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H5N1: un modelo epidemiologico espacio temporal en aves domesticas y silvestres.

INTRODUCCION

El virus de la influenza aviar altamente patogena (HPAI) H5N1 pertenece a la familia Orthomyxoviridae, y es el causante de una epidemia de grandes consecuencias que surgio en el sureste de Asia, donde en algunos paises aun sigue siendo endemica (Webster et al, 2006). La transmision del virus se ve favorecida por dos circunstancias: el contacto entre aves domesticas y silvestres o entre especies silvestres. Se trata de una enfermedad que puede ocasionar danos severos en la avicultura y producir cifras altas de mortalidad muy rapidamente (OIE, 2008), pero ademas es una enfermedad zoonosica, es decir, transmisible desde las aves al ser humano. Este hecho es de especial relevancia en las zonas rurales de muchas partes del mundo, donde se producen condiciones que propician el contacto estrecho de las aves domesticas tanto con el ser humano como con las aves silvestres, que constituyen el principal reservorio de la enfermedad.

Las condiciones orogeograficas y socioeconomicas, pero fundamentalmente sanitarias de cada pais o region han sido determinantes para la entrada y difusion de la enfermedad. De esta manera, se han producido patrones diferentes de la enfermedad segun el pais o region del mundo. Por ejemplo, en la Union Europea la mayoria de los brotes ocurrieron en avifauna silvestre, mientras que en el sureste asiatico fueron en aves domesticas. La presencia de humedales y rios (FAO, 2008), ademas de otros parametros como la distribucion de la poblacion (MOPH, 2007) y la densidad avicola (FAO, 2008), delimitan zonas donde la enfermedad encuentra mas facilidad para transmitirse y asentarse hasta convertirse en endemica.

Para ilustrar la importancia de estas condiciones se ha escogido Egipto como modelo. La mayoria del pais esta constituido por desierto, por lo que la densidad de poblacion humana asi como la de aves domesticas y silvestres se encuentra concentrada en torno al Nilo, especialmente en la zona del delta pero tambien en la estrecha franja fertil condicionada por el rio.

Los deltas y marismas, como zonas humedas que son, representan excelentes lugares de reposo y alimento para las aves acuaticas silvestres. Cuando existen explotaciones aviares cercanas, estos lugares favorecen el contacto entre las aves silvestres y domesticas, y propician la difusion de la enfermedad si esta ha entrado. Cuando la mayoria de los asentamientos son de tipo rural y son escasas las medidas de bioseguridad para aislar la avifauna domestica de la silvestre, se incrementa el riesgo de transmision de la enfermedad por el contacto entre ambas poblaciones.

Las rutas migratorias han jugado un papel muy importante en la entrada y difusion de esta enfermedad (Gilbert et al., 2006). Egipto es uno de los paises que recibe aves migratorias desde las rutas del Mar Negro- Mediterraneo y de la del Oeste Asia- Este Africa, que pasan por Turquia (International Wader Study Group, mapa de Rodney West), otro pais con gran numero de notificaciones de HPAI H5N1, por lo que esta conexion resulta de gran importancia a la hora de analizar los factores de riesgo de la enfermedad en Egipto.

En Egipto, el virus HPAI H5N1 esta presente en la poblacion avicola desde 2006 (OIE, 2009 y FAO, 2009). Las medidas tomadas en un intento de erradicar la enfermedad, tales como vacunacion y eliminacion de animales en explotaciones positivas, podrian haber sido poco efectivas dadas las condiciones de bioseguridad y la cantidad de aves domesticas de patio o "backyard poultry" que existen en las zonas rurales, asi como la existencia de mercados avicolas en esas zonas en las que conviven distintas especies de aves domesticas, entre las que se encuentran ciertas especies consideradas reservorios de enfermedad como patos y gansos. Probablemente estos hechos hayan condicionado que la enfermedad sea endemica en el pais segun la OIE (2009).

La poblacion humana egipcia tambien ha sufrido las consecuencias de la influenza aviar, de tal manera que se han producido 66 casos de enfermedad, con alta mortalidad, puesto que el resultado fue fatal en 23 de los afectados (FAO, 2009). Se piensa que reducir la circulacion viral en el sector avicola es la mejor manera de prevenir las infecciones en personas y la posible mutacion del virus que permita y facilite su difusion entre seres humanos (Webster et al., 2002). Por tanto es de vital importancia el seguimiento de los brotes en las aves domesticas en Egipto.

