文摘

裂谷热病毒引起人类和小反刍动物的一个重要人畜共患疾病在非洲和东部主要由蚊子传播向量。在这个地区,它发生传染病之一,通常发生在5-15-year间隔与不寻常的降雨。它迄今为止知道病毒爆发之间保持在休眠卵的蚊子,这形成了理解的基础流行病学和疾病的控制策略。我们这里显示血清转化和零星的急性疾病发生在interepidemic时期(iep)没有报告病例的牲畜或人类。这一发现表明,先前未被发现的底层在等电位点发生病毒传播,传染病之一也可能是由于周期性扩张的蚊子向量存在传播病毒和天真的动物。

1。介绍

裂谷热(裂谷热)是一种急性蚊媒病毒性人畜共患病影响反刍动物和人类1]。它发生的传染病之一/爆发的周期为5至15年之后重持续降雨和洪水,导致大量的洪水蚊子传播病毒已知(2]。裂谷热病毒属于属沙的病毒之一,引起高烧在易感动物怀孕和堕胎无论妊娠期和新生儿高死亡率。疾病体现在人类无症状或轻微症状有头痛、发烧、肌肉和关节疼痛,严重的疾病与出血热、脑炎、或眼部疾病(3,4]。除了受感染蚊子咬(5- - - - - -8),人类可以通过处理被感染的血液和组织viremic牲畜。裂谷热是人类传染病在非洲与不可预知的(9),通常包括东非地区的几个国家在同一时间(10]。

疾病暴发期间,严重影响农村人口的粮食安全和家庭营养通过牲畜产量的直接和间接损失。社区经历了巨大的心理痛苦,造成损失的家庭成员和/或亲戚,疾病,和一般的生计由于牲畜运动和牲畜产品贸易禁令和/或禁止出口影响大多数牲畜生产者的经济地位(11]。

裂谷热流行之间维护并不完全理解主要是因为病毒的检测interepidemic期间(IEP)被证明是困难的。被广泛猜测它维护通过卵巢的洪水蚊子传播伊蚊属(12- - - - - -14]。暴发的不可预测性也强调了需要积极监测监控病毒循环特别是在等电位点(4)获得一种改进的理解疾病传播机制的反刍动物对人类和随后的溢出导致爆发。有报道称RVFV interepidemic循环的流行国家在非洲15一些东非国家。裂谷热的零星病例发生在这样的流行区与堕胎的表现很容易被混淆为其他导致牲畜和堕胎的原因是错过了16]。循环RVFV没有临床疾病的牲畜也被报道在该地区的一些国家。

病毒循环发生在看似健康的动物也被观察到在索马里(17)、乌干达(18),马约特岛(13)、坦桑尼亚(15马达加斯加],[19在野生动物中,也20.]。裂谷热抗体的区域也被发现在肯尼亚疾病从来没有报道(10没有临床疾病]进一步证实病毒循环。使用建模,它已被证明,裂谷热病毒可以坚持一个环境只要病毒仍然在一次蚊子滋生的网站介绍了(21]。

山羊和绵羊等反刍动物被用作监测哨兵裂谷热病毒活动(12,22,23)涉及病毒血清抗体的检测。在肯尼亚,这种方法一直主要限于怀疑生病或流产动物(24)和无症状的程度但是viremic动物可能是病毒宿主的感染是未知的。监测感染易感宿主因此风险评估的一个重要工具。此外,物种敏感性和动物人口统计数据可以提供有用的信息识别裂谷热风险区域和变化25]。

本研究报告前哨群裂谷热病毒的监测活动是由绵羊和山羊。这项工作是作为项目的一部分进行面向理解interepidemic循环的病毒在不同主机系统和关注网站最近在2006/2007裂谷热暴发的影响。我们试图确定的程度和变化裂谷热病毒暴露在这些牲畜包括变异在选定的时间和地点。

