A simple model for the establishment of tick-borne pathogens of Ixodes scapularis : a global sensitivity analysis of R0

The basic reproduction number of a pathogen, R 0, determines whether a pathogen will spread (R0>1R 0>1), when introduced into a fully susceptible population or fade out (R0<1R 0<1), because infected hosts do not, on average, replace themselves. In this paper we develop a simple mechanistic model for the basic reproduction number for a group of tick-borne pathogens that wholly, or almost wholly, depend on horizontal transmission to and from vertebrate hosts. This group includes the causative agent of Lyme disease, Borrelia burgdorferi, and the causative agent of human babesiosis, Babesia microti, for which transmission between co-feeding ticks and vertical transmission from adult female ticks are both negligible. The model has only 19 parameters, all of which have a clear biological interpretation and can be estimated from laboratory or field data. The model takes into account the transmission efficiency from the vertebrate host as a function of the days since infection, in part because of the potential for this dynamic to interact with tick phenology, which is also included in the model. This sets the model apart from previous, similar models for R0 for tick-borne pathogens. We then define parameter ranges for the 19 parameters using estimates from the literature, as well as laboratory and field data, and perform a global sensitivity analysis of the model. This enables us to rank the importance of the parameters in terms of their contribution to the observed variation in R0. We conclude that the transmission efficiency from the vertebrate host to Ixodes scapularis ticks, the survival rate of Ixodes scapularis from fed larva to feeding nymph, and the fraction of nymphs finding a competent host, are the most influential factors for R0. This contrasts with other vector borne pathogens where it is usually the abundance of the vector or host, or the vector-to-host ratio, that determine conditions for emergence. These results are a step towards a better understanding of the geographical expansion of currently emerging horizontally transmitted tick-borne pathogens such as Babesia microti, as well as providing a firmer scientific basis for targeted use of acaricide or the application of wildlife vaccines that are currently in development.

Diagnóstico situacional de cuatro hemoparásitos en canes menores de un año, en cinco barrios del distrito VI-2 de Managua

Con el objetivo de conocer la presencia de agentes etiológicos causantes de las hemoparasitosis en canes, se realizó un estudio en cinco barrios del distrito VI- 2 de la ciudad de Managua , entre el 21 de Marzo al 01 de Abril del 2005, la localidad presentó una temperatura med ia 30.3 °C y una humedad relativa del 75% ± 5%. Se realizó un muestreo de 220 canes menores de un año, correspondiente al 20% del universo (1098 canes), en los cuales se les extrajo 2ml de sangre de la arteria radial y se realizaron dos frotis sanguíneos, mediante una punción del pabellón auricular (circulación periférica), ese mismo día, en el laboratorio, se obtuvo el hematocrito de la muestra de sangre y los frotis sanguíneos se tiñeron por el método de Giemsa, luego se observaron dos frotis sanguíneos por cada can muestreado, utilizando microscopía óptica de inmersi ón para identificar los hemoparásitos haciendo uso de parámetros morfológicos de clasificación taxonómica. Se encontraron 39 (17.7 %) canes hemoparasitados y una prevalencia para Haemobartonella canis de 2.5%, Babesia canis con 0.77 % y Ehrlichia canis con 0.19%; mientras, que en Hepatozoon canis no se encontró ningún caso positivo. Además se presento una asociación hemoparasitaria (Babesia-Haemobartonella) con una prevalencia de 0.29 %.

Diagnostico de hemoparasitos en equinos en la region del Pacifico de Nicaragua utilizando frotis sanguineo

