Coxiella burnetii in Central Portugal as an emerging disease in a One Health perspective
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2019-01-25
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Resumo
Q fever is a zoonotic disease with a huge impact on public and animal health. It has a practically global distribution and is caused by Coxiella burnetii, which is capable of infecting several animal species, among them ruminants, which are the major reservoir of the agent and consequently the largest source of infection for humans. With unique morphological characteristics, there are several studies carried out worldwide, either related to the agent itself or related to the impact of this zoonosis in public and animal health. Despite the fact that it has been considered, in Portugal, a notifiable disease since 1999, very few cases have been reported, and consequently there is little knowledge about the circulation of this agent. At the same time, there are few studies that infer the prevalence of small and large ruminants in continental Portugal, as well as the impact on productive and public health level. The main objective of this dissertation is to evaluate the circulation of Coxiella burnetii in portuguese sheep, as well to study in detail the effective presence and circulation of this agent in Serra da Estrela sheep (a autoctonous portuguese sheep breed) in the central region of Portugal. This work is divided in 6 chapters. Chapter 1 presents a general review on Coxiella burnetii biology, morphological features, epidemiology, animal and humal pathogenesis as well as its clinical manifestations, diagnostic methods, the situation of Q fever in Portugal either in humans and in animals, and the characterization of Serra da Estrela region. Chapter 2 indicates the major objectives of this thesis. Chapter 3 focusis on the situation of Q fever in small ruminants in continental Portugal through the realization of an epidemiological survey to estimate the seroprevalence of Q fever antibodies in sheep of all portuguese regions. For this, IgG anti-C. burnetii IgG was evaluated. We found that anti-C. burnetii antibodies were present in 122 sheep, which represents a 11.4% IgG anti-C. burnetii seroprevalence in portuguese sheep. We also found that this prevalence was higher in the Centre region when compared to the other portuguese regions. Chapter 4 aimed at estimating the presence of IgG anti-C. burnetii in a population of sheep in the central region of Portugal. A prospective serosurvey was setup based on blood collection from a representative sample of 168 animals, collected both in 2015 and 2016, and sera were tested for IgG anti-C. burnetii. Of the 2015 sample collection, 7.7% (13/168) animals tested positive for IgG anti-C. burnetii while of the 2016 collection 17.3% (29/168) tested positive, showing a statistically significant (p = 0.008) increase. This supports the notion that Q fever might be an emerging disease in central Portugal. Chapter 5 describes two Q fever outbreaks affecting sheep and goat flocks, as well as a serological survey in bulk tank milk samples assessing C. burnetii circulation in a population of Serra da Estrela in two consecutive years. In this study it was found that 10.2% of the 78 bulk tank milk samples collected in 2015 presented IgG antibodies against C. burnetii. The same farms, visited and sampled in 2016 showed that 25.6% (95%CI) of them were positive. This steep increase in the number of anti-C. burnetii farms between the 2015 and 2016 collections showed to be statistically significant (p = 0.020) and is strongly suggestive of Q fever emergence in Central Portugal. Chapter 6, indicates the main conclusions achieved through the realization of this work, as well as the future work to be done. The study carried out throughout this dissertation was the first to be performed establishing the seroprevalence based on a seroepidemiological study in small ruminants at national level, also establishing distribution of seropositive animals in the different regions of Continental Portugal. The present thesis has shown that despite an apparent low seroprevalence there is an increase in the prevalence of Q fever, which suggests that the agent not only seems to be distributed and circulating throughout the country but seems to be also emerging.
