerde

erythrocyten zonder twijfel identificeren. Op deze manier heeft men humane malariaparasieten

kunnen aanduiden in wilde apen.

Uit een studie, verricht door Kaiser et al. (2010), bleek dit mogelijk voor P. vivax, P. malariae en P.

ovale. De stalen, onderzocht in deze studie, waren afkomstig van zowel gedomesticeerde als van in

het wild levende mensapen. In beide groepen vond men de humane malariaparasieten terug. Het feit

dat ook de wilde primaten, die geen contact hadden met mensen, geïnfecteerd waren, heeft de vraag

doen ontstaan of de wilde niet-humane primaten een natuurlijk reservoir vormen voor humane

malariaparasieten (Kaiser et al., 2010).

Ook P. falciparum kan teruggevonden worden in niet-humane primaten (Liu et al., 2010). Jarenlang

kon men geen exacte oorsprong aanduiden van dit species en trachtte men verschillende hypothesen

over zijn ontstaan te bewijzen.

In 1994 toonde men aan dat P. reichenowi, die voorkomt bij de chimpansee, het sterkst gerelateerd is

aan P. falciparum (Escalante en Ayla, 1994). Drie mogelijke hypothesen kan deze graad van

verwantschap verklaren (Rich et al., 2009). Ten eerste was het mogelijk dat de twee parasieten

afkomstig waren van dezelfde voorouder vijf tot zeven miljoen jaar geleden. Ten tweede kon P.

falciparum afkomstig zijn van P. reichenowi doordat een mens geïnfecteerd werd door de

chimpansee. Daartegenover kon P. reichenowi ook een menselijke afkomst hebben. De mening van

Escalante en Ayla (1994) stemden overeen met de eerste hypothese.

Rich et al. (2009) weerlegden deze theorie echter, aangezien zij, aan de hand van nieuwe isolaten

van P. reichenowi, stelden dat P. falciparum afkomstig was van P. reichenowi en men dus van een

dierlijke oorsprong kon spreken. Zij geloofden in de tweede hypothese, daar zij via de genetische

analyse van beide soorten opmerkten dat de genetische diversiteit van P. falciparum volledig binnen

de veel bredere genetische diversiteit van P. reichenowi viel (Rich et al., 2009).

Recent werd deze theorie weerom weerlegd door Liu et al. (2010). Zij voerden een grootschalige

moleculaire epidemiologische studie uit, waarbij circa 3000 faecesstalen onderzocht werden in

14

Centraal-Afrika. De gecollecteerde faecesstalen waren afkomstig van wilde niet-humane primaten,

met name de chimpansee (Pan Troglodytes), de westerse gorilla (Gorilla Gorilla), de oosterse gorilla

(Gorilla Beringei) en de bonobo (Pan Paniscus) (tabel 5). Uit de bekomen resultaten bleek dat al de

humane sequenties van P. falciparum, die men tot op heden bij de mens heeft verzameld, vallen

binnen de groep van de gorilla parasieten (figuur 5). Men kan aldusdanig besluiten dat de humane

malariaparasiet P. falciparum afkomstig is van een malariaparasiet bij de gorilla en dat de gorilla een

reservoir vormt voor de dodelijkste malariaparasiet die de mensheid teistert (Liu et al., 2010).

Bovendien wordt er vermoed dat aan de basis hiervan slechts een éénmalige overdracht van de

malariaparasiet tussen de gorilla en de mens ligt, daar de sequenties van de humane parasiet allen

sterk op elkaar gelijken (Liu et al., 2010).

Ook in Zuid-Amerika werden nieuwe wereldapen aangetroffen die besmet waren met humane

malariaparasieten, meer specifiek P. malariae (Fandeur et al., 2000).

3.3. DE MUG ALS LINK TUSSEN MENS EN AAP

Rond 1970 startte men onderzoek naar het gedrag van muggen behorende tot de Anopheles

leucosphyrus groep. Men vroeg zich af in welke mate deze muggen mee aan de basis liggen van het

zoönotisch optreden van malaria door bloed te zuigen bij zowel de mens als de aap (Coatney, 1971).