Con el objetivo de conocer la presencia de agentes Etiológicos causantes de homoparásitosis en equinos se realizó un estudio en la faja del Pacifico de Nicaragua durante los meses de Abril a Noviembre del 2006, en los Departamentos de Carazo, Chinandega, Granada, León, Managua, Masaya y Rivas. Esta zona geográfica del país presenta una temperatura media anual en el rango de 30ºC a 32ºC y una humedad relativa de 76% ± 78 5%; precipitación pluvial media anual en el rango de 1483.9 a 1970.0 mm; la altitud osciló entre 82.97 msnm a 580.13 msnm. Se realizo un muestreo de 150 equinos mayores de dos años, correspondiente al 1.30 % de la población muestradas, en los cuales se tomo 3cc de sangre de la vena yugular, mediante una punción, a las muestras de sangre se les realizo dos frotis sanguíneos, y se obtuvo el hematocrito de la misma , tiñéndose los frotis sanguíneos por el método de Giemsa, posteriormente se observaron los frotis sanguíneos por cada equino muestrado, se utilizo microscopia óptica de inmersión para identificar lo hemoparásitos haciendo uso de los parámetros morfológicos de sus clasificación taxonómica. Se encontraron 58 equinos positivos de Babesia ssp correspondiente al 38.66 % de los 150 equinos muestrados y 92 casos de equinos negativos de Babesia ssp correspondiente al 61.33 % de los 150 equinos muestrados. Además se encontró prevalencia de Babesia de 5.92% en toda la faja del pacifico, encontrando para cada uno de los Departamentos muestrados son: a Managua con un 7.14 %, Masaya 6.43%, Granada 5.71%, Rivas 7.14%, Carazo 3,57%, León 3,57%, Chinandega 7,86% de Babesia ssp.

Hemoparásitos en bovinos de engorde en las fincas Cañas Gordas y Las Alturas, comarca San Agustín, Acoyapa, Chontales, en los meses de agosto - octubre 2012

Con el objetivo de determinar la prevalencia de hemoparásitos en bovinos de engorde y su efecto sobre la productividad de los animales; se identificó la presencia de ectoparásitos vectores y se analizaron los factores agroecológicos que permiten la presencia de estas parasitosis en Las fincas Cañas Gordas y Las Alturas ubicadas en la comarca San Agustín, municipio de Acoyapa, departamento de Chontales; Cañas Gordas con las coordenadas geográficas latitud norte 11° 52´ 60” y longitud oeste 85°24´0”, con una elevación de 36 msnm y Las Alturas con las coordenadas geográficas latitud norte 11° 58´ 03.41”, longitud oeste 85°21´47.47” y con una elevación de 136 msnm, comprendidas en una zona subtropical de montaña, ambas fincas con una humedad relativa del 76%, precipitación promedio anual de 1 134,1 mm y una temperatura anual promedio 27. 2 °C. Para realizar el estudio se tomó un lote de 150 animales por cada finca en un rango de peso de 280 a 320 kg muestreando el 10% de la población total, tomando 15 animales por finca, para un total de 30 exámenes, efectuando 4 muestreos con intervalos de 21 días entre los meses de agosto, septiembre y octubre. La toma de muestra se realizó mediante venopunción de la yugular, trasladándose estas al laboratorio de Parasitología (FACA – UNA) se procedió a realizar 2 frotis sanguíneos por cada muestra utilizando el método de tinción coloración Giemsa, para la posterior observación de los hemoparásitos. Obteniendo tres especies de hemoparásitos Babesia, Anaplasma y Tripanosoma, Se determinó que en la finca Cañas Gordas la prevalencia de Babesia es de 53%, en Las Alturas es del 73%; en ambas fincas la prevalencia de Anaplasma es de 93%; de Tripanosoma es del 27% únicamente en Cañas Gordas, este último debido a la presencia del lago Cocibolca en las inmediaciones de la finca que permite un ambiente húmedo favorable para una mayor presencia del hospedero intermediario (Tábanus). Las pérdidas económicas anuales ocasionadas por la presencia de hemoparásitos en Las Alturas fué de C$ 139,243.50 en un lote de 150 animales; en Cañas Gordas fué de C$ 234,837.00. Para realizar un control eficaz de los hemoparásitos se debe contar con un plan de control de ectoparásitos, efectuar exámenes complementarios periódicamente para determinar la especie de hemoparásitos y así aplicar un tratamiento específico, además de mantener un plan de vigilancia permanente.