2。材料和方法

2.1。研究区域

本研究在瓦沙镇进行了2009年和2012年之间,Ijara,肯尼亚和巴林地区。选择这些网站由于历史发生的传染病之一/裂谷热在1997/1998和2006/2007的流行除了瓦沙镇在那里疟疾是地方流行病。Ijara和巴林都是半干旱地区不稳定的降雨较低但容易泛滥的时候重持续降雨。他们主要的牧民家维护大量牲畜群。然而,北东部地区相距遥远的肯尼亚躺靠近-索马里边境的北东和博尼塔三角洲森林和南虽然巴林是在肯尼亚的中央裂谷躺在湖畔的巴林。而一再发生在裂谷热暴发的动物流行病Ijara,裂谷热暴发报告第一次暴露在2006/07。通过评审的记录在地区和指导地方兽医官(DVO)和医疗卫生官员位置报告病例的裂谷热暴发期间确定了人类和动物的研究。哨兵没有裂谷热疫苗接种史的牛群在选定的地点设置在如图所示的地区1。三个网站确定代表Ijara,两对朝鲜Boni森林面积(Ijara (Sangailu / Gedelun集中在1.3148°S, 40.7327°E / 1.3837°S, 40.7133°E))和一个向塔三角洲海岸(Kotile 1.9658°S, 40.2063°E),两个在巴林(Ng 'ambo: 0.4940°N, 36.0588°E和Salabani: 0.5507°N, 36.0501°E)在巴林和一个内(0.7203°S, 36.4284°E)在悬崖的底部(图1)。

在农村,在靠近牲畜/野生动物接口和森林地区的巴林,牧场可以在干燥的季节,在接近野生动物和家畜放牧在降雨返回村庄。标识的牛群有超过300动物和家畜和野生动物之间有频繁接触根据当地社区所提供的信息。使用政府和社区领导人,群主给的背景和目标的研究。他们在项目中的角色是提供的一个子集群/动物为哨点监测标记。所选动物群体继续和与其他动物一起吃草。

农民同意参与这项研究通过允许他们的动物被标记和采样签署同意书,同意信项目在证人面前,当地政府,当地的兽医官,牲畜所有者的代表。这个前哨群详细规定由畜牧业主和项目管理。的antihelminthics拨款购买所有的动物成群,满足所有的兽医服务,和支付的放牧招募动物项目期间费用。

2.2。哨兵动物的选择

年轻的绵羊或山羊年龄在12到15个月被确定并使用耳朵标签永久标记。衰老的动物是基于切恒牙的存在。年轻女性的首选,因为他们保存更长的时间增加群大小通过产羔和开玩笑因此很少出售。标记后,基线收集血液样本。所有样本检测抗体(免疫球蛋白g & IgM) RVFV基线数据。所有选定标记的动物被包括在研究无论是否积极或消极的裂谷热抗体。每一次访问期间,丢失的动物被引导的选择标准。

选择在每个站点上的动物数量为每个前哨群裂谷热血清反应阴性的动物保持在高于推荐的40(表1)的位置。这是获得通过招募新的额外的动物在每个访问来取代那些死亡或被出售或有。

2.3。样本收集的频率

基线抽样后,动物采样每4 - 6周结束的雨季在短期和长期的降雨。访问的数量取决于雨季持续多久。样本被转发到中央兽医实验室Kabete,内罗毕,检测裂谷热的存在特异性免疫球蛋白和IgM抗体。

除了哨兵血清学监测、其他动物在附近监视任何临床疾病暗示了裂谷热。裂谷热感染动物的病例定义显示堕胎,死亡率在羊羔和孩子,高烧、淋巴腺炎、鼻和眼部放电,无处不散发着恶臭的腹泻,严重的虚脱,dysgalactia和黄疸。实例中遇到的一些临床症状,血液EDTA(10毫升)收集和运输冷冻的实验室进行分析。

2.4。样本收集、运输和处理

血液收集无菌从颈静脉到10毫升EDTA真空采血管,进入普通真空采血管预镀与血清激活。动物唯一标识(id)耳标记录连接真空采血管与动物识别代码。全血的真空采血管是放置在一个冷却箱与干冰和运输整除的实验室。后来,他们能整除3条形码cryotubes,样本放在干冰运输准备。血清的血液是斜在树荫下,以防止暴露在过高的温度。这些随后被送往冰箱和垂直放置,直到第二天。管子从冰箱里很仔细,离心机,上个月被移除,清楚血清是仔细用移液器吸取到无菌条形码cryovials。样品标识随后进入和与动物识别准确的数据维护。