In Zuid-Oost Azië vond men verscheidene Anopheles species terug, die inderdaad beide zoogdieren

parasiteren (tabel 6) (Galinski en Barnwel, 2009). Aangezien de muggen eveneens de drager zijn van

P. knowlesi, kunnen zij zorgen voor het optreden van zoönosen. Bij de eradicatie van malaria als

zoönose, zouden de desbetreffende muggen een mogelijk aangrijpingspunt kunnen vormen.

Figuur 5: De figuur toont de dierlijke oorsprong van Plasmodium falciparum. Het geeft ook de relatie weer tussen de strengen geïsoleerd bij de chimpansee (blauw, C1-C3) en de gorilla (rood, G1-G3). (Uit Holmes E.C.,

2010)

15

Het bestuderen van de natuurlijke habitat van de muggen geeft informatie over de regio’s waar het

risico op infectie met zoönotische malariaparasieten het grootste is. Anopheles latens, die aanzien

wordt als de belangrijkste vector van P. knowlesi, wordt voornamelijk teruggevonden in bosrijke en

landelijke gebieden en minder in de meer verstedelijkte streken (Tan et al., 2008). Alsdusdanig

zouden mensen op het platteland een sterk verhoogd risico hebben op infectie met het zoönotische

species. Cijfers van humane casussen steunen deze veronderstelling, daar voornamelijk volwassen

mannen, die activiteiten verrichten in de jungle, getroffen worden door malaria, veroorzaakt door P.

knowlesi (Tan et al., 2008). Dit, op zijn beurt, doet vermoeden dat de transmissie van zoönotische

malaria enkel plaatsgrijpt tussen de aap en de mens, maar niet tussen mensen onderling. Momenteel

is hierover nog te weinig gekend. Verdere studies naar het gedrag en eigenschappen van de

vectoren zullen noodzakelijk zijn om hierover een sluitend antwoord te geven (Galinski en Barnwell,

2009).

Tabel 6: Anopheles muggen, voorkomend bij mens en aap, als vector voor malariaparasieten in Zuid-Oost Azië. Plasmodium species

h staan voor humane species, species

z staat voor zoönotische species, species

nh staan voor niet-

humane species. (naar Galinski en Barnwell, 2009)

Muggengroep Anopheles

species

Ecologische

habitat

Gastheer Overdracht van

Plasmodium spp.

Leucosphyrus

groep

A. latens Bosrijk gebied Mens en aap

(ratio 1:1)

P. knowlesi z

P. vivax h

P. cynomolgi nh

P. inui nh

P. falciparum h

A.cracens Bosrijk gebied,

boomgaarden

Mens en aap

(ratio 1:5)

A. dirus Bosrijk gebied,

boomgaarden

Mens en aap

(ratio 1:5)

A. balabacensis Bosrijk gebied,

boomgaarden,

poelen

Mens en aap

A. leucosphyrus Bosrijk gebied,

boomgaarden

Mens en aap

Niet-

leucosphyrus

groep

A. flavirostris Bosrijk gebied,

rivieren, poelen

Mens en aap P. vivax h

P. falciparum h

P. malariae h

P. ovale h

A. farauti Moerassen

mangroves

Mens en zoöfiel

A. maculatus Bosrijk gebied,

rivieren, poelen

Mens en zoöfiel P. vivax h

P. falciparum h

P. malariae h

P. ovale h

P. cynomolgi nh

P. inui nh

16

4. DIAGNOSE

Malaria kan opgespoord worden aan de hand van twee methoden, een invasieve en een non-

invasieve methode.