Diagnóstico zoosanitario del hato lechero en el Centro Integral de Investigación, Innovación, Producción, Extensión y Enseñanza Agropecuaria las Lomas durante el período de Marzo-Junio 2014

El presente estudio se llevó acabo con el objetivo de realizar un diagnóstico zoosanitario del hato lechero en el centro integral de investigación, innovación, producción, extensión, y enseñanza agropecuaria Las Lomas durante el periodo marzo-junio 2014. Los datos generados fueron sometidos a estadística descriptiva utilizando el programa EXCEL, descritos cualitativamente, y a través de porcentajes. El tamaño de la población para este trabajo fue de 318 bovinos de los cuales se seleccionaron en diferentes categorías. En el caso de la triada clínica se obtuvo resultados normales en las distintas categorías del hato con promedios para frecuencia respiratoria por ejemplo en vacas lactando de 29.94, frecuencia respiratoria en vacas horas una media de 64 y para temperatura en terneros de destete una media de 38.53. En los animales que se les tomo muestras para enviarlas al laboratorio se encontró que el 50% de estos resultaron positivos a infección por parásitos de los géneros coccidias spp, 26%, nematodos de la superfamilia strongyloidea, 2% y la superfamilia trichostrongyloidea, 14% y hemoparasitos como babesia ssp con un 8 %, consideramos que no son resultados alarmantes pero con la presencia de ellos se corre el riesgo de que se desarrolle la enfermedad en el resto del hato. En cuanto a los resultados de la prueba de mastitis resultaron positivos 11 vacas que corresponde al 22.44% de las 49 vacas muestreadas, cabemos señalar que no son resultados altos pero que en conjunto con las malas condiciones en las salas de ordeño y las malas prácticas durante el ordeño conllevan a producir una leche de mala calidad, consideramos que el estado general de los animales es bueno ya que a la vez presentaron una condición corporal promedio de 3.5 en las diferentes categorías, y con los datos obtenidos nos dio pauta para la elaboración de un plan de sanidad animal que contribuye a dar un mejor manejo en el hato.

Hemoparasitosis en ganado lechero en las Fincas Los Robles (San Rafael del Norte, Jinotega) y Vista Hermosa (San Pedro de Lóvago, Chontales), marzo – abril 2015

Con el objetivo de determinar la prevalencia de hemoparásitos en bovino de leche y su efecto sobre la productividad de los animales; se identificó la presencia de hemoparásitos y se analizaron las diferencias agroecológicas que permiten la presencia de estas parasitosis en la Finca Los Robles ubicada en el municipio de San Rafael del Norte, Jinotega y la Finca Vista Hermosa ubicada en el municipio de San Pedro de Lovago, Chontales. Para el estudio se hizo un análisis descriptivo, con distribuciones de frecuencia; el estudio se realizó en vacas de ordeño con un rango de peso de 425 a 352 kg en ambas fincas para un total de 12 animales (6 por finca), sin aplicar ningún tipo de medicamento en un periodo de 63 días. Efectuando 3 muestreos con intervalos de 21 días entre los meses de Marzo y Abril, para un total 36 exámenes; Durante el estudio se realizó el pesaje de la leche semanalmente, el pesaje corporal de las vacas, y la realización de hematocrito para determinar la anemia causada por los hemoparásitos, la toma de muestras se realizó mediante venopunción yugular, se extrajo 2ml de sangre, trasladándose estas al laboratorio de parasitología (FACA-UNA) donde se elaboraron 2 frotis sanguíneos por cada muestra, usando el método de tinción de Giemsa. Obteniendo 2 especies de hemoparásitos Babesia y Anaplasma. Se determinó que en la Finca Los Robles, en el primer muestreo la prevalencia de Anaplasma marginale y centrale fue de un 100 % y en Vista Hermosa fue de 50% a Anaplasma marginale y el 16.6% A.centrale, resultando nula a Babesia; En el segundo y tercer muestreo se obtuvo en los Robles el 100% de las muestras a Anaplasma marginale y centrale y el 50% positivas a Babesia, mientras que en Vista hermosa se obtuvo el 83.33 % A. Marginale y el 33.33 % Anaplasma Centrale, siendo nula la presencia de Babesia; la prevalencia de Anaplasma puede ser mayor a la de Babesia puesto que la garrapata no es el único vector y su presencia está ligada a los insectos picadores como Tábanus y Stomoxys calcitrans. El hematocrito indicó que los individuos de Los Robles presentaron una disminución gradual en el cuadro hemático, siendo un individuo el más afectado con un 19 % debido a que presentaba infección mixta Babesia y Anaplasma, en Vista Hermosa se mantuvieron en el rango fisiológico (46 - 24), identificándose una con el rango más bajo 27 %. Las pérdidas económicas en el periodo de estudio (63 días) en un lote de 6 animales fueron de C$ 3251 en leche y C$ 1092 en peso, para Los Robles y en Vista Hermosa fue de C$ 2268 en leche y C$ 3360 en peso. Para realizar un control eficaz de los hemoparásitos se debe contar con un plan de control de ectoparásitos, efectuar exámenes complementarios frecuentemente, para determinar la especie de hemoparásito y así aplicar un tratamiento específico, además mantener un plan de vigilancia permanente.

