Inquérito epidemiológico de doenças respiratórias em aves de subsistência e modelagem de espalhamento de influenza aviária no Rio Grande do Sul

Abstract

Patógenos associados a aves migratórias podem causar doenças em aves domésticas. As aves de subsistência são possíveis fontes de disseminação destes patógenos pela ausência de biossegurança na criação e pelo contato com aves silvestres. A região do Parque Nacional da Lagoa do Peixe (PNLP), no Rio Grande do Sul, se caracteriza como um importante sítio de aves migratórias. Devido a isto, é possível uma interface entre aves migratórias e aves de subsistência criadas na região. A influenza aviária (AI) é a principal doença associada a aves migratórias que afeta o sistema respiratório, sendo estas os principais disseminadores do vírus. Estudos prévios indicam que há risco de introdução de um vírus de AI de alta patogenicidade (HPAIV) na região. Porém, o padrão e impacto do espalhamento deste patógeno na região é desconhecido, visto a ausência de relatos. Cabe ressaltar que outras enfermidades respiratórias, como a Doença de Newcasle (ND) e a micoplasmose por Mycoplasma gallisepticum (MG), também são associadas a aves migratórias e podem causar doenças em aves domésticas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é realizar um inquérito epidemiológico de doenças respiratórias associadas a aves migratórias em aves de subsistência e propor um modelo de espalhamento de HPAIV na região do PNLP. Com esta finalidade, realizamos uma avaliação (i) da presença de anticorpos contra AI, ND e MG nas aves de subsistência por ELISA, (ii) da presença dos agentes de AI e ND por RT-PCR em tempo real nas aves de subsistência, (iii) dos possíveis fatores de risco associados aos patógenos e (iv) das consequências da introdução de HPAIV na região através de um modelo matemático de espalhamento. Nas propriedades de aves de subsistência amostradas da região, foi detectada a presença de anticorpos contra AI, ND e MG na frequência de 4,2%, 87,5% e 58,3%, respectivamente. Todas as amostras foram negativas no RT-PCR em tempo real realizado para AI e ND. A avaliação de fatores de risco foi possível nas propriedades soropositivas para ND e MG, possibilitando realizar-se a primeira análise de fatores de risco para estes agentes em aves de subsistência no Brasil. Para ND, o risco foi maior nas propriedades nas quais os criadores adotam a prática de reposição própria para manter a criação (PR=1,64; 95% IC: 1,11 – 2,42). Além disso, o aumento na distância das granjas em relação ao estuário da Laguna do Peixe diminui o risco para ND (PR=0,94; 95% IC: 0,90 – 0,99). Já para MG, foram considerados fatores de risco a prática de confinar as aves (PR = 3,40, 95% IC: 1,93 – 5,99) e a interação entre a “troca de aves ou ovos com outros produtores e vizinhos possuírem aves” (PR = 2,16, 95% IC: 1,24 – 3,76). Nas simulações da modelagem matemática de espalhamento de HPAIV na região, a maioria das propriedades se tornaria infectada até o 30º dia de infecção. Além disso, na média das simulações, a infecção atingiria em torno de 80 a 90% das propriedades, alcançando até 30 km de distância do caso índice. Os resultados indicam a circulação de patógenos associados a aves migratórias na região do PNLP. Devido à detecção destes nas aves de subsistência, estas podem ser consideradas sentinelas destes agentes na região. Além disso, os dados obtidos incrementam o conhecimento sobre o espalhamento e a dinâmica dessas doenças em propriedades com aves de subsistência, bem como sobre os indicadores de risco para ocorrência. Estes dados podem ser utilizados para o estabelecimento de medidas de biossegurança e de manejo adequados para este tipo de criação e de programas de monitoria visando à contenção da disseminação de patógenos.

Pathogens associated with migratory birds can cause disease in domestic birds. Backyard poultry are possible source of pathogens dissemination due to the lack of biosecurity measures and the contact with wild birds. The region of Lagoa do Peixe National Park (PNLP), in Rio Grande do Sul state, Brazil, is characterized as an important site for migratory birds. Thus, it is a possible interface place for migratory and backyard birds. Avian influenza (AI) is the most important respiratory disease associated with migratory birds, the main virus disseminating agents. Previous studies have indicated a risk for introduction of higly pathogenic avian influenza virus (HPAIV) in PNLP region. However, the impact and spreading pattern of AI virus in this region is unknown due to the lack of disease reports. It is noteworthy that other respiratory diseases, such Newcastle Disease (ND) and micoplasmosis due to Mycoplasma gallisepticum (MG), are also associated with migratory birds and can cause disturbances in domestic poultry. In this context, the aims of this work are to perform an epidemiological survey of respiratory diseases associated with migratory birds in backyard poultry and to propose a model of HPAIV spreading in PNLP region. For this, it was evaluated (i) the presence of antibodies against AI, ND and MG in backyard poultry by ELISA, (ii) the presence of AI and ND virus in backyard poultry by real time RT-PCR, (iii) the potential risk factors associated with these pathogens, and (iv) the consequences of HPAIV introduction in PNLP region using a mathematical model of virus spreading. In the sampled properties, frequency of antibodies against AI, ND and MG were 4.2%, 87.5% and 58.3%, respectively. All samples were negative for AI and ND in real time RT-PCR analysis. The first evaluation of risk factors associated to ND or MG in backyard poultry from Brazil was performed in this work. For ND, the risk was increased in the properties in which farmers used their own replacement poultry to restock their flock (PR=1.64; 95% CI: 1.11–2.42). Furthermore, the increasing distance of the household flock to the “Laguna do Peixe” estuary is associated with decreasing NDV seropositivity (PR=0.94; 95% CI: 0.90 – 0.99). For MG, seropositivity was significantly associated with bird confinement (PR = 3.40, 95% CI: 1.93 – 5.99) and with interaction between “poultry/egg exchange and neighbors have poultry” (PR = 2.16, 95% CI: 1.24 – 3.76). In the simulations from the mathematical model of HPAIV spreading in PNLP region, most of the properties of this region would become infected up to 30 days outbreak beginning. Moreover, the infection would affect about 80 to 90% of the properties from the region, reaching up to 30 km distance from the index case. The results showed the circulation of pathogens associated with migratory birds in PNLP region. Since these pathogens were detected in backyard poultry, these birds can be considered sentinels for these agents in this region. Additionally, the data obtained improve the knowledge on spreading and dynamics of these diseases in properties with backyard poultry, as well as on potential risk factors. The set of these results can be useful to development of adequate biosecurity procedures for backyard flocks and surveillance programs to avoid pathogen dissemination.