4.1. INVASIEVE METHODEN

In het verleden beschikte men enkel over invasieve methoden om een malariaparasiet te

diagnosticeren bij een patiënt. Men maakt hierbij voornamelijk gebruik van bloedstalen. Het

bloedstaal kan op verschillende manieren geanalyseerd worden. Hieronder worden kort de

verschillende methoden besproken met hun voor- en nadelen.

4.1.1. Dikke druppelpreparaten en uitstrijkpreparaten

Deze methode is de meest eenvoudige methode om malariaparasieten op te sporen in bloed.

Jarenlang was dit de enige manier om Plasmodium in een patiënt te diagnosticeren. Men gaat, met

behulp van een lichtmicroscoop, op zoek naar verschillende ontwikkelingsstadia van de parasiet in het

perifere bloed, namelijk de trofozoïeten, schizonten en gametocyten (De jonge et al., 1999).

Het dikke druppelpreparaat wordt specifiek gebruikt om de parasiet op te sporen. Het bloeduitstrijkje

daarentegen wordt gebruikt om het species van de parasiet aan te duiden aan de hand van zijn

specifieke morfologie (figuur 4).

Deze methode heeft als voordeel niet duur te zijn, maar vereist daarentegen wel een ervaren

onderzoeker. Bovendien kan men zowel vals negatieve als vals positieve resultaten bekomen.

Zoönotische species worden eveneens niet onderscheiden van de humane malariaparasieten (Baird,

2009).

Evenwel wordt deze methode nog steeds aanzien als de gouden standaard bij de diagnose van

malaria (Schindler et al., 2001; Moody, 2002; Nelson en Williams, 2006). Toch heeft men nood aan

modernere technieken die malaria op een efficiëntere en snellere wijze kunnen opsporen, zodat men

snel een gepaste therapie kan starten (Murray et al., 2003).

4.1.2. Quantative buffy coat test

De ‘quantative buffy coat test’ (QBC test) is een meer recent ontwikkelde labotest dewelke

bloedparasieten kan opsporen. Bij deze test maakt men gebruik van een tube die gecoat is met de

kleurstof Acridine oranje en kalium oxalaat. Acridine oranje heeft de eigenschap doorheen

membranen te kunnen migrereren om vervolgens te binden aan genetisch materiaal (DNA of RNA).

Daarenboven absorbeert de kleurstof UV-licht waarbij het vervolgens zichtbaar licht terug uitzendt.

De tube met het bloedstaal zal men centrifugeren waardoor, volgens het principe van centrifugatie, de

verschillende cellen aanwezig in het staal zich zullen schikken naargelang hun densiteit.

Geparasiteerde rode bloedcellen hebben een lagere densiteit dan gezonde rode bloedcellen waardoor

zij zich zullen bevinden op de grens tussen de gezonde niet-geïnvadeerde erythrocyten en de

17

leukocyten. Door deze regio met behulp van een fluorescentie microscoop te onderzoeken, kan men

geïnfecteerde rode bloedcellen opsporen en op die manier een diagnose stellen.

Uit onderzoek blijkt dat de sensitiviteit van de QBC test hoger is dan de sensitiviteit van het

conventionele onderzoek van een dikke druppelpreparaat (Damodar, 1996). De test is eveneens zeer

gemakkelijk uitvoerbaar en kan op een zeer korte tijd worden verricht (Damodar, 1996; Schindler et

al., 2001).

Een nadeel van de test is de hoge kostprijs van de benodigde materialen, maar dit weegt volgens

Damodar (1996) niet op tegen de prominent aanwezige voordelen van de test.

4.1.3. Immunochromatografische testen

Deze eenvoudig uitvoerbare testen kenden hun opkomst rond 1990 (Shiff et al., 1993; Murray et al.,

2003). Ze kunnen op een uiterst snelle wijze Plasmodium antigenen aanduiden in een bloedstaal. De

test is op de markt aanwezig als strips of dipsticks waarop men het te onderzoeken bloed moet

aanbrengen. Vervolgens kan men hierop meteen het resultaat aflezen. Momenteel maken deze

testen gebruik van vier verschillende antigenen, namelijk het histidine-rijke proteïne 2 (HRP-2), lactaat

dehydrogenase, aldolase en een vierde antigen van P. vivax dewelke niet verder geïdentificeerd is

(Murray et al., 2003). Het lactaat dehydrogenase en aldolase zijn enzymen dewelke in specifieke

stadia van de levenscyclus van de parasiet gevormd worden.

