Bovine rabies: economic loss and its mitigation through antirabies vaccination / Raiva em bovinos: perdas econômicas e sua mitigação através da vacinação antirrábica

Rabies is among the most common neurological disease in cattle in Brazil, causing significant economic losses. Data on the economic impact of rabies in livestock are available in several countries. However, in Brazil, these data focus mainly on the public health point o view, emphasizing the costs related to the prevention of rabies in humans, in dogs, or wildlife. Specific studies carried out in different regions of Brazil indicate critical economic losses caused by rabies in cattle in this country. However, the studies on the losses caused by the disease in cattle lack a detailed analysis of the affected rural properties based on data from official disease control agencies. The objective of this work was to evaluate the economic impact of bovine rabies, and its mitigation through antirabies vaccination in rural properties in Mato Grosso do Sul, Midwestern Brazil.(AU)

A raiva é uma das doenças neurológicas mais comuns em bovinos no Brasil, causando perdas econômicas significativas. Dados sobre o impacto econômico da raiva em bovinos de vários países estão disponíveis. No entanto, no Brasil, esses dados enfocam principalmente o ponto de vista de saúde pública, enfatizando os custos relacionados à prevenção da raiva em humanos, em cães ou animais silvestres. Estudos pontuais realizados em diferentes regiões do Brasil indicam perdas econômicas importantes causadas pela raiva em bovinos no país. No entanto, os estudos sobre as perdas causadas pela doença em bovinos carecem de uma análise detalhada das propriedades rurais afetadas com base em dados das agências oficiais de controle de doenças. O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto econômico da raiva bovina e sua mitigação através da vacinação antirrábica em propriedades rurais de Mato Grosso do Sul, no Centro-Oeste do Brasil.(AU)

Bovine rabies: economic loss and its mitigation through antirabies vaccination / Raiva em bovinos: perdas econômicas e sua mitigação através da vacinação antirrábica

Rabies is among the most common neurological disease in cattle in Brazil, causing significant economic losses. Data on the economic impact of rabies in livestock are available in several countries. However, in Brazil, these data focus mainly on the public health point o view, emphasizing the costs related to the prevention of rabies in humans, in dogs, or wildlife. Specific studies carried out in different regions of Brazil indicate critical economic losses caused by rabies in cattle in this country. However, the studies on the losses caused by the disease in cattle lack a detailed analysis of the affected rural properties based on data from official disease control agencies. The objective of this work was to evaluate the economic impact of bovine rabies, and its mitigation through antirabies vaccination in rural properties in Mato Grosso do Sul, Midwestern Brazil.(AU)

A raiva é uma das doenças neurológicas mais comuns em bovinos no Brasil, causando perdas econômicas significativas. Dados sobre o impacto econômico da raiva em bovinos de vários países estão disponíveis. No entanto, no Brasil, esses dados enfocam principalmente o ponto de vista de saúde pública, enfatizando os custos relacionados à prevenção da raiva em humanos, em cães ou animais silvestres. Estudos pontuais realizados em diferentes regiões do Brasil indicam perdas econômicas importantes causadas pela raiva em bovinos no país. No entanto, os estudos sobre as perdas causadas pela doença em bovinos carecem de uma análise detalhada das propriedades rurais afetadas com base em dados das agências oficiais de controle de doenças. O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto econômico da raiva bovina e sua mitigação através da vacinação antirrábica em propriedades rurais de Mato Grosso do Sul, no Centro-Oeste do Brasil.(AU)

RAIVA BOVINA: EVOLUÇÃO CLÍNICA DA DOENÇA E SUA RELAÇÃO COM A INTENSIDADE DE LESÕES E MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO

A maioria das técnicas aplicáveis no diagnóstico de raiva bovina são amplamente conhecidas, assim como as lesões que a doença causa no sistema nervoso dos animais afetados, contudo os fatores que podem influenciar na eficácia dos métodos de diagnóstico e na intensidade das lesões histológicas são poucos discutidos. Esta tese propôs estudar a sensibilidade dos métodos de diagnóstico de raiva em bovinos mortos naturalmente e eutanasiados e a influência da evolução clínica, linhagem genética do vírus e quantificação viral no surgimento das lesões histológicas. Para isso foram coletadas, no Estado de Santa Catarina, amostras de encéfalos de bovinos naturalmente infectados pelo vírus da raiva, mortos naturalmente ou eutanasiados para exame. Os bovinos foram divididos em quatro grupos: Animais eutanasiados em estação, eutanasiados em decúbito esternal, eutanasiados em decúbito lateral e morte espontânea. Para as análises da influência da eutanásia no diagnóstico de raiva bovina, amostras de cerebelo, tronco e córtex dos diferentes grupos foram submetidas a imunofluorescência direta (IFD), imuno-histoquimica (IHQ), citologia com Shorr e histopatologia com Hematoxilina e Eosina (HE) sendo avaliada a positividade de cada teste. Todas as técnicas de diagnóstico apresentaram casos positivos em todos os grupos analisados. Cada caso foi positivo em pelo menos dois métodos de diagnóstico, independente do estágio evolutivo da doença. A IHQ foi positiva em 100% dos casos, seguido pela IFD em 97%, HE 91% de positivos e Shorr 79%. Todos os casos que continham Corpúsculos de Negri foram positivos para raiva nos demais testes. A eutanásia em estágios evolutivos precoce da doença não comprometeu a eficácia da IFD e da IHQ. Para estudar os parâmetros que influenciam a intensidade da lesão inflamatória e a presença de corpúsculoscorpúsculos de Negri, as amostras de sistema nervoso central (SNC) coletadas foram divididas em 11 áreas de análise histológicas coradas por HE. A intensidade de lesões foi graduada como ausentes, leve, moderado e acentuado e os corpúsculos de Negri em presentes ou ausentes. Um pool contendo amostras de cerebelo, tronco encefálico e córtex foram submetidas ao isolamento viral com avaliação da filogenia e análise da carga viral por Reação da Polimerase em Cadeia por Transcriptase Reversa (RT-PCR). com avaliação da filogenia e análise da carga viral por RT-PCR. Em todos os grupos analisados observaram-se lesões histológicas que variaram de leve a acentuado. As regiões encefálicas com maior intensidade de lesão inflamatória foram o óbex, seguido pelo colículo e tálamo. Os corpúsculos de Negri foram observados em maior porcentagem no cerebelo, óbex, complexo estriado e córtex frontal. A evolução clínica da doença não influenciou na intensidade de lesão inflamatória, mas influenciou a presença dos corpúsculos de Negri, que foram observados mais frequentemente em bovinos mortos naturalmente. Todas as amostras RABV detectadas apresentam linhagem genética característica de morcegos hematófagos D. rotundus. Das 31 amostras coletadas 9 amplificaram, e nessas análises a quantidade de vírus não teve relação com a média da intensidade de lesão, a evolução clínica da doença e presença do corpúsculo de Negri.

Most of the techniques applicable in the diagnosis of bovine rabies are widely known, as are the lesions that the disease causes in the nervous system of the affected animals, however the factors that may influence the efficacy of the diagnostic methods and the intensity of the histological lesions are few discussed. This thesis proposed to study the sensibility of rabies diagnosis methods in naturally dead and euthanized, and the influence of clinical evolution, genetic lineage of the virus and viral quantification in the emergence of histological lesions. For this, samples of bovine brain naturally infected with the rabies virus were collected in the State of Santa Catarina, naturally dead or euthanized for examination. The cattle were divided into four groups: Animals euthanized in standing, euthanized in sternal decubitus, euthanized in lateral decubitus and spontaneous death. For the analysis of the influence of euthanasia on the diagnosis of bovine rabies, cerebellum, trunk and cortex samples from the different groups were submitted to direct immunofluorescence (DIF), immunohistochemistry (IHC), Shorr cytology and histopathology with Hematoxylin and Eosin (HE) being evaluated the positivity of each test. All diagnostic techniques presented positive cases in all groups analyzed. Each case was positive in at least two diagnostic methods, regardless of the evolutionary stage of the disease. IHC was positive in 100% of cases, followed by DIF with 97%, HE with 91% positive and Shorr with 79%. All cases containing Negri bodies were positive for rabies in the remaining tests. Euthanasia in early evolutionary stages did not compromise the effectiveness of the DIF and IHC. To study the parameters that influence the intensity of the inflammatory lesion and the presence of Negri bodies, the collected CNS samples were divided into 11 histological analysis areas stained by HE. The intensity of the lesions was graded as absent, mild, moderate and accentuated and the Negri bodies in present or absent. A pool containing samples of cerebellum, brainstem and cortex were submitted to viral isolation with phylogeny evaluation and viral load analysis by RT-PCR. In all groups analyzed, intensities of histological lesions were observed ranging from mild to severe. The brain regions with the highest inflammatory lesion were the obex, the colliculus and the thalamus. Negri bodies were observed in a higher percentage in the cerebellum, obex, corpus striatum and frontal cortex. The clinical evolution of the disease did not influence the intensity of the inflammatory lesion, but it influenced the presence of the Negri bodies, which were observed more frequently in naturally dead cattle. All detected RABV samples show a genetic lineage characteristic of hematophagous bats D. rotundus. Of the 31 samples collected, 9 amplified, and in these analyzes the amount of virus had no relation with the mean of the lesion intensity, the clinical evolution of the disease and presence of the Negri bodies.