El objetivo de este trabajo es poner de relieve la influencia de los factores socioeconomicos y geograficos en la presentacion de la enfermedad, para lo cual se procedera a georreferenciar los brotes para realizar un analisis epidemiologico espacio- temporal de los mismos y estudiar si existen asociaciones entre ellos intentando conocer el motivo central de dichas asociaciones.

MATERIAL Y METODOS

Bases de Datos

Los datos empleados en este trabajo fueron extraidos de la Organizacion Mundial de Sanidad Animal (OIE) a traves de los informes finales sobre Egipto, desde Febrero de 2006 hasta Junio de 2008. De estos documentos se ha extraido informacion de relevancia para este trabajo, como: localizacion del brote a nivel provincial y local, latitud y longitud, fecha de inicio y de fin de la notificacion, tipo de aves afectadas, poblacion susceptible, numero de casos, numero de muertes y numero de aves sacrificadas. Por falta de notificaciones en la OIE, para los datos desde Junio de 2008 hasta la actualidad, se han empleado datos provenientes de los informes de la Organizacion de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacion (FAO), en los que se especifica la fecha de aparicion de enfermedad, la provincia afectada y el tipo de ave. Tambien se ha tenido en cuenta informacion adicional, como brotes en poblacion humana, debido a la importancia de esta enfermedad en Egipto entre la poblacion rural.

Ejemplos sobre la ruta migratoria del Mar Negro- Mediterraneo y de Oeste Asia- Este Africa se obtuvieron del WERC (Western Ecological Research Center), que recoge datos de migraciones de algunas especies mediante tecnologia GPS.

La informacion sobre los humedales de Egipto fue extraida del archivo de RAMSAR que abarca los humedales de todo el planeta.

Georreferenciacion de datos

Se georreferenciaron los brotes mediante el software ArcGIS 9.2. De esta manera se consiguio dinamizar los datos oficiales y convertirlos en una herramienta visual de gran importancia.

Analisis epidemiologico

La informacion de los brotes ha sido almacenada en hoja de calculo (Microsoft Excel[R]), con la que tambien se han elaborado los indices que relacionan los brotes ocurridos en el delta con el total de brotes.

Para identificar los periodos de tiempo en los que existio mayor riesgo de enfermedad y la asociacion espacial de los brotes, se utilizo el programa SaTScan v7.0, con el que se realizo un analisis retrospectivo espaciotemporal para hallar "clusters" o agrupaciones de brotes con indices altos usando el modelo de permutacion espacio- temporal. En el analisis se realizo sobre un radio de 10 km, que es el radio establecido para la vigilancia de los brotes de enfermedad, y con limitacion temporal de siete dias, pues la OIE notifica los brotes semanalmente.

[FIGURA 1 OMITIR]

RESULTADOS

Evolucion temporal

Al agrupar los 1096 brotes recogidos de todo el periodo, desde Febrero de 2006 a Marzo de 2009, se encontro que el mayor numero de notificaciones de la enfermedad se produjo durante los primeros meses del ano, desde Enero a Abril, de manera que se han sucedido cuatro "olas epidemicas"

(Figura 1). El mayor numero de brotes se registro en Marzo de 2006.

Se analizo la distribucion de los brotes segun el ano en el que se produjeron, observandose que en 2006 se concentraron sobre todo en el delta del Nilo, ya que la relacion entre los brotes del delta respecto del total del ano fue de 0,64, mientras que en 2007 fue de 0,53, estando en este ano menos concentrados en el delta. En 2008 la distribucion volvio a concentrarse en mayor medida en el delta, puesto que esta relacion fue de 0,68.

Tambien es importante destacar que la mayoria de las notificaciones de brotes de influenza aviar H5N1 se produjeron en aves domesticas.

Se comprobo la existencia de la conexion entre Egipto y Turquia mediante el seguimiento a traves de telemetria por satelite (WERC, 2009) de una cerceta comun (Anas crecca), y de un pato cuchara comun (Anas clypeata) durante Marzo y Abril de 2009 (Figura 2). Estos movimientos podrian estar incluidos dentro de las rutas migratorias Mar Negro-Mediterraneo.

[FIGURA 2 OMITIR]

[FIGURA 3 OMITIR]

[FIGURA 4 OMITIR]

A continuacion se realizo un analisis comparativo entre las notificaciones de brotes en ambos paises (Figura 3), encontrandose que las olas epidemicas de ambos paises tenian similitud, comenzando en Turquia en Enero de 2006, un mes antes que en Egipto, (Figura 4). Respecto a los humedales que incluye RAMSAR, en Egipto solo aparecen dos en la zona Norte proxima al delta.