A febre Q é uma doença zoonótica com enorme impacto ao nível da saúde pública e animal. Esta tem uma distribuição praticamente global e é causada pela Coxiella burnetii, que é capaz de infectar várias espécies de animais de entre os quais se destacam os ruminantes, sendo estes o maior reservatório do agente e consequentemente a maior fonte de infeção para o homem. Com características morfológicas únicas, são inúmeros os trabalhos realizados a nível mundial, quer sobre o agente em si, quer sobre o impacto desta zoonose em termos de saúde publica e animal. Os trabalhos realizados a nível mundial levaram a um maior conhecimento deste agente das suas características filogenéticas, assim como da sua metodologia de atuação. Apesar de ser considerada, ao nível da saúde pública, uma doença de declaração obrigatória desde 1999, são poucos os casos notificados, sendo, consequentemente, escasso o conhecimento sobre a endemicidade desta infeção. Simultaneamente são poucos os estudos que inferem a prevalência. Desta infeção ao nível dos pequenos e grandes ruminantes em Portugal continental, assim como o seu impacto a nível de produtivo e da saúde pública. O principal objetivo desta dissertação é avaliar a presença de febre Q nos pequenos ruminantes em Portugal Continental, mais especificamente no centro de Portugal, bem como a incidência desta infecção nesta região. Este trabalho está dividido em 6 capítulos. O Capítulo 1 apresenta uma revisão geral da biologia da Coxiella burnetii assim como, das características morfológicas, da sua epidemiologia, da patogenia em animais e nos humanos assim como as suas manifestações clínicas, os métodos de diagnóstico, a situação atual da febre Q em Portugal, tanto em humanos como em animais, e, por ultimo a caracterização da Serra da Região da Estrela, região onde incidiu, por fatores diversos parte deste trabalho. O capítulo 2 refere os principais objetivos desta tese. O Capítulo 3 centrou-se na situação atual da Febre Q em pequenos ruminantes em Portugal continental, através da realização de um estudo sero-epidemiológico para avaliar a prevalência de Febre Q em pequenos ruminantes de Portugal Continental. Para isso, foi avaliada a presença de IgG anti- C. burnetii em amostras de sangue de pequenos ruminantes de todas as regiões de Portugal Continental. Foi identificada uma prevalência de 11.4%, o que significa que 122 individuos da amostra total foram seropositivos para Ig G anti-C. burnetii. Com este estudo constatámos que esta prevalência foi maior na região Centro, quando comparada com as demais regiões portuguesas. O Capítulo 4, teve objetivo determinar a presença de IgG anti-C. burnetii numa população de ovelhas na região centro de Portugal. Desta forma, foi realizado um estudo serológico prospectivo numa amostra serológica de 168 animais em 2015 e 2016. Os soros foram testados para IgG anti-C. burnetii. Os resultados revelaram que das amostras colhidas em 2015, 7,7% (13/168) animais foram positivos para IgG anti-C. burnetii, enquanto das amostras colhidas em 2016, 17,3% (29/168) apresentaram resultado positivo, revelando, desta forma um reultado estatisticamente significativo (p = 0,008). Desta forma, conclui-se que ocorreu um aumento na seroprevalência de C. burnetii, apoiando o facto de que a febre Q pode ser uma doença emergente no centro de Portugal. O Capítulo 5, descreve os dois surtos de febre Q que afetaram 2 efetivos de ovelhas e cabras, bem como a sua caracterização epidemiológica e estudo epidemiológico efetuado em amostras de leite do tanque de forma a avaliar a presença e circulação de C. burnetii numa população de ovelhas da Serra da Estrela, em duas épocas de produção leiteiras consecutivas, relativas aos anos de 2015 e 2016. Dos resultados obtidos verificou-se que 10.2% das 78 amostras de tanque recolhidas em 2015 apresentaram resultados positivos para IgG anti-C. burnetii e que as mesmas explorações, quando testadas em 2016, foram positivas em 26.5 % dos casos. Este incremento na prevalência revela um aumento na seropositividade de explorações para a C. burnetii. Os resultados obtidos mostraram-se estatisticamente significativas (p = 0,020) e são fortemente sugestivos de a febre Q ser considerada uma doença emergente no centro de Portugal. O Capítulo 6 indica as principais conclusões alcançadas através da realização deste trabalho, bem como o trabalho futuro a ser feito. O estudo realizado ao longo desta dissertação foi o primeiro a ser realizado estabelecendo a seroprevalência a partir de um estudo soroepidemiológico em pequenos ruminantes a nível nacional, estabelecendo também a distribuição de animais seropositivos nas diferentes regiões de Portugal Continental. A presente tese mostrou que, apesar de uma baixa seroprevalência, há um aumento na prevalência de febre Q, o que sugere que o agente parece estar distribuído e a circulando em todo o país, sendo isso é necessário alertar para a possibilidade de transmissão zoonótica, principalmente na região centro de Portugal, uma vez que a relação de proximidade entre os agricultores e ovelhas é considerável. A implementação de programas de monitorização e um plano de vigilância epidemiológica em efetivos sentinelas podem ajudar a prevenir ou mitigar os efeitos de potenciais epidemias.