De voordelen van deze testen zijn dat men bij het stellen van een diagnose geen nood heeft aan een

speciaal uitgerust labo. Men kan deze test dus ook gebruiken in het veld. Tevens is deze test zeer

geschikt om Plasmodium op te sporen in gebieden waar de parasiet niet frequent voorkomt,

aangezien geen ervaren onderzoekers nodig zijn om de diagnosemethode uit te voeren (Murray et al.,

2003).

Het nadeel daarentegen is dat de gevoeligheid van de testen behoorlijk laag is. Sommige testen,

zoals de ParaSight®-F test dat het antigen HRP-2 opspoort, zullen enkel P. falciparum kunnen

aanduiden aangezien het antigen enkel bij dit species voorkomt (Shiff et al., 1993; Moody, 2002;

Murray et al., 2003). Andere testen daarentegen hebben als nadeel dat zij P. falciparum niet kunnen

onderscheiden van andere minder pathogene Plasmodium species (Murray et al., 2003).

4.1.4. Real-Time Polymerase Chain Reaction (PCR) test

Deze test spoort de aanwezigheid van genetische materiaal van de parasiet op. De test heeft een

hoge gevoeligheid en sensitiviteit (Mangold et al., 2005). Patiënten met een lage parasitaemie zullen

met behulp van deze methode ook opgespoord kunnen worden (Mangold et al., 2005).

De nadelen echter zijn de hoge kostprijs van de test en de nood aan gespecialiseerde technici

(Rayner et al., 2011).

18

4.1.5. Indirecte testen

Deze testen sporen antistoffen op in het bloed gericht tegen antigenen van Plasmodium. De

antistoffen kunnen aangetoond worden met behulp van indirecte immunofluorescentie of enzym-linked

immunosorbant assay (ELISA).

Deze testen kunnen geen recente infecties aantonen aangezien op dat moment nog geen antistoffen

aangemaakt zijn door het lichaam.

4.2. NIET-INVASIEVE METHODEN

Niet-invasieve methoden werden recent gebruikt bij het onderzoek naar het apen immunodeficiëntie

virus (SIV) (Neel et al., 2009). In dit onderzoek werden faecesstalen van wilde niet-humane primaten

getest op de aanwezigheid van specifieke SIVgor antilichamen en nucleïnezuren (Neel et al., 2009).

Uitgaande van de methoden die men hanteerde bij dit onderzoek, ontdekte men dat ook Plasmodium

opgespoord kan worden in faeces van malariapatiënten wanneer men gebruik maakt van een

conventionele en single-template PCR amplificatie methode (Liu et al., 2010). Het voordeel van zulke

methoden is dat men geen direct contact dient te hebben met de patiënt, hetgeen ideaal is bij het

onderzoeken van wilde dieren. Liu et al. (2010) maakten gebruik van deze methode voor het

uitvoeren van hun grootschalige epidemiologische studie naar malaria in wilde niet-humane primaten.

Alsdusdanig hebben zij de oorsprong van P. falciparum kunnen achterhalen.

19

BESPREKING

Ondanks de steeds groter wordende kennis omtrent malaria, tast de wetenschap op sommige vlakken

nog steeds in het duister. Het vermoeden dat malaria zoönotisch is, is bevestigd. De mate waarin

deze zoönose een gevaar kan vormen voor de gezondheid van de mens is echter nog niet volledig in

kaart gebracht, noch heeft men voor vele malariaspecies voldoende bewijsmateriaal gevonden om

deze aan te duiden als ware zoönosen.

