Assessing the impact of preventative measures to limit the spread of Toxoplasma gondii in wild carnivores of Madagascar.

ABSTRACT

Novel multihost pathogens can threaten endangered wildlife species, as well as humans and domestic animals. The zoonotic protozoan parasite Toxoplasma gondii is transmitted by members of Felidae and can infect a large number of animal species, including humans. This parasite can have significant health consequences for infected intermediate hosts and could further endanger wild carnivore populations of Madagascar. Building on an empirical characterization of the prevalence of the pathogen in local mammals, we used mathematical models of pathogen transmission in a multihost community to compare preventative measures that aim to limit the spread of this parasite in wild carnivores. Specifically, we examined the effect of hypothetical cat vaccination and population control campaigns on reducing the risk of infection by T. gondii in wild Eupleridae. Our model predicted that the prevalence of exposure to T. gondii in cats would be around 72% and that seroprevalence would reach 2% and 43% in rodents and wild carnivores, respectively. Reducing the rodent population in the landscape by half may only decrease the prevalence of T. gondii in carnivores by 10%. Similarly, cat vaccination and reducing the population of definitive hosts had limited impact on the prevalence of T. gondii in wild carnivorans of Madagascar. A significant reduction in prevalence would require extremely high vaccination, low turnover, or both in the cat population. Other potential control methods of T. gondii in endangered Eupleridae include targeted vaccination of wild animals but would require further investigation. Eliminating the threat entirely will be difficult because of the ubiquity of cats and the persistence of the parasite in the environment.

RESUMEN

Evaluación del impacto de las medidas preventivas para limitar el contagio de Toxoplasma gondii en los carnívoros silvestres de Madagascar Resumen Los patógenos novedosos con múltiples hospederos pueden amenazar tanto a las especies silvestres como a los humanos y a los animales domésticos. Los miembros de la familia Felidae transmiten el protozoario parásito Toxoplasma gondii, el cual puede infectar a un gran número de especies animales, incluyendo al humano. Este parásito puede generar consecuencias importantes para la salud en los hospederos intermediarios infectados y podría poner más en peligro a las poblaciones de carnívoros silvestres de Madagascar. Usamos modelos matemáticos de la transmisión de patógenos en una comunidad con múltiples hospederos a partir de una caracterización empírica de la prevalencia del patógeno en los mamíferos locales para comparar las medidas preventivas que buscan limitar la transmisión de este parásito en los carnívoros silvestres. En específico, examinamos el efecto de la vacunación hipotética de felinos y las campañas de control poblacional sobre la reducción del riesgo de infección de T. gondii en los Eupleridae silvestres. Nuestro modelo predijo que la prevalencia de la exposición a T. gondii en los felinos sería de un 72% y que la seroprevalencia llegaría al 2% y al 43% en los roedores y carnívoros silvestres, respectivamente. La reducción a la mitad de la población de roedores en el paisaje podría disminuir sólo en un 10% la prevalencia del protozoario en los carnívoros. De forma similar, la vacunación y la reducción de la población de hospederos definitivos tuvieron un impacto limitado sobre la prevalencia de T. gondii en los carnívoros silvestres de Madagascar. Una reducción significativa en la prevalencia requeriría que la población de felinos tuviera una vacunación extremadamente elevada, baja rotación, o ambas. Otros métodos potenciales de control de T. gondii en los Eupleridae incluyen la vacunación de animales silvestres, pero requieren de mayor investigación. La eliminación completa de la amenaza será difícil por la ubicuidad de los felinos y la persistencia del parásito en el ambiente.