Estudo da neuroinvasividade do vírus da raiva em amostras de sistema nervoso central de bovinos

A raiva é uma encefalomielite aguda causada por um vírus da ordem Mononegavirales, família Rhabdoviridae, gênero Lyssavirus e espécie Rabies virus (RABV). É um vírus RNA de fita simples, senso negativo que acomete todas as espécies de mamíferos. Seu diagnóstico é obtido de modo definitivo por técnicas laboratoriais. A imunofluorescência direta (IFD) é uma prova de triagem rápida, considerada padrão ouro pela OMS e OIE, pois possui alta sensibilidade e especificidade diagnóstica. Esta técnica utiliza como teste confirmatório o isolamento viral em camundongos (IVC) ou em cultura de células (IVCC). Uma vez que o RABV não infecta todas as estruturas do sistema nervoso central (SNC) de modo uniforme, a detecção deste agente pode ter resultados variáveis. Algumas situações exigem o desenvolvimento e implantação de metodologias alternativas, tais como transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase (RT-PCR), RT-PCR em tempo real (RT-qPCR) e imunohistoquímica (IHQ), que possuem vantagens e apresentaram resultados bastante promissores. Para tanto, foram utilizadas amostras de SNC[tálamo, córtex, hipocampo, cerebelo, tronco encefálico (bulbo, ponte e mesencéfalo) e medula cervical]de 127 bovinos provenientes da Seção de Diagnóstico da Raiva do Instituto Pasteur, durante o período de março de 2015 a abril de 2016. As diferentes regiões do SNC dos animais foram identificadas e alíquotas foram separadas para a realização das técnicas de identificação viral, totalizando 689 fragmentos. A presença viral foi observada pela IFD e confirmada tanto pelo IVC quanto pelo IVCC. A distribuição do vírus pelas diferentes porções do SNC foi observada pelas técnicas de IFD, IHQ e RT-PCR para detecção do gene N em 40 animais que foram considerados positivos. Os 40 bovinos positivos na IFD confirmaram sua positividade na IHQ e IVC, apresentando concordância de 100% dos resultados. Entretanto houve diferença em relação aos resultados dos isolamentos virais, uma vez que, dos 38 animais positivos que foram submetidosaambas as técnicas, três foram negativos para a presença do RABV no IVCC, indicando uma concordância de 92,1%, (3538) quando comparado ao IVC. Em relação às técnicas moleculares houve diferenças, a RT-PCR apresentou positividade de 100% (4040), enquanto que a RT-qPCR observou-se que 97,5% (39/40) dos bovinos foram positivos. Na IFD, de modo geral, não houve disparidade entre os fragmentos em relação à positividade, porém ocorreu diferença quando se analisou a intensidade de fluorescência entre os fragmentos. Quando comparadas, a IHQ e a IFD apresentaram resultados semelhantes, embora a IHQ tenha apresentado positividade em 100% fragmentos (209209) e a IFD em 99,51% dos fragmentos (205206). Conclui-se, pelos resultados obtidos, diferenças na intensidade da distribuição viral e na concentração de RNA viral nas diferentes porções do SNC (padrões de neuroinvasividade) em bovinos; fato este que poderia interferir nos resultados obtidos no diagnóstico de rotina da raiva.