In Zuid-Oost Azië werd voor het eerst duidelijk dat malaria als zoönose een belangrijke rol speelt.

Onderzoekers vonden namelijk P. knowlesi veelvuldig terug in humane patiënten. P. knowlesi

infecties bij mensen kunnen uiterst ernstig zijn, in tegenstelling tot de infecties die het malariaspecies

veroorzaakt bij zijn natuurlijke gastheer, de makaken. Men neemt daarom ook aan dat makaken een

reservoir kunnen vormen voor deze welbepaalde malariaparasiet.

Er zijn nog geen harde bewijzen gevonden om andere malariaspecies van de oude wereld apen aan

te duiden als zijnde zoönotisch.

In Afrika werd de dodelijkste malariaparsiet van de mens, P. falciparum, teruggevonden in

verscheidene wilde mensapen. Dit species zou bovendien ontstaan zijn door een zoönotische infectie

van één mens met een malariaspecies van de gorilla vele jaren geleden.

Naast P. falciparum vond men ook de drie andere humane malariaspecies (P. malariae, P. vivax, P.

ovale) terug in wildlevende chimpansees. Het feit dat humane malariaspecies teruggevonden werden

in mensapen, die waarschijnlijk nooit in contact geweest zijn met de mens, suggereert dat zij een

natuurlijk reservoir vormen voor de humane Plasmodium species. Bovendien vertoonden de

geïnfecteerde mensapen geen ziektesymptomen.

Het is mogelijk dat de humane malariaparasieten afstammen van malariaspecies bij de Afrikaanse

mensapen. Onderzoek zal hierover in de toekomst meer duidelijkheid moeten brengen.

De nieuwe wereldapen in het Amazone regenwoud worden eveneens sterk verdacht van het dragen

van zowel niet-humane malariasoorten die een gevaar kunnen vormen voor de mens, als voor

humane malariaspecies.

Men kan alsdusdanig besluiten dat in elk continent waar malaria heerst, niet-humane primaten met

alle waarschijnlijkheid een reservoir vormen voor malariaspecies die ziekte kunnen veroorzaken bij de

mens. Om die reden dient men in te zien dat maatregelen, die getroffen worden ter uitroeiing van

malaria, zich niet enkel mogen richten op de mens. De reservoirs kunnen namelijk zorgen voor het

continu opnieuw insluipen van malaria bij de mens.

Om het inzicht in deze gehele problematiek te vergroten, is het aangewezen verscheidene

maatregelen te treffen (Rayner et al., 2011).

Eerst en vooral dient men wilde niet-humane primaten te blijven screenen op aanwezigheid van

malaria. Zodanig dat men een beter beeld krijgt van de prevalentie van de Plasmodium spp. in de

wildlevende zoogdieren. Daarenboven kan men op die manier informatie over de sequenties van de

malariaparasieten vergaren, opdat de oorsprong en eventuele vroegere interspecies transmissies

20

kunnen worden aangeduid. Zulke screenings maken het eveneens mogelijk nieuwe

malariapararsieten te ontdekken (Rayner et al., 2011).

Naast het screenen van niet-humane primaten dienen ook mensen die leven in risicogebieden getest

te worden op de aanwezigheid van zoönotische infecties. Moderne diagnostische technieken zullen

hierbij nodig zijn om zoönotische species te kunnen onderscheiden van humane species. Bovendien

zal men zo ook bij gemengde infecties, die veelvuldig voorkomen, de afzonderlijke malariaspecies

kunnen identificeren (Rayner et al., 2011).

Tenslotte zal een meer uitgebreide kennis over de vectoren van malaria de wetenschap helpen in zijn

queeste tegen malaria.

21

REFERENTIES

Baird J.K. (2009). Malaria zoonoses. Travel Medicine and Infectious Disease 7, 269-277

Bennett B.T., Abee C.R., Henrickson R. (1998). Nonhuman primates in biomedical research.