2.5。动物数据捕获和存储

10英寸惠普(HP)的上网本,一个USB蓝牙适配器(UD100), USB GPS电子狗(ND100S),一维条码扫描仪,无线射频识别(RFID)标签,手持式RFID标签阅读器是用于动物数据捕获和存储领域。

哨兵动物耳朵与无线电频率(RFID)标签芯片(所有的flex,美国)。蓝牙射频识别阅读器被用来捕捉动物身份在采样和传输这些信息通过蓝牙上网本。

为了确保没有错误的样本收集、软件系统(tarakibu)是使用python开发的,html和JavaScript,动物和MySQL关联id, GPS-derived时间和地点在采样时间,和样本条形码关联到一个数据库中。能整除的过程是由一个程序(Ukasimu),确保条形码aliquots与原始收集相关数据。更多的信息可在这些系统包括源代码https://github.com/ilri/tarakibu和https://github.com/ilri/ukasimu。

2.6。实验室分析的样本

血清样本进行了分析使用抑制酶联免疫检测的抗体(免疫球蛋白和IgM)裂谷热的病毒在人类和家畜和野生反刍动物(特殊病原体单位、国家传染病研究所、南非)(26]。RVFV病毒特异性抗体的阳性血清样本被检测IgM抗体使用捕获酶联免疫测定(BDSL、特殊病原体单位、国家传染病研究所,约翰内斯堡,南非)(27]。后的包使用制造商的协议。从动物全血,IgM阳性捕获ELISA被实时定量rt - pcr检测RVFV抗原(存在)使用裂谷热试剂来自亚特兰大疾病控制和预防中心(28),应用生物系统公司7500实时PCR设备使用。使用的引物和探针组是rvfl - 2912 fwdgg (5′-TGAAAATTCCTGAGACACATGG-3′), rvfl - 2981 revac (5′-ACTTCCTTGCATCATCTGATG-3′),和rvfl -调查- 2950 (5′-CAATGTAAGGGGCCTGTGTGGACTTGTG-3′)标记的5′末端与记者染料FAM和3′端淬火BHQ1。目标区域是L。裂谷热抑制ELISA检测呈阳性的样本但测试呈阴性反应的裂谷热IgM捕获ELISA被认为是免疫球蛋白抗体阳性。实验室的目的是为了节省测试成本,只有选择裂谷热IgM阳性,表示目前接触的动物裂谷热病毒。

2.7。数据分析

血清反应阳性的动物的数量的每个时期的总取样分析了使用广义线性模型(GLM)二项误差结构或quasibinomial错误结构的overdispersion和日志链接R 2.11.0软件(29日]。当任何参数(动物类型、网站或采样周期)是重要的优势比(或)和相应的置信区间(CI)估计对类别从每个类型的引用。

3所示。结果

3.1。在Ijara RVFV血清转化

在Kotile,动物的血清阳性百分比振荡期间在0 - 2.5%之间。每次访问,动物替代更频繁,因为在这个网站,动物是从5种不同牲畜所有者和招募一些主人的动物采样的挑战导致错过了机会和需要重复抽样(表2)。在Sangailu,动物被招募从一个牲畜所有者和更换主要是由于血清转化。

有轻微降低血清阳性(从5.3%到3.6%)在2009年9月和10月之间,但是当动物采样早在2010年2月,39岁的56例(69.6%)动物抗体RVFV只有17测试负。只有一个动物在此期间取代。2010年10月期间收集的样本有针对性的监测从2山羊显示感染裂谷热的临床体征在马雷家园(Ijara)为IgM阳性抗体ELISA抗原也积极在实时中存在。Sangailu群的主人已经删除了所有动物的耳朵标签在随后的访问;这样,更多的动物重新贴标签,采集样本进行检测和8阳性RVFV抗体在2010年5月的抽样。下一个采样在6月底和7月初2010显示48.2%的血清转化。这就需要另一个群的招聘(Gedulun群)在同一地区在2010年7月7日的第二次抽样时50动物有2010年10月(表进行2)。