Rabies is an acute encephalomyelitis caused by a virus belonging to the Mononegavirales order, Rhabdoviridae family, Lyssavirus genus and Rabies virus (RABV) species. It is a single-stranded RNA virus, negative sense that affects all species of mammals. The definitively diagnosis is obtained by laboratory techniques. Direct fluorescent antibody test (dFAT) is a rapid screening, considered the gold standard by WHO and OIE, as it has high diagnostic sensitivity and specificity. However, it´s recommended the mouse inoculation test (MIT) or rabies tissue culture infection test (RTCIT) as a confirmatory test. Once RABV does not infect all central nervous system (CNS) structures uniformly, the detection of this agent may have varying results Some situations require the development and implementation of alternative methods such as RT-PCR, RT-qPCR and immunohistochemistry (IHC), which have advantages and showed very promising results. Therefore, CNS structures [thalamus, cortex, hippocampus, cerebellum, brainstem (medulla, pons and midbrain) and cervical cord] from 127 cattle were selected from the Rabies Diagnostics Section of the Instituto Pasteur during the period March 2015 to April 2016. The different CNS structures were identified and aliquots were separated for carrying out the viral identification techniques, totalizing 689 structures. The viral presence was observed by dFAT and confirmed by both the MIT and the RTCIT. The distribution of the virus by different portions of the CNS was observed by dFAT, IHC and RT-PCR for detection of the N gene in 40 animals considered positive. The 40 positive cattle in the dFAT confirmed their positivity on IHC and MIT, with agreement of 100% of the results. However there was a difference from the viral isolation since the 38 positive animals tested in both techniques, three were negative for the presence of RABV in RTCIT indicating an agreement of 92.1% (35/38) when compared to MIT. The dFAT, in general, showed no disparity among the fragments relative to their positivity, however, a difference was observed when analyzing the fluorescence intensity between the fragments. When compared IHC and dFAT presented similar results, although the IHC has presented a 100% positivity in the fragments (209/209) and 99.51% in dFAT (205/206).Regarding the molecular techniques, RT-PCR showed positivity of 100% (40/40), meanwhile RT-qPCR showed 97,5% (39/40) among the positive animals studied. In conclusion, the results suggest that there is variability in the intensity of virus distribution and in the virus concentration in different parts of the CNS (neuroinvasiveness patterns) in cattle. This fact could affect the results obtained in the diagnosis of rabies routine.

Uso da terra como determinante da distribuição da raiva bovina em Minas Gerais, Brasil

A retrospective observational study was performed to evaluate variables of the use of the land to determine space and time distribution of bovine rabies in Minas Gerais State - Brazil, from 1976 to 1997. The analysis of 7526 records for bovine rabies diagnosis used direct immunofluorescence was performed. For analysis of the use of the land the data of the Agricultural Censuses of Minas Gerais - FIBGE, years of 1970, 1985 and 1995-1996 were studied. Factorial analysis of the main components, with the aid of the Minitab Program version 9.0, was used to investigate the behavior of rabies and variables of the use of the land. This disease was more associated to the permanent and temporary crops, natural and artificial pastures, and size of the bovine herds. On the other hand, it was less associated to the artificial and natural forests, resting crop areas or unused productive land. It was concluded that anthropics transformations in agrarian space, especially related to the use of the land had a determinant influence in the space and time distribution of the bovine rabies in Minas Gerais.

Realizou-se um estudo observacional retrospectivo com o objetivo de avaliar variáveis do uso da terra como determinante da distribuição da raiva bovina em Minas Gerais. Foram analisadas 7.526 fichas de diagnóstico de raiva por imunofluorescência direta, de 1976 a 1997. Utilizaram-se os dados dos Censos Agropecuários de Minas Gerais- FIBGE, anos de 1970, 1985 e 1995-1996. Empregou-se o método da análise fatorial de componentes principais, com auxílio do programa Minitab versão 9.0. A raiva bovina apresentou-se mais associada às lavouras permanentes e temporárias, às pastagens naturais e plantadas e ao efetivo bovino, e menos associada às matas naturais e plantadas, às lavouras em descanso e às terras produtivas não utilizadas. Concluiu-se que as transformações antrópicas no espaço agrário, especialmente no uso da terra, influenciaram de modo determinante a distribuição espacial e temporal da raiva bovina em Minas Gerais.

Distribuição temporal e espacial da raiva bovina em Minas Gerais, 1976 a 1997

A retrospective observational study was performed for evaluating space and time distribution of bovine rabies in Minas Gerais State, Brazil, from 1976 to 1997. A total of 7,526 records of bovine rabies diagnoses using direct immunofluorescence was analysed. The MAP-INFO professional 4.5 was used for examining space distribution of bovine rabies. An annual growth tendency of positive diagnoses of rabies (Y=23,586X) mainly from April to August and in the number of positive counties (Y=0,0461X) was observed, characterizing an intense expansion of bovine rabies in Minas Gerais.

Realizou-se um estudo observacional retrospectivo com o objetivo de avaliar a distribuição espaço-temporal da raiva bovina em Minas Gerais. Foram analisadas 7.526 fichas de diagnóstico de raiva por imunofluorescência direta, de 1976 a 1997. Para distribuição espacial da raiva bovina foi utilizado o aplicativo de mapeamento MAP-INFO Professional 4.5. Foi observada tendência crescente anual não só de diagnósticos positivos de raiva (Y=23,588X), com predominância nos meses de abril a agosto, como também de municípios positivos (Y=0,0461X), caracterizando intensa expansão da raiva bovina em Minas Gerais.