Academic Press. p 124-126

Carter R., Mendis K.N. (2002). Evolutionary and historical aspects of the burden of malaria. Clinical

microbiology reviews 15(4), 564-594

Chin W., Contacos P.G., Coatney G.R., Kimball H.R (1965). A naturally acquired quotidian-type

malaria in man transferable to monkeys. Science. 149, 865

Coatney G.R., Chin W., Contacos P.G., King H.K. (1966). Plasmodium inui a quartan-type malaria

parasite of Old world monkeys transmissible to man. Journal of parasitology 52, 660-663

Coatney G.R. (1971). The simian malarias: zoonoses, anthroponoses or both? The American journal

of tropical medicine and hygiene 20, 795-803

Coatney G.R., Collins W.E., Contacos P.G. (1971). The primate malarias. US government printing

office. Washington

Collins W.E., Jeffery G.M. (2007). Plasmodium malariae: parasite and disease. Clinical microbiology

reviews 20(4), 579-592

Contacos P.G., Lunn J.S., Coatney G.R., Kilpatrick J.W., Jones F.E. (1963). Quartan type malaria

parasites of New World monkeys transmissible to man. Science 142, 676

Cormier L.A. (2010). The historical ecology of human and wild primate malarias in the new world.

Diversity 2, 256-280

Cox-Singh J., Davis T.M.E., Lee K.-S., Shamsul S.S.G., Matusop A., Ratnam S., Rahman H.A.,

Conway D.J., Singh B. (2008). Plasmodium knowlesi malaria in humans is widely distributed and

potentially life threatening. Clinical Infectious Diseases 46,165–171

Cox-Singh J., Singh B. (2008). Knowlesi malaria: newly emergent and of public health importance?

Trends in Parasitology. 24(9), 406-410

Damodar S.U. (1996). Evaluation of acridine - orange staining of centrifuged parasites in

malarialinfection. Indian journal of medical sciences 50(7), 228-30

Das Gupta B.M. (1938). Transmission of Plasmodium inui to man. Proceedings of the National

Institute of Sciences of India 4, 241-244

Deane L.M., Deane M.P., Neto J.F. (1966). Studies on transmission of simian malaria and report of a

natural infection of man with Plasmodium simium in Brazil. Bulletin of the World Health Organization

35, 805-808

22

De jonge N., Polderman A.M., Verhave J.P. (1999). Diagnose van malaria. Nederlands tijdschrift

klinische chemie 24, 34-37

Duval L., Nerrienet E., Rousset D., Sadeuh Mba S.A., Houze S., Fourment M., Le Bras J., Robert V.,

Ariey F. (2009). Chimpanzee malaria parasites related to Plasmodium ovale in Africa. PLoS

pathogens 4, e5520

Duval L., Fourment M., Nerrienet E., Rousset D., Sadeuh S.A., Goodman S.M., Andriaholinirina N.V.,

Randreianarivelojosia M., Paul R.E., Robert V., Ayala F.J., Ariey F. (2010). African apes as reservoirs

of Plasmodium falciparum and the origin and diversification of the Laverania subgenus. Proceedings

of the national Academy of Sciences (PNAS) 107, 10561-10566

Escelanta A.A., Ayala F.J. (1994). Phylogeny of the malarial genus Plasmodium, derived from rRNA

gene sequences. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

91, 11373-11377

Escelanta A.A., Barrio E., Ayala F.J. (1995). Evolutionary origin of human and primate malarias:

Evidence from the circumsporozoite protein gene. Molecular Biology and Evolution 12 616-626

Eyles D.E., Coatney G.R., Getz M.E. (1960). Vivax-type malaria parasite of macaques transmissible to

man. Science 132, 1812-1813

Fandeur T., Volney B., Peneau C., de Thoisy B (2000). Monkeys of the rainforest in French Guiana

are natural reservoirs for P. brasilianum/P. malariae malaria. Parasitology 120, 11-21

Galinski M.R., Barnwell J.W. (2009). Monkey malaria kills four humans. Trends in Parasitology 25,

200-204

Holmes E.C. (2010). Malaria: The gorilla connection. Nature 467, 404-405

Kaiser M., Löwa A., Ulrich M., Ellerbrok H., Goffe A.S., Blasse A., Zommers Z., Couacy-Hymann E.,

Babweteera F., Zuberbühler K., Metzger S., Geidel S., Boesch C., Gillespie T.R., Leendertz F.H.

