Elephant endotheliotropic herpesvirus in Elephas maximus – epidemiology, risk factors and coagulation parameters | Endotheliotropes Elefantenherpesvirus bei Elephas maximus - Epidemiologie, Risikofaktoren und Gerinnungsparameter

The Asian elephant (Elephas maximus) is an endangered species, suffering a continuous decline in their population numbers. Elephant Endotheliotropic Herpesvirus haemorrhagic disease (EEHV-HD) is the primary cause of calf mortality of Asian elephants worldwide. The disease is presented as an acute haemorrhagic syndrome caused by vast endothelial destruction and disseminated intravascular coagulation, leading to sudden death. In this thesis, we investigated 1) the impact of EEHV-HD in the European captive Asian elephant population, 2) the presence of hereditary or zoo-associated factors as a risk to develop the disease in Europe, 3) the coagulation status of healthy Thai and European Asian elephant populations, 4) the presence of genomic mutations in coagulation factor VII that could lead to a hereditary coagulopathy in Thai and European Asian elephants. Our findings reveal that more than half of the captive born fatalities were caused by EEHV-HD alone and suggest the involvement of zoo-associated factors with a possible sire and/or dam influence on the onset of the disease. Using a specific fast point-of-care analyser we have stablished reference values for coagulation parameters, such as coagulation times (PT and aPTT) and fibrinogen concentration in healthy elephants, detailed by gender, age, regions at study and EEHV status (survivors of EEHV-HD or animals that never present the disease). Our methods and results regarding coagulation assessment, can be used and compared for future routine health check-ups or in emergency, such as during an EEHV-HD outbreak. Furthermore, we report the finding of several new single point mutations in coagulation F7 gene, found in Elephas maximus from Thailand and Europe. Overall, our findings highlight the importance of doing continuous retrospective epidemiological studies and stresses the need to further investigate the underlying risks or protective factors that make calves especially susceptible or resistant to the onset and outcome of EEHV-HD.

Der Asiatische Elefant (Elephas maximus) ist eine vom Aussterben bedrohte Tierart, deren Bestand kontinuierlich abnimmt. Die hämorrhagische Erkrankung durch das Endotheliotrope Elefantenherpesvirus (EEHV-HD) ist die Hauptursache für die Kälbersterblichkeit bei asiatischen Elefanten weltweit. Die Krankheit äußert sich als akutes hämorrhagisches Syndrom, das durch eine weitgehende Zerstörung der Endothelien und eine disseminierte intravaskuläre Gerinnung verursacht wird und zum plötzlichen Tod führt. In dieser Arbeit untersuchten wir 1) die Auswirkungen von EEHV-HD in der europäischen Population asiatischer Elefanten in Gefangenschaft, 2) das Vorhandensein erblicher oder zooassoziierter Faktoren als Risiko für die Entwicklung der Krankheit in Europa, 3) den Gerinnungsstatus gesunder thailändischer und europäischer asiatischer Elefantenpopulationen, 4) das Vorhandensein genomischer Mutationen im Gerinnungsfaktor VII, die zu einer erblichen Koagulopathie bei thailändischen und europäischen asiatischen Elefanten führen könnten. Unsere Ergebnisse zeigen, dass mehr als die Hälfte der Todesfälle bei in Gefangenschaft geborenen Elefantenkälbern auf EEHV-HD zurückgeführt werden können, und deuten auf die Beteiligung von Zoo-assoziierten Faktoren mit einem möglichen Einfluss des Vaters und/oder der Mutter auf das Auftreten der Krankheit hin. Mit Hilfe eines speziellen schnellen Point-of-Care-Analysegeräts haben wir Referenzwerte für Gerinnungsparameter wie Gerinnungszeiten (PT und aPTT) und Fibrinogenkonzentration bei gesunden Elefanten ermittelt, die nach Geschlecht, Alter, Untersuchungsregionen und EEHV-Status (überlebende EEHV-HD-Tiere oder Tiere, die nie erkrankt sind) aufgeschlüsselt sind. Unsere Methoden und Ergebnisse zur Beurteilung der Blutgerinnung können bei künftigen Routineuntersuchungen oder in Notfällen, z. B. bei einem EEHV-HD-Ausbruch, verwendet und verglichen werden. Darüber hinaus berichten wir über die Entdeckung mehrerer neuer Einzelpunktmutationen im F7-Gen für die Blutgerinnung, die bei Elephas maximus aus Thailand und Europa gefunden wurden. Insgesamt unterstreichen unsere Ergebnisse die Bedeutung kontinuierlicher retrospektiver epidemiologischer Studien und betonen die Notwendigkeit, die zugrunde liegenden Risiko- oder Schutzfaktoren weiter zu untersuchen, die Kälber besonders anfällig oder resistent für den Ausbruch und die Folgen von EEHV-HD machen.