Caracterización de las enfermedades monitoreadas por el sistema de vigilancia de salud animal en bovinos del municipio de Camoapa en el periodo 2011- 2014

La investigación se realizó en el municipio de Camoapa departamento de Boaco. El objetivo fue Caracterizar las enfermedades monitoreadas por el sistema de vigilancia de salud animal (SIVE) en bovinos del municipio en el periodo 2011–2014. El trabajo consistió en determinar la presencia, distribución temporal y espacial así como el comportamiento de las enfermedades zoonóticas, analizando los datos obtenidos de la base de datos del SIVE del Instituto de Protección y Sanidad Agropecuaria (IPSA) entre el 2011-2014, obtenidas de los reportes realizados por el médico veterinario de Camoapa. Se realizó un estudio de corte transversal (retrospectivo) donde se evaluó el comportamiento de las enfermedades en el período. El procesamiento estadístico de las variables e indicadores se realizó utilizando el programa Microsoft Exel 2010. Los resultados derivados del análisis demostraron una presencia de agentes infecciosos como: Áscari 37.50%, Babesia spp. 5.60%, Brucellla spp 0.04%, Coccidia spp. 47.75%, Escherichia coli (E. coli) 100%, Rinot raqueítis infecciosa bovina (RIV/VPI) 100%, Paratuberculosis 100%, Trichostrongilosis 77.7%, La distribución en el periodo en estudio (2011–2014) fue: en el año 2011 de 6% de los casos, en el 2012 de 54%, 2013 de 23% y en el 2014 de 16% de un total de 111 casos. El año 2012 se identificó con mayores índices de muestras positivas, con el 54%, en la distribución por mes el año, 2011 en el mes de julio se encontró una mayor distribución con el 86%, en el 2012 en Marzo con 42% y en 2013 nuevamente en Marzo con 38% y para el año 2014 en septiembre con 56% de presencia de enfermedades, la distribución espacial demuestra que la comarca Bijagua presento 18% de casos y Zarrigo 15% de los casos en el periodo 2011-2014. En la distribución por año, Platanar norte se encontró una mayor distribución con el 100% en el 2012, Zarrigo con 27% en 2013 Tolinapa con 38% y para el 2014 Matamba con 44% de los casos. Se concluye que se identificó presencia de agentes infecciosos productores de enfermedades importantes para el consumidor, como: bacterias del genero Brucella spp., Escherichia coli, y parásitos nematodos como trichostrongylus, Áscaris y protozoarios como Coccidia Spp. Se recomienda elaborar un diseño muestreal para determinar la prevalencia real de la enfermedades en el municipio, ya que hay enfermedades que son de notificación obligatoria para la OIE, el involucramiento de los productores en mantener el estatus sanitario del municipio al notificar los problemas sanitarios con respecto a las enfermedades zoonóticas e implementar calendarios sanitarios, así como llenar registros de control sanitario, además de incorporar el municipio a los programas de trazabilidad bovina y certificación de hatos libres de brucelosis y tuberculosis.