(2010). Wild chimpanzees infected with 5 Plasmodium species. Emerging infectious diseases CDC

12, 1956-1959

Kappe S.H.I., Vaughan A.M., Boddey J.A., Cowman A.F. (2010). That was then but this is now:

malaria research in the time of an eradication agenda. Science 328(862), 862-866

Knowles R., Das Gupta B.M. (1932). A study of monkey-malaria, and its experimental transmission to

man. Indian Medical Gazette 67, 301-320. Bron: Coatney G.R., Collins W.E., Contacos P.G. (1971).

The primate malarias. US government printing office. Washington.

Krief S., Escalante A.A., Pacheco M.A., Mugisha L., André C., Halbwax M., Fischer A., Krief J-M.,

Kasenene J.M., Crandfield M., Cornejo O.E., Chavatte J-M., Lin C., Letourneur F., Grüner A.C.,

McCutchan T.F., Rénia L., Snounou G. (2010). On the diversity of malaria parasites in African apes

and the origin of Plasmodium falciparum from bonobos. PLoS pathogens 6, e1000765

23

Krotoski W.A., Collins W.E., Bray R.S., Garnham P.C.C., Cogswell F.B., Gwadz R.W., Killick-Kendrick

R., Wolf R., Sinden R., Koontz L.C., Stanfill P.S. (1982). Demonstration of hypnozoites in sporozoite-

transmitted Plasmodium vivax infection. The American journal of tropical medicine and hygiene 31(6),

1291-1293

Lee K.S., Divis P.C.S., Zakaria S.K., Matusop A., Julin R.A., Conway D.J., Cox-Singh J., Singh B.

(2011). Plasmodium Knowlesi: Reservoir hosts and tracking the emergence in humans and

macaques. PLoS pathogens 7, e1002015

Liu W., Li Y., Learn G.H., Rudicell R.S., Robertson J.D., Keele B.F., Ndjango J.N., Sanz C.M., Morgan

D.B., Locatelli S., Gonder M.K., Kranzusch P.J., Walsh P.D., Delaporte E., Mpoudi-Ngole E., Georgiev

A.V., Muller M.N., Shaw G.M., Peeters M., Sharp M.P., Rayner J.C., Hahn B.H. (2010). Origin of the

human malaria parasite Plasmodium falciparum in gorillas. Nature 467, 420-425

Mangold K.A., Manson R.U., Koay E.S.C., Stephens L., Regner M., Thomson R.B., Peterson L.R.,

Kaul K.L. (2005). Real-Time PCR for detection and identification of Plasmodium spp. Journal of

clinical microbiology 43(5), 2435-2440

Moody A. (2002). Rapid diagnostic test for Malaria Parasites. Clinical microbiology reviews. 15(1), 66-

78

Murray C.K., Bell D., Gasser R.A., Wongsrichanalai C. (2003). Rapid diagnostic testing for malaria.

Tropical Medicine and International Health 8(10), 876–883

Neel C., Etienne L., Li Y., Takehisa J., Rudicell R.S., Bass I..N., Moudindo J., Mebenga A., Esteban

A., Van Heuverswyn F., Liegeois F., Kranzusch P.J., Walsh P.D., Sanz C.M., Morgan D.B., Ndjango

J.-B. N., Plantier J.-C., Locatelli S., Gonder M.K., Leendertz F.H., Boesch C., Todd A., Delaporte E.,

Mpoudi-Ngole E. (2009). Molecular epidemiology of simian immunodeficiency virus infection in wild-

living gorillas. Journal of Virology 84(3) 1464–1476

Nelson K.E., Williams C.M. (2006). Infectious Disease Epidemiology, Theory and practice, 2nd

ed.

