Marangon

Zoonosi e emergenze epidemiche:
cosa cambia quando c’è di mezzo
un vettore
Stefano Marangon – Gioia Capelli
Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie
West Nile disease e patologie emergenti
Definizione di infezione (re)-emergente
E’ un’infezione
non segnalata in precedenza (“nuova”)
nota, ma con una “nuova” evoluzione:
- aumento di frequenza
- diffusione su una diversa e più ampia base
geografica
- coinvolgimento di nuovi ospiti o vettori
West Nile disease e patologie emergenti
Zoonosi emergenti
Circa 70% di tutte le malattie infettive
emergenti che hanno colpito l’uomo negli
ultimi 20 anni sono il risultato del
trasferimento di un agente patogeno dagli
animali (spesso i selvatici) all’uomo
=
zoonosi
West Nile disease e patologie emergenti
Infezioni emergenti
Insorgenza correlata ad interazioni dinamiche tra:
agenti infettivi in rapida evoluzione
ambiente sempre più antropizzato in continua
trasformazione
cambiamenti comportamentali degli ospiti
recettivi (condizionati dall’uomo)
Alterazione del “traffico virale”
West Nile disease e patologie emergenti
Malattie trasmesse da vettori
West Nile disease e patologie emergenti
WND – Ciclo epizootico
Migratori
Trasmissione
Verticale
Ciclo silvestre
Ciclo urbano
Vettore
Ciclo oro-fecale
Altri vettori ?
Trasfusioni,
trapianti,
trasmissione madrefiglio
West Nile disease e patologie emergenti
Infezioni (virali) trasmesse da vettori
vettori
West Nile Virus: isolato da almeno 11 generi (piùospiti
di 100
specie) di zanzare, 6 generi di zecche (sia ixodidi,
sia argasidi),
accidentali
1 specie di culicoidi
virus
reservoir
West Nile disease e patologie emergenti
Infezioni (virali) trasmesse da vettori
vettori
ospiti accidentali
virus
reservoir
Popolazioni dinamiche, in continua evoluzione, con
caratteristiche variabili in diverse aree e nel tempo, in
funzione di specie, caratteristiche locali, clima, stagione, ecc
West Nile disease e patologie emergenti
R0 - Basic Reproduction Ratio
R0= numero medio di infezioni secondarie indotte
da un soggetto infetto, durante il periodo
infettante
Se R0≥1 l’epidemia continua a diffondere
Se R0<1 l’epidemia tende ad estinguersi
West Nile disease e patologie emergenti
..e può essere calcolato come:
β recettivi
R0 =
α+γ+η
β = tasso di contatto utile per l’infezione
α = letalità
γ = tasso di guarigione
η = tasso di mortalità malattia indipendente
West Nile disease e patologie emergenti
La complicazione dei vettori
ma2pnb
R0 =
-r ln(p)
m = densità vettore
a = n° punture/vettore/giorno;
p = probabilità sopravvivenza giornaliera
n = periodo di incubazione del patogeno nel vettore
b = competenza del vettore
Billingsley et al., 2008
West Nile disease e patologie emergenti
La complicazione dei vettori
E’ necessario considerare gli effetti quantitativi:
quanti ospiti vertebrati sono infetti
quanti ospiti invertebrati sono infetti
quali sono i parametri delle due popolazioni che
garantiscono la persistenza dell’infezione
nell’ambiente
West Nile disease e patologie emergenti
WND: situazione epidemiologica in Europa
West Nile disease e patologie emergenti
WND: situazione epidemiologica in Europa
Isolamento virale in
vettori o vertebrati
Casi confermati in
uomo o cavallo
Ab in vertebrati
Hubalek et al., 1999
West Nile disease e patologie emergenti
Situazione epidemiologica WND in Europa
Dati di sorveglianza in EU potrebbero indicare:
circolazione di ceppi virali diversi (lineage I e II) in
Europa centrale (ciclo silvestre o introduzioni
E’ ipotizzabile la diffusione e la persistenza su
ripetute?)
vasta scala della malattia in Europa, con
introduzione
ad opera
di volatili
comparsa dioccasionale
numerosi casi
di infezione
nell’uomo?