Analisis espacial

Utilizando la serie de datos extraida de la base de datos de la OIE mediante el software SaTScan se obtuvieron tres agrupaciones de brotes o "clusters", uno principal ("cluster" uno) y dos secundarios (Tabla 1).

Los tres "clusters" epidemiologicos obtenidos fueron significativos (p<0,05), es decir, el agrupamiento de los casos en estas tres localizaciones no parece ser al azar. De los resultados obtenidos con el SaTScan es necesario destacar la razon entre el riesgo estimado dentro del cluster y el riesgo estimado fuera del cluster, que se define como el riesgo relativo (Kuldorff et al, 2009).

El "cluster" uno es el que mas probabilidad tiene de que sus brotes no se agrupen al azar, mientras que el "cluster" dos es el que mayor riesgo relativo obtuvo, con una franja temporal que indica que los brotes se concentraron en seis dias, del 16 al 22 de Marzo.

Los "clusters" obtenidos se situan en zonas del Nilo y del delta, y no se agrupan especialmente en torno a los humedales de Bardawil y Burullus cercanos a la costa mediterranea (RAMSAR, 2009) (Figura 5).

[FIGURA 5 OMITIR]

DISCUSION

Mediante la georreferenciacion pudimos observar que los 1047 brotes de HPAI H5N1 registrados por la OIE en Egipto se concentraron en su mayor parte en las zonas correspondientes al rio Nilo, sobre todo en la zona del delta.

Los resultados obtenidos con el analisis retrospectivo de permutacion espaciotemporal indicaron que el cluster dos albergo mayor numero de brotes observados que los esperados. El analisis empleado agrupo estos brotes por proximidad no solo espacial, sino temporal; sin embargo, este tipo de analisis no permitio distinguir cuales se agrupaban espacialmente y cuales temporalmente, por lo que seria interesante realizar otros analisis epidemiologicos para conocerlo.

[FIGURA 6 OMITIR]

Ademas, existen muchos mas brotes no agrupados en el analisis espacio- temporal que se realizo, a la izquierda y derecha del Nilo (Figura 6), que mediante la modificacion en el SaTScan del tanto por ciento de casos incluidos podrian estar agrupados espacialmente en torno a algun elemento geografico o poblacional de importancia, como por ejemplo los "oued", que son canales arenosos o pedregosos por los que se vierte una corriente de agua esporadica, propios de ambientes aridos. Hemos comprobado mediante el software Google Earth, que algunos de los brotes se situaban en un entorno de 1 km a estos canales. Esas zonas son propicias para asentamientos humanos y avifauna silvestre, sin que esten necesariamente agrupados temporalmente.

Se sabe que los factores de riesgo mas importantes que condicionan esta enfermedad son la densidad de poblacion aviar, la presencia de humedales que mantienen poblaciones silvestres y la proximidad entre ambos tipos de poblaciones. Sin embargo, los factores de riesgo cambian en relacion a cada pais por sus peculiares condiciones sanitarias, orogeograficas y sociales. En el caso de Egipto es necesario resaltar que las caracteristicas orogeograficas podrian estar determinando la distribucion de HPAI H5N1. Asi pues se sabe que el delta del Nilo es una zona llana constituida por una amplia extension de humedales, donde se concentran gran cantidad de explotaciones a la vez que posee una gran riqueza en avifauna silvestre. Gran parte de estas aves silvestres son migratorias, siendo las rutas del Mar NegroMediterraneo y del Oeste Asia- Este Africa las que conectan directamente Turquia con el delta del Nilo, como hemos podido constatar por el seguimiento de las aves mediante telemetria por satelite.

Esta conexion, y el hecho de que Turquia notificara en 2006 brotes de HPAI H5N1 un mes antes que Egipto, hace posible que la puerta de entrada de la enfermedad a traves de aves silvestres pudiera ser el delta, y que la enfermedad se hubiera transmitido posiblemente desde Turquia. Esta hipotesis se ve reforzada por la distribucion temporal de los brotes, que en 2006 se concentraron mayoritariamente en el delta del Nilo.

Ademas otro factor de riesgo es el socioeconomico, relacionado con la economia rural. El delta es una importante zona de asentamientos humanos donde la mayoria de la agricultura y la ganaderia es de tipo rural, pues abundan las poblaciones con bajo numero de habitantes (CAPMAS, 2006) (Tabla 2).