Jones and Bartlett publishers. p1113-1114

Prugnolle F., Durand P., Neel C., Ollomo B., Ayala F.J., Arnathau C., Etienne L., Mpoudi-Ngole E.,

Nkoghe D., Leroy E., Delaporte E., Peeters M., Renaud F. (2010). African great apes are natural

hosts of multiple related malaria species, including Plasmodium falciparum. PNAS 107, 1458-1463

Rayner J.C., Liu W., Peeters M., Sharp P.M., Hahn B.H. (2011). A plethora of Plasmodium species in

wild apes: a source of human infection? Trends in Parasitology 27(5), 222-229

Rhodain J. (1940). Les plasmodiums des anthropoids de l’Afrique Centrale et leur relations avec les

plasmodiums humains. Réceptivité de l’homme au Plasmodium malariae (Plasmodium rhodaini

Brumpt) du chimpanzee. C. R. Soc. Biol. 133, 276-277

Rhodain J., Dellaert R. (1955). L’infection à Plasmodium schwetzi chez l’homme. Annales de la

Societé Belge de Médecine Tropicale. 35, 757-776

24

Rich S.M., Leendertz F.H., Xu G., LeBreton M., Djoko C.F., Aminake M.N., Takang E.E., Diffo J.L.D.,

Pike B.L., Rosenthal B.M., Formenty P., Boesch C., Ayala F.J., Wolfe N.D. (2009). The origin of

malignant malaria. PNAS 106, 14902-14907

Ruch T.C. (1959). Disease of laboratory primates. W.B. Saunders Company, Philadelphia, London

p329

Schindler H.C., Montenegro L., Mentenegro R., Carvalho A.B., Abath F.G.C., Jaureguiberry G. (2001).

Development and optimization of polymerase chain reaction-based malaria diagnostic methods and

their comparison with quantitative buffy coat assay. The American journal of tropical medicine and

hygiene 65(4), 355-361

Service M.W., Townson H. (2002): The anopheles vector. In Essential Malariology, fourth edition,

Oxford University press: New York

Shiff C.J., Premji Z., Minjas J.N. (1993). The rapid manual ParaSight®-F test. A new diagnostic tool for

Plasmodium falciparum infection. Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene.

87 646-648

Singh B., Lee K.S., Matusop A., Radhakrishnan A., Shamsul S.S.G., Cox-Singh J. (2004). A large

focus of naturally acquired Plasmodium knowlesi infections in human beings. Lancet 363, 1014-1024

Tan C.H., Vythilingam I., Matusop A., Chan S.T., Singh B. (2008). Bionomics of Anopheles lateens in

Kapit, Sarawak, Malaysian Borneo in relation to the transmission of zoonotic simian malaria parasite

Plasmodium knowlesi. Malaria Journal 7, 52

Taylor M., Coop R., Wall R. (2007). Veterinary Parasitology. Third edition. Blackwell Publishing Ltd.

Oxford

Tek F.B., Dempster A.G., Kale I. (2010). Parasite detection and identification for automated thin blood

film malaria diagnosis. Computer Vision and Image understanding 114(1), 21-32

Vythilingam I., Tan C.H., Asmad M., Chan S.T., Lee K.S., Singh B. (2006). Natural transmission of

Plasmodium knowlesi to humans by Anopheles lateens in Sarawak, Malaysia. Transactions of the

Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene 100(11), 1087-1088

Warren M., Cheong W.H., Fredericks H.K., Coatney G.R. (1970). Cycles of jungle malaria in west

Malaysia. American Journal of Tropical Medicine and Hygiene 19, 383-393

WHO (2011). World malaria report 2011. World Health Organization, Geneva