Avaliação de aspectos hematológicos, bioquímicos e de hemoparasitas em população de Didelphis aurita Wied-Neuwied, 1826 (Didelphimorphia: Didelphidae) da Serra dos Órgãos, RJ

A Floresta Tropical Atlântica apresenta uma enorme biodiversidade, e está atualmente sujeita a inúmeras pressões como a perda de área pela intensa ocupação humana, agricultura, pecuária, urbanização e industrialização. Esses impactos têm provocado desmatamento e fragmentação florestal, processos que interferem na manutenção das populações animais, inclusive afetando os ciclos silvestres de parasitas e microorganismos. Didelphis aurita é um marsupial da Mata Atlântica com alta capacidade adaptativa a ambientes perturbados. Esta espécie onívora é tolerante à fragmentação florestal, podendo sobreviver em ambientes silvestres, rurais, suburbanos e urbanos, tendo importância na conexão dos ciclos silvestres e urbanos de diversos agentes. Este trabalho teve por objetivo descrever aspectos hematológicos, bioquímicos e de hemoparasitas em Didelphis aurita de duas áreas da Serra dos Órgãos/ RJ, uma área fragmentada e outra de mata contínua. Entre julho de 2011 e fevereiro de 2012 foram capturados 61 animais que tiveram amostras de sangue avaliadas. Os resultados expressos como média desvio padrão foram: Volume Globular 38,66 % ( 4,97); Hemácias 5,40 ( 0,75) x106/mm3; Hemoglobina 12,78 ( 1,68) g/dL; VGM 71,69 ( 3,56) fl; CHGM 33,01 ( 0,63) %; Plaquetas 514,70 ( 323,10) x 103/mm3; Leucócitos 19.678,52 ( 10.152,26)/mm3; Basófilos 0,59 ( 0,72) %; Eosinófilos 13,79 ( 6,94)%; Bastonetes 0,77 ( 2,04) %; Segmentados 41,12 ( 13,95) %; Linfócitos 41,97 ( 12,97) %; Monócitos 1,75 ( 1,51)%. Para parâmetros bioquímicos encontramos os seguintes resultados: Proteínas totais 8,50 ( 1,68); albumina 3,03 ( 0,69); globulina 5,44 ( 1,66); uréia 83,57 ( 20,11); creatinina 0,44 ( 0,13); ALT 85,01 ( 65,65); AST 314,55 ( 130,58); FA 420,38 ( 371,89); GGT 19,40 ( 8,51). Os parâmetros hematócrito, hemoglobina, hematimetria, ALT, AST e FA foram maiores nos machos do que nas fêmeas. Adultos apresentaram valores de proteína plasmática total, leucócitos, hematócrito, hemoglobina, hematimetria, albumina, proteínas totais, creatinina e GGT maiores do que jovens, e o inverso ocorreu para plaquetas, globulina e FA. Animais do Fragmento apresentaram valores de massa corporal e albumina menores do que os do Garrafão, e o inverso ocorreu para GGT e globulina. Babesiasp. ocorreu em 26,6% da população, sendo mais freqüente em adultos. Estes resultados são os primeiros parâmetros de referência para Didelphis aurita na Serra dos Órgãos, contribuindo para o estudo desta espécie.

Investigating the persistence of tick-borne pathogens via the R-0 model

In the epidemiology of infectious diseases, the basic reproduction number, R-0, has a number of important applications, most notably it can be used to predict whether a pathogen is likely to become established, or persist, in a given area. We used the R-0 model to investigate the persistence of 3 tick-borne pathogens; Babesia microti, Anaplasma phagocytophilum and Borrelia burgdorferi sensu lato in an Apodemus sylvaticus-Ixodes ricinus system. The persistence of these pathogens was also determined empirically by screening questing ticks and wood mice by PCR. All 3 pathogens behaved differently in response to changes in the proportion of transmission hosts on which I. ricinus fed, the efficiency of transmission between the host and ticks and the abundance of larval and nymphal ticks found on small mammals. Empirical data supported theoretical predictions of the R-0 model. The transmission pathway employed and the duration of systemic infection were also identified as important factors responsible for establishment or persistence of tick-borne pathogens in a given tick-host system. The current study demonstrates how the R-0 model can be put to practical use to investigate factors affecting tick-borne pathogen persistence, which has important implications for animal and human health worldwide.