migratori in altre aree umide in EU (es. Toscana,
1998; delta del Po, 2008)
possibile amplificazione locale in funzione della
presenza, densità, abitudini alimentari dei vettori……
West Nile disease e patologie emergenti
Distribuzione WND in USA nel 1999
67 casi di malattia nell’uomo
7 con esito fatale
West Nile disease e patologie emergenti
Distribuzione WND in USA - 2008
West Nile disease e patologie emergenti
Differenze fra la situazione in USA e in Europa
Europa
Virus
Lineage I
Lineage II
USA
Lineage I – variante filogenetica con
singola mutazione:
> viremia (corvo americano)
> virulenza
Vettore
Rara presenza di
zanzare con abitudini
alimentari ibride
(uomo/uccelli)
Larga presenza di
zanzare con abitudini
alimentari ibride
Ambiente
Frequenza >in aree
umide
Frequenza >in aree
American crow
urbane
Ospite
Specie/ceppi di volatili
EU
Possibile “resistenza” di
popolazione
Specie/ceppi volatili
USA
et al., 2007
PopolazioneBrault
“naive”
West Nile disease e patologie emergenti
AGRICOLTURA. Il Ministero ha ridotto l’area soggetta a restrizioni per contenere la malattia
Lingua blu, per Verona resta il blocco dei bovini
West Nile disease e patologie emergenti
Bluetongue virus (BTV)
40°- 45° N
Considerata una malattia esotica fino al 1998
35° SDal 1998 al 2008 introduzione e diffusione in
Europa di 8 sierotipi (BTV-1, BTV- 2, BTV-4, BTV6, BTV-8, BTV-9, BTV-11, BTV-16)
West Nile disease e patologie emergenti
Distribuzione BTV in EU – Marzo 2009
West Nile disease e patologie emergenti
WND – Ciclo epidemiologico in aree non endemiche
Introduzione
La via principale di introduzione di WNV nelle regioni
europee a clima temperato è costituita da volatili
migratori infetti provenienti da Africa o MedioOriente (Europa Centrale)
West Nile disease e patologie emergenti
WNV – Ciclo epidemiologico in aree non endemiche
Possibile amplificazione a livello locale in funzione di:
specie/densità dei volatili
specie/densità dei vettori
caratteristiche dello stipite virale
correlazione fra ambiti silvestri e urbani (“bridgevectors”, uccelli peri-domestici )
West Nile disease e patologie emergenti
WNV – Ciclo epidemiologico in aree non endemiche
Il ruolo degli insetti vettori è condizionato da:
competenza (genetica)
dinamica della popolazione
clima
comportamenti alimentari
modifiche dell’ecosistema (< biodiversità)
West Nile disease e patologie emergenti
Cambiamenti della temperatura (anni ’80 vs anni ’90)
Malattie infettive emergenti e possibili scenari: quali
rischi corre il patrimonio bovino della Pianura Padana
West Nile disease e patologie emergenti
WNV - Relazione fra >T e diffusione del virus
L’ aumento della temperatura può influenzare:
- persistenza di specie “esotiche” di insetti
- aumento delle popolazioni (> proliferazione),
del livello e del periodo di attività dei vettori
- estensione di aree/periodi a rischio
- maggior virogenesi
- < periodo di incubazione virale nell’insetto (EIP)
- EIP richiede 109°C-giorni (temperatura minima
di replicazione di WNV nel vettore = 14°C)
West Nile disease e patologie emergenti
…solo a seguito dei cambiamenti climatici globali?
West Nile disease e patologie emergenti
Infezioni trasmesse da vettori: prospettive
West Nile disease e patologie emergenti
Infezioni trasmesse da vettori: prospettive
Probabile aumento del range di distribuzione dei
vettori come conseguenza dei cambiamenti climatici
(aumento temperatura, ……)
Aumento frequenza di infezioni trasmesse da vettori
con ciclo riproduttivo rapido, habitat non specializzato
Culicoides obsoletus
e molto mobili (Italia: WND, Leishmania,
Rickettsiae.…)
Alcune infezioni “vector-borne” (a rapida evoluzione,
causate da agenti “promiscui”) potrebbero
“rispondere” rapidamente ai cambiamenti climatici in
Europa (es. Rift Valley Fever)
Malattie infettive emergenti e possibili scenari: quali
rischi corre il patrimonio bovino della Pianura Padana
West Nile disease e patologie emergenti
Infezioni “vector-borne”: prospettive di controllo
Rafforzamento misure di sorveglianza “basata sul
rischio” (messa a punto di modelli predittivi) e
attivazione di sistemi di “early detection”
Adeguata preparazione interventi medico-veterinari in
caso di emergenze (piani di emergenza, con possibile
vaccinazione, messa a punto e utilizzo di sistemi GIS……)
Sorveglianza/lotta vettori basata sulla conoscenza
della loro biologia nell’area di interesse
West Nile disease e patologie emergenti
Vuoi un rimedio
“naturale”?
West Nile disease e patologie emergenti
West Nile disease e patologie emergenti
..e in caso di emergenza?
occorre agire sulla capacità vettoriale laddove possibile
Possiamo agire …?
risposta
….sul numero di vettori/
adulti/persona?
SI
disinfestazione
….sul numero di
pasti/vettore/giorno?
NO
….sulla frazione dei vettori
infetti?
NO
(a meno che tutta la popolazione
recettiva non venga vaccinata)
….sul periodo di incubazione
nel vettore?
NO
(solo la T può farlo…)
….sulla sopravvivenza media
del vettore?
NO (per ora…)
(disinfestazione agisce solo su una
parte di popolazione)
Zoonosi e emergenze epidemiche: cosa cambia quando c’è di mezzo un vettore
……..possibilità di strategie di controllo future
ma2pnb
R0 =
-r ln(p)
VACCINI CONTRO I VETTORI
MODELLI PER MALARIA E DENGUE
ATTENZIONE: il vettore che punge un animale/uomo
vaccinato CONTRO il vettore può trasmettere l’agente
patogeno (quindi rischio individuale permane), o
assumerlo in quel momento, MA NON VIVRA’
ABBASTANZA PER TRASMETTERLO AD ALTRI OSPITI
Billingsley et al., 2008
Zoonosi e emergenze epidemiche: cosa cambia quando c’è di mezzo un vettore