A febre Q é uma doença zoonótica com enorme impacto ao nível da saúde pública e animal. Esta tem uma distribuição praticamente global e é causada pela Coxiella burnetii, que é capaz de infectar várias espécies de animais de entre os quais se destacam os ruminantes, sendo estes o maior reservatório do agente e consequentemente a maior fonte de infeção para o homem. Com características morfológicas únicas, são inúmeros os trabalhos realizados a nível mundial, quer sobre o agente em si, quer sobre o impacto desta zoonose em termos de saúde publica e animal. Os trabalhos realizados a nível mundial levaram a um maior conhecimento deste agente das suas características filogenéticas, assim como da sua metodologia de atuação. Apesar de ser considerada, ao nível da saúde pública, uma doença de declaração obrigatória desde 1999, são poucos os casos notificados, sendo, consequentemente, escasso o conhecimento sobre a endemicidade desta infeção. Simultaneamente são poucos os estudos que inferem a prevalência. Desta infeção ao nível dos pequenos e grandes ruminantes em Portugal continental, assim como o seu impacto a nível de produtivo e da saúde pública. O principal objetivo desta dissertação é avaliar a presença de febre Q nos pequenos ruminantes em Portugal Continental, mais especificamente no centro de Portugal, bem como a incidência desta infecção nesta região. Este trabalho está dividido em 6 capítulos. O Capítulo 1 apresenta uma revisão geral da biologia da Coxiella burnetii assim como, das características morfológicas, da sua epidemiologia, da patogenia em animais e nos humanos assim como as suas manifestações clínicas, os métodos de diagnóstico, a situação atual da febre Q em Portugal, tanto em humanos como em animais, e, por ultimo a caracterização da Serra da Região da Estrela, região onde incidiu, por fatores diversos parte deste trabalho. O capítulo 2 refere os principais objetivos desta tese. O Capítulo 3 centrou-se na situação atual da Febre Q em pequenos ruminantes em Portugal continental, através da realização de um estudo sero-epidemiológico para avaliar a prevalência de Febre Q em pequenos ruminantes de Portugal Continental. Para isso, foi avaliada a presença de IgG anti- C. burnetii em amostras de sangue de pequenos ruminantes de todas as regiões de Portugal Continental. Foi identificada uma prevalência de 11.4%, o que significa que 122 individuos da amostra total foram seropositivos para Ig G anti-C. burnetii. Com este estudo constatámos que esta prevalência foi maior na região Centro, quando comparada com as demais regiões portuguesas. O Capítulo 4, teve objetivo determinar a presença de IgG anti-C. burnetii numa população de ovelhas na região centro de Portugal. Desta forma, foi realizado um estudo serológico prospectivo numa amostra serológica de 168 animais em 2015 e 2016. Os soros foram testados para IgG anti-C. burnetii. Os resultados revelaram que das amostras colhidas em 2015, 7,7% (13/168) animais foram positivos para IgG anti-C. burnetii, enquanto das amostras colhidas em 2016, 17,3% (29/168) apresentaram resultado positivo, revelando, desta forma um reultado estatisticamente significativo (p = 0,008). Desta forma, conclui-se que ocorreu um aumento na seroprevalência de C. burnetii, apoiando o facto de que a febre Q pode ser uma doença emergente no centro de Portugal. O Capítulo 5, descreve os dois surtos de febre Q que afetaram 2 efetivos de ovelhas e cabras, bem como a sua caracterização epidemiológica e estudo epidemiológico efetuado em amostras de leite do tanque de forma a avaliar a presença e circulação de C. burnetii numa população de ovelhas da Serra da Estrela, em duas épocas de produção leiteiras consecutivas, relativas aos anos de 2015 e 2016. Dos resultados obtidos verificou-se que 10.2% das 78 amostras de tanque recolhidas em 2015 apresentaram resultados positivos para IgG anti-C. burnetii e que as mesmas explorações, quando testadas em 2016, foram positivas em 26.5 % dos casos. Este incremento na prevalência revela um aumento na seropositividade de explorações para a C. burnetii. Os resultados obtidos mostraram-se estatisticamente significativas (p = 0,020) e são fortemente sugestivos de a febre Q ser considerada uma doença emergente no centro de Portugal. O Capítulo 6 indica as principais conclusões alcançadas através da realização deste trabalho, bem como o trabalho futuro a ser feito. O estudo realizado ao longo desta dissertação foi o primeiro a ser realizado estabelecendo a seroprevalência a partir de um estudo soroepidemiológico em pequenos ruminantes a nível nacional, estabelecendo também a distribuição de animais seropositivos nas diferentes regiões de Portugal Continental. A presente tese mostrou que, apesar de uma baixa seroprevalência, há um aumento na prevalência de febre Q, o que sugere que o agente parece estar distribuído e a circulando em todo o país, sendo isso é necessário alertar para a possibilidade de transmissão zoonótica, principalmente na região centro de Portugal, uma vez que a relação de proximidade entre os agricultores e ovelhas é considerável. A implementação de programas de monitorização e um plano de vigilância epidemiológica em efetivos sentinelas podem ajudar a prevenir ou mitigar os efeitos de potenciais epidemias.
Descrição
Tese de Doutoramento em Ciências Veterinárias apresentada à Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Palavras-chave
Coxiella burnetii , Zoonosis , Public health , Serra da Estrela , Prevalence , Seroepidemiology , Epidemics