Las explotaciones de aves domesticas en Egipto son de tipo semiextensivo, con explotaciones en general con escasas medidas de bioseguridad, lo que podria haber favorecido el contacto entre aves silvestres y domesticas. El escaso desarrollo tecnologico de estas zonas tambien podria estar impidiendo el mantenimiento de una cadena de frio, lo que puede estar favoreciendo el comercio de aves domesticas vivas en mercados rurales, con el consiguiente riesgo de diseminacion del virus. El transporte de las aves vivas tambien puede contribuir a la diseminacion de la enfermedad. Es importante destacar la presencia de aves domesticas "de patio" o "backyard poultry" en las zonas rurales de Egipto, con deficientes medidas de bioseguridad y que ademas mezcla varias especies, entre ellas anatidas, donde estan descritas especies que constituyen reservorio de la enfermedad (Keawcharoen et al., 2008). Todo esto habria permitido el contacto estrecho entre aves silvestres, que son el reservorio de enfermedad, y aves domesticas como ya se ha demostrado (Sturm- Ramirez et al., 2005), constituyendo uno de los factores de riesgo de esta enfermedad que han sido analizados con anterioridad en diversos paises como Tailandia y Vietnam (Gilbert et al., 2008).

Debido a la importancia del sector avicola en la ganaderia de Egipto, ya que produce el 44,3% de carne total (Economic Research Service/USDA, 2001) los esfuerzos para detectar la HPAI H5N1 se centran en la poblacion domestica, por lo tanto, la mayoria de notificaciones han tenido lugar en aves domesticas, a diferencia de Turquia, que si ha notificado casos en aves silvestres.

La alta temperatura en Egipto, con medias anuales diurnas de valor minimo 20,26[grados]C y maximo 26,05[grados]C, (World Meteorological Organisation, 1979- 2000) condiciona por una parte que las explotaciones avicolas sean de tipo semiextensivo, pero por otra parte no favorece la supervivencia del virus, ya que se sabe que son las temperaturas bajas las que lo hacen (Liu et al., 2007). Esto nos hace pensar que la cantidad de virus circulante en el pais sea muy elevada. La introduccion y difusion de HPAI H5N1 en Egipto podria ser similar a la que tuvo lugar en Rumania desde Octubre a Diciembre de 2005 (Ward et al., 2008), ya que la enfermedad se detecto en primer lugar en aves silvestres en el delta del Danubio, una zona especialmente importante en Europa, para mas tarde extenderse a otros humedales y zonas de aves domesticas cercanas a ellos.

En el caso de Egipto, no se puede despreciar la similitud que existe con el caso de Rumania, ya que la via de entrada de la enfermedad en Egipto posiblemente fuera el delta del Nilo, bien a traves del comercio o mediante aves silvestres, mientras que el comercio de aves domesticas fuera la via de expansion o diseminacion de la misma mas probable y que aun persiste.

AGRADECIMIENTOS

Los autores queremos agradecer la ayuda y colaboracion a Marta Martinez, Irene Iglesias, Jose Manuel Sanchez- Vizcaino y a todo su equipo del Departamento de Sanidad Animal de la UCM y al equipo de Epidemiologia y Sanidad Ambiental del CISA- INIA de Madrid.

BIBLIOGRAFIA

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WMO (World Meteorological Organisation) http://www.worldweather.org/059/m059.htm, con acceso el 20 de Abril de 2009.

Marina Vicente, Cristina Ortega, Aida Victoria Sanz, Maria Jesus Munoz (1), Mateo del Pozo (2)

CISA-INIA, Valdeolmos, Madrid (1), Dpto. Sanidad Animal, Facultad de Veterinaria, Universidad Complutense de Madrid (2)
Tabla 1. "Clusters" epidemiologicos de H5N1 HPAI en Egipto
(Feb 06- Jun 08)

Cluster  Radio (m)   Area ([km.sup.2])   Valor P

1        3.23        32.78               0.001
2        3.7         43                  0.001
3        1.68        8.87                0.024

Cluster  Riesgo      Franja temporal     No Brotes
         relativo

1        9.447       26 feb-4 mar 06     35
2        149.571     16-22 mar 08        7
3        89.743      17-23 dic 06        5

Tabla 2. Distribucion poblacional en Egipto

                 Poblacion total

Total General    Urbana/rural    Hombres       Mujeres       Total
                 areas urbanas   15,793,758    15,155,931    30,949,689
                 areas rurales   21,307,095    20,322,246    41,629,341
                 Total           37,100,855    35,478,177    72,579,030
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Author:Vicente, Marina; Ortega, Cristina; Sanz, Aida Victoria; Munoz, Maria Jesus; del Pozo, Mateo
Publication:Revista Complutense de Ciencias Veterinarias
Date:Jul 1, 2009
Words:3581
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