分析从Ijara合并后的数据表明,之间没有显著差异,血清阳性动物类型(山羊和绵羊)(F_1、14= 2.089,)和采样周期(F_3、12= 0.7806, )。然而,有一个显著差异水平两个站点之间的接触病毒(F_1、14= 13.702,)关于35-fold曝光记录在相对于Kotile Sangailu的可能性更大(或= 33.71,95% CI = 18.096 - -76.686)。分析结合可用数据采样时期Marigat地区2009年5月,2009年11月,2010年1月,2010年4月,2010年5月,2011年4月,2011年8月和2011年10月显示,接触动物类型之间无显著差异,山羊和绵羊(F_1,8= 2.766,);网站,Ng 'ambo和Salabani (F_1,8= 2.766,);和采样周期(F_4、5= 2.619,)。

我们还为每个站点单独分析了裂谷热暴露的风险。我们的研究结果显示绝大多数动物之间的显著差异在裂谷热暴露类型(χ2_1,8= 9.322,)Kotile有51-fold感染的风险记录在绵羊与山羊(或= 51.51,CI = 13.507 - -337.001)。然而,没有显著差异记录整个采样周期(F_6、3= 0.422,)。观察交流模式在Sangailu之间没有显著差异在接触动物类型(F_1,8= 0.109,)和采样周期(F_4、5= 4.6366,),虽然对采样周期,裂谷热暴露的风险最高——2010年2月Sangailu见表2。

3.2。在瓦沙镇RVFV血清转化

106年内,动物被招募了研究(表1),基线取样期间,只有五个动物抗体裂谷热病毒。后续的量为零,一个,四个,两个,一个动物裂谷热抗体检测呈阳性。总是有替代品在每次访问(表3)。

没有显著差异在动物之间的接触类型(F_1,10= 0.9096,)尽管有2倍的可能性感染发生在羊羊相比(或= 1.81,95% CI = 0.584 - -6.749)。同时,暴露的风险似乎并没有在不同采样周期(F_5、6= 3.020,)。

3.3。在Marigat RVFV血清转化

Ng 'ambo,牲畜的主人有两个类型的牛群:山羊放牧的家园附近Perkerra灌溉计划和羊放牧在巴林的股票。短期降雨期间的2009年11月,26(26.5%)是积极的Ng 'ambo Salabani 8(10.5%)是积极的。下一个采样进行六周后显示24例(24.4%)阳性Ng 'ambo Salabani和11例(14.1%)阳性。抽样2010年1月期间,一些动物Ng 'ambo没有提出了抽样,因为他们无法被追踪的灌木丛中Prosopis juliflora在时间。

没有显著差异暴露在Ng 'ambo由于动物类型(F_1、12= 2.4491,)和Salabani (F_1、14= 0.465,)。有趣的是,感染的风险显著不同的采样周期在两个站点。最高的风险暴露被记录在时间2009年11月和2010年1月在两个站点相对于其他人(表4)。

3.4。活跃RVFV感染

所有的样品在裂谷热抑制ELISA测试使用IgM捕获ELISA。进行实时存在裂谷热IgM阳性的样本。一个前哨羊群的羊Kotile裂谷热IgM抗体呈阳性和裂谷热抗原存在。两个机会抽样样本是积极的,一个从Marigat Ijara,另,IgM ELISA和存在。所有其他积极的样本裂谷热抑制ELISA IgM抗体呈阴性(表5)。

4所示。讨论

本研究发现的证据RVFV流通中的2009年至2012年期间在Ijara和Marigat(网站裂谷热疫情影响家畜和人类是在2006/07)报告(30.)急性病毒感染被发现在前哨动物和动物采样伺机在附近。没有报告人间裂谷热的和没有增加堕胎或疑似裂谷热疫情的报告由兽医和公共卫生当局在这些领域。Interepidemic传播RVFV还演示了通过血清转化在牛群也没有临床病例的报告或当地动物和人类之间爆发的报告。观察RVFV牲畜中循环中的项目在肯尼亚是基于检测感染和血清转化将逃脱了兽医和公共卫生当局的知识提高警觉性和防范能力的担忧在这些热点和需要改进检测RVFV牲畜之间的活动。