Validation of an ELISA method for the serological diagnosis of canine brucellosis due to Brucella canis

In the present study, the validation of an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for serodiagnosis of canine brucellosis is described. Two different antigenic extracts, obtained by heat or ultrasonic homogenization of microbial antigens from a wild isolate of Brucella canis bacteria, were compared by ELISA and Western blot (WB). A total of 145 canine sera were used to define sensitivity, specificity and accuracy of the ELISA as follows: (1) sera from 34 animals with natural B. canis infection, confirmed by blood culture and PCR, as well as 51 sera samples from healthy dogs with negative results by the agar-gel immunodiffusion (ACID) test for canine brucellosis, were used as the control panel for B. cants infection; and (2) to scrutinize the possibility of cross reactions with other common dog infections in the same geographical area in Brazil, 60 sera samples from dogs harboring known infections by Leptospira sp., Ehrlichia canis, canine distemper virus (CDV), Neospora caninum, Babesia canis and Leishmania chagasi (10 in each group) were included in the study. The ELISA using heat soluble bacterial extract (HE-antigen) as antigen showed the best values of sensitivity (91.18%), specificity (100%) and accuracy (96.47%). In the WB analyses, the HE-antigen showed no cross-reactivity with sera from dogs with different infections, while the B. canis sonicate had various protein bands identified by those sera. The performance of the ELISA standardized with the heat soluble B. canis antigen indicates that this assay can be used as a reliable and practical method to confirm infection by this microorganism, as well as a tool for seroepidemiological studies. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Survey for Tick-Borne Zoonoses in the State of Espirito Santo, Southeastern Brazil

Blood samples collected from 201 humans, 92 dogs, and 27 horses in the state of Espirito Santo, Brazil, were tested by polymerase chain reaction, indirect immunofluorescence assays, and indirect enzyme-linked immunosorbent assay for tick-borne diseases (rickettsiosis, ehrlichiosis, anaplasmosis, borreliosis, babesiosis). Our results indicated that the surveyed counties are endemic for spotted fever group rickettsiosis because sera from 70 (34.8%) humans, 7 (7.6%) dogs, and 7 (25.9%) horses were reactive to at least one of the six Rickettsia species tested. Although there was evidence of ehrlichiosis (Ehrlichia canis) and babesiosis (Babesia cams vogeli, Theileria equi) in domestic animals, no human was positive for babesiosis and only four individuals were serologically positive for E. canis. Borrelia burgdorferi-serologic reactive sera were rare among humans and horses, but encompassed 51% of the canine samples, suggesting that dogs and their ticks can be part of the epidemiological cycle of the causative agent of the Brazilian zoonosis, named Baggio-Yoshinari Syndrome.

Hepatozoon canis infection associated with dog ticks of rural areas of Rio de Janeiro State, Brazil

Hepatozoon canis is a tick-borne protozoan that infects dogs and has been reported throughout the world. Manifestation of H. canis infection varies from being sub-clinical in apparently healthy dogs to severe illness. The main vector of the infection is the dog tick, Rhipicephalus sanguineus although other species may also transmit this agent. H. canis has been reported previously in Brazil, but mostly as an occasional finding during laboratory exams and always associated with other diseases. The prevalence of H. canis in dogs of rural areas of Brazil has been little studied. For this study, 250 dogs from seven counties of Rio de Janeiro state were examined. All the dogs were from rural areas, near forest. of the dogs examined, 26 dogs were from Seropedica, 82 from Itaguai, 41 from Paracambi, 26 from Mangaratiba, 32 from Barra do Pirai, 32 from Pirai and 11 from Miguel Pereira. Blood smears from the peripheral blood of the ear were taken and ticks found on the dogs were collected for identification in the laboratory. Using blood smear evaluation, H. canis was identified in 39.2% of the animals examined. Other hemoparasites identified were Babesia canis (5.2%) and Ehrlichia canis (4.8%). Four tick species were found parasitizing the dogs: Amblyomma cajennense (23.6%), R. sanguineus (12.4%), Amblyomma aureolatum (2.8%) and Amblyomma ovale (2.0%). There was a positive correlation between the presence of A. cajennense and H. canis infection. (C) 2001 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.

Acaricidal activity of ethanolic extract from aerial parts of Tagetes patula L. (Asteraceae) against larvae and engorged adult females of Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Validation of a Leishmania infantum ELISA rapid test for serological diagnosis of Leishmania chagasi in dogs

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação sorológica de patógenos transmitidos por carrapatos em cães urbanos e rurais do estado do Paraná, Brasil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)