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Abstract(s)
Crimean-Congo Haemorrhagic Fever (CCHF) is the most globally distributed tick-borne viral disease. Hyalomma spp. ticks are the primary vectors and reservoirs of the CCHF virus. These ticks feed on diverse animal species, establishing complex host communities. However, not all species contribute equally to the viral transmission cycle. While some hosts amplify virus circulation, others exert a dilution effect. This study aimed to investigate how the characteristics of multi-host communities influence CCHF virus transmission dynamics. A total of 18 integrated wildlife monitoring points were selected in the Iberian Peninsula, combining health surveillance with animal population monitoring. 1461 blood samples were collected from wild boar (Sus scrofa) and red deer (Cervus elaphus) and analysed using enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) to detect antibodies against CCHF virus. Simultaneously, a grid of camera traps was employed to estimate species-specific relative abundance indices, quantify ecological interactions, and estimate biodiversity indices for each site. Key disease modulators, ecological and environmental variables were incorporated into a generalized linear mixed model (GLMM). Statistical analysis revealed that host communities predominantly composed by red deer, characterized by frequent red deer–wild boar interactions and low biodiversity, showed high seroprevalence rates. This finding suggests that homogeneous host communities, with a low presence of dilution hosts, facilitate increased interactions between infected ticks and amplifier hosts, such as wild ungulates. Consequently, these dynamics support the persistence of the virus in the ecosystem. A negative correlation was identified between the abundance of sheep and goats and virus exposure, signalling the potential role of small ruminants in mitigating virus transmission at the livestock–wildlife interface. A positive correlation was found between seropositivity and interactions involving red deer and lagomorphs, two key hosts of the tick vector. The best-fitting model included five significant predictors: relative abundance of red deer and small ruminants, interactions between wild and domestic hosts, precipitation seasonality, and the proportion of forest cover. The last two variables are critical for vector survival and activity and host distribution, underscoring the influence of bioclimatic factors on the disease's epidemiology
RESUMO – CARACTERIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO DA FEBRE HEMORRÁGICA CRIMEIA-CONGO EM COMUNIDADES COMPLEXAS DE MULTI-HOSPEDEIROS - A Febre Hemorrágica Crimeia-Congo (FHCC) é a doença viral transmitida por carraças mais disseminada no mundo. As carraças do género Hyalomma são o principal vetor e reservatório do vírus. Alimentam-se em vários animais, criando comunidades complexas de hospedeiros. Contudo, nem todas as espécies contribuem igualmente para a transmissão viral. Algumas promovem a circulação viral, enquanto outras têm um efeito de diluição. O principal objetivo deste estudo foi investigar o impacto das características das comunidades multi-hospedeiro na dinâmica de transmissão do vírus. Foram selecionados 18 pontos de estudo na Península Ibérica onde foram combinadas a vigilância sanitária com a monitorização das populações animais. Foram recolhidas 1461 amostras de sangue de javalis (Sus scrofa) e de veados-vermelhos (Cervus elaphus) e analisadas por ensaios de imunoabsorção enzimática para deteção de anticorpos do vírus da FHCC. Paralelamente, foi instalada uma rede de armadilhas fotográficas para calcular índices de abundância relativa das espécies fotografadas, avaliar interações ecológicas e calcular o índice de biodiversidade de cada ponto de estudo. Para identificar os principais moduladores da doença, variáveis ecológicas e ambientais foram incorporadas num modelo misto linear generalizado. Os resultados da análise comparativa revelaram que as comunidades de hospedeiros dominadas pelo veado-vermelho, com maior interação veado-javali e menor biodiversidade, apresentaram maior seroprevalência de FHCC. Isto sugere que comunidades homogéneas, com menos hospedeiros de diluição, favorecem a interação de carraças infetadas com hospedeiros amplificadores (ungulados selvagens), aumentando a carga viral em circulação. Adicionalmente, observou-se um efeito negativo da abundância de ovinos e caprinos na exposição ao vírus. Isto realça o potencial papel dos pequenos ruminantes na redução da propagação viral nas interfaces gado-fauna silvestre. Por fim, detetou-se uma correlação positiva entre seropositividade e interação entre veados e lagomorfos, dois hospedeiros primários do vetor. O modelo incluiu cinco preditores significativos: abundância relativa do veado vermelho e de pequenos ruminantes; interações entre hospedeiros silvestres e domésticos; sazonalidade da precipitação; proporção de coberto florestal. As duas últimas variáveis criam condições favoráveis à sobrevivência e à atividade do vetor e distribuição dos hospedeiros, realçando o papel dos fatores bioclimáticos no ciclo epidemiológico da doença
RESUMO – CARACTERIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO DA FEBRE HEMORRÁGICA CRIMEIA-CONGO EM COMUNIDADES COMPLEXAS DE MULTI-HOSPEDEIROS - A Febre Hemorrágica Crimeia-Congo (FHCC) é a doença viral transmitida por carraças mais disseminada no mundo. As carraças do género Hyalomma são o principal vetor e reservatório do vírus. Alimentam-se em vários animais, criando comunidades complexas de hospedeiros. Contudo, nem todas as espécies contribuem igualmente para a transmissão viral. Algumas promovem a circulação viral, enquanto outras têm um efeito de diluição. O principal objetivo deste estudo foi investigar o impacto das características das comunidades multi-hospedeiro na dinâmica de transmissão do vírus. Foram selecionados 18 pontos de estