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Highly pathogenic avian influenza viruses arise when low pathogenic influenza viruses spill over from wild birds into domestic poultry. The viruses that are present without affecting the host in wild birds can mutate to highly pathogenic variants by circulating through domestic poultry. As wild aquatic birds are the natural reservoir for low pathogenic avian influenza viruses understanding the ecology of AIV in these hosts is crucial to preventing future epidemics.
During 2007–2009 and 2012–2014, avian influenza virus (AIV) was studied in a wild avian community of a northern Spanish wetland using non-invasive sampling methods and host identification by COI barcoding. The aim of this longitudinal study was to evaluate AIV dynamics in a natural wetland ecosystem, taking into account both virological aspects and ecological traits of hosts. Global AIV prevalence decreased significantly during the second sampling period (0.3%) compared to the first (6.6%). Circulating subtype distributions were also different between periods, with a noteworthy H5 and H7 subtype richness during the first sampling period. Mallard Anas platyrhynchos was identified as the main AIV host, although not all positive samples could be ascribed to the host. We modelled AIV prevalence with regard to the avian host community composition and meteorological data from the wetland. Statistical analysis revealed seasonal differences in AIV detection, with higher prevalence during the breeding season compared to other phenological events. The model also shows that the lower AIV prevalence during the second study period was associated with a significant reduction of breeding Anseriformes in the wetland, revealing a long-term fluctuation of AIV prevalence driven by the breeding Anseriformes community. This longitudinal study on AIV epidemiology in a natural ecosystem reveals that although prevalence follows seasonal and annual patterns, long-term prevalence fluctuation is linked to the breeding community composition and size. These results are relevant to understanding the influence of host ecology on pathogen transmission for preventing and managing influenza emergence.
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Los virus de influenza aviar de alta patogenicidad (VIAAP) que pueden tener efectos devastadores en granjas avícolas en el caso de algunas cepas incluso afectar al hombre surgen cuando virus de influenza aviar de baja patogenicidad entran en contacto con grandes poblaciones de aves domésticos y mutan hacia variantes altamente patógenas.
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Los subtipos de VIA de baja patogenicidad circulan en aves silvestres sin causar signos de enfermedad o patología alguna. De entre todas las especies silvestres, las incluidas en los órdenes Anseriformes y Charadriiformes son consideradas el reservorio natural del virus de la influenza aviar (VIA). Especialmente el ánade azulón (Anas platyrhynchos) parece tener un papel relevante en la epidemiología de los virus influenza, ya que alberga la mayor diversidad de subtipos y frecuentemente presenta una prevalencia alta. Sin embargo, el virus de la influenza se puede encontrar también en otras especies de aves, por lo que el estudio integral de la comunidad de aves silvestres presentes en una zona es fundamental para profundizar en la epidemiologia de la influenza aviar.
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Con este objetivo se ha realizado un estudio a largo plazo en un pequeño humedal alavés, con el objetivo de evaluar la epidemiología del virus influenza teniendo en cuenta la ecología de la comunidad de aves locales, así como aspectos inherentes al propio virus y otros factores ambientales. Las muestras de heces de aves silvestres se tomaron en dos periodos 2007-2009 y 2012-2014. Para ello se decidió usar un método de muestreo no invasivo, recogiendo heces de los dormideros y zonas de descanso de las aves, para perturbar lo menos posible a las aves presentes en el humedal. Con las muestras recogidas se llevó a cabo una RT-PCR en tiempo real para la detección de todos los virus influenza A y su posterior cultivo y caracterización molecular para determinar el subtipo y su patogenicidad. Posteriormente, se identificó la especie de ave a la que pertenecían las heces positivas a VIA mediante la técnica secuenciación de la subunidad I de la citocromo oxidasa. Con toda la información obtenida se generó un modelo matemático GLM que nos permitió determinar el efecto de los distintos factores ecológicos disponibles en la fluctuación de la positividad a influenza aviar en el humedal a lo largo del tiempo.
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Los resultados evidenciaron una disminución significativa de la prevalencia de los virus influenza durante el segundo periodo (2012-2014:0.3%) en comparación con el primer periodo de muestreo (2007-2009: 6.6%). Asimismo, los subtipos de VIA encontrados fueron diferentes entre periodos, con una mayor riqueza de subtipos H5 y H7 durante 2007-2009. El ánade azulón (Anas platyrhynchos) se identificó como el principal hospedador de los virus influenza, aunque no fue posible determinar la especie de hospedador en todas las muestras positivas.
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El modelo generado mostró diferencias en la prevalencia del virus influenza en función de la época del año, observándose las prevalencias más altas durante la época de cría de las aves. Por otro lado, el descenso en la prevalencia de influenza observado durante 2012-2014 estaba relacionado con una reducción significativa en el número de parejas reproductoras del orden Anseriformes, poniendo en evidencia que la fluctuación a largo plazo de la prevalencia de los virus influenza, se encuentra asociada a la comunidad de Anseriformes reproductores.
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Este estudio longitudinal sobre la epidemiología de los virus influenza en un humedal, revela no sólo patrones estacionales y anuales en la prevalencia, sino que la fluctuación a largo plazo de la misma está vinculada a la composición y tamaño de su comunidad reproductora. Estos resultados son de gran relevancia para valorar el papel de la ecología del hospedador en la transmisión de patógenos cuando se trate de prevenir y gestionar futuros brotes de influenza.
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Este estudio forma parte de un proyecto de investigación sobre influenza aviar (RTA2011-00111-C03) financiado por el INIA, en el que participan el grupo de Sanidad y Biotecnología SaBio – Instituto de Investigación en Recursos Cinegéticos IREC (CSIC-UCLM-JCCM) y el departamento de Sanidad Animal de NEIKER. El estudio fue publicado en la revista Veterinary Research en enero de 2019: https://rdcu.be/bhof4.
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