Ijara动物(主要是牛)和Marigat(羊)移动博尼的森林和巴林,分别在草场和水源稀缺,回到正常的放牧区域/村庄当降雨返回和牧场。在这两个研究地点,增加seroprevalence与洪水有关地区和干旱后动物迁移从森林回来。森林生态系统可能发挥作用在interepizootic维护或放大周期由戴维斯(假设为裂谷热在肯尼亚2)观察到一小部分血清转化在牛放牧在森林和野生动植物所扮演的角色20.]。

观察到巴林RVFV活动在这个等电位点(2009年至20012年)表明,该病毒可能是建立在区域尽管早些时候爆发期间首次报告了这里2006/07肯尼亚爆发。这让人认为病毒可能没有被引入该地区在2006/07通过运动受感染的牲畜在肯尼亚东北部爆发而发生新创在巴林10]。这意味着,这里的病毒可能已经比我们知道的还要早。

最小的病毒循环中检测出内群监测期间。瓦沙镇被选来代表一个网站分为流行经历低水平病毒活动每一个雨季和不是炸药爆发诸如报道Ijara和Marigat 1997/98和2006/07。群是由一个农民的动物关,不迁移到森林寻找牧场,此外,据报道牛得到裂谷热疫苗接种的高危时期减少的风险暴露我们的哨兵牛群。

观察到显著差异在暴露的风险/感染绵羊与山羊在Kotile反对Sangailu微分风险水平提出了疑问归因于不同的动物物种或品种。人们常认为羊更容易受到比山羊与绵羊裂谷热的影响比其他动物疫情期间(31日- - - - - -34]。然而,这表明风险差异羊的数量由Kotile Sangailu和进一步表明病毒的不同风险之间的绵羊品种或数量。

跟进哨兵牛群从2009年到2012年,这是观察到的替代高水平的研究地点由于失去招募了动物的死亡,失踪和血清转化。这大大受损后的动物个体成为一个昂贵的风险时,在每一个访问中,动物不得不被替换和标记。根据这一挑战,我们建议前哨动物是作为一个群体而不是个人水平和标准选择动物采样发展。这可能包括抽样特定年龄的动物疫苗接种史裂谷热。跟踪一群而不是单个动物会更可持续的和成本有效的动物个体相比,纵向跟踪。还有畜牧场主思维的挑战,他们将受害者当他们的动物被标记。这导致他们中的一些人把耳朵标签的案子Sangailu在后续造成干扰。

在整个采样周期、风险暴露明显高于基于抽样2009年10月和2010年1月完成Marigat (Ng 'ambo和Salabani)和2010年2月Sangailu这可能是由于大量的降雨和洪水发生的期间通常与降雨周期短。值得注意的是,大多数疫情与短降雨发生在高于正常量(10,30.,35- - - - - -37]。

从观察后,牛群在Ijara (Sangailu Gedulum)和Marigat (Salabani和Ng 'ambo),可以得出结论,裂谷热病毒活动发生即使没有临床感染的牛群35,37- - - - - -39]。积极监测传染病之间需要能够检测传输在家畜和人类接触,可能未被发现在偏远的农村社区。大多数兽医当局依靠被动监测以发现疾病,一般不会发生。这是被广泛接受的,因为它一直到目前为止。被动监测不容易发现在当前情况下裂谷热病毒循环当动物也没有表现出临床症状。建议积极监测,并在资源可能不可用,有针对性的监测在高风险地区将有助于遏制裂谷热暴发。隔离病毒引起暴发是重要的为了检测是否有任何变化39,40]。还有一个需要重新使用的应急计划以应对裂谷热疫情,记住积极传播的病毒可能发生在没有预期的临床事件,一直依靠大规模堕胎牲畜等很长时间。

利益冲突

作者宣称他们没有利益冲突有关的出版。

确认

作者承认狂热的财团成员机构(KWS icipe, dv, KARI,表示,和KEMRI)通过他们的项目管理委员会的董事成员支持更大的狂热的项目通过员工的参与和德国员工在内,Ijara, Marigat (Cheruiyot博士乔纳森•Rotich先生和奥马尔先生Chatsi)和其他支持这项工作。作者表达他们的感谢病毒学实验室工作人员在CVL, Kabete,协助实验室分析的样品和Marigat畜牧场主,Ijara,和内参与和利用他们的动物。这个项目收到了来自Google.org,完整的金融支持谷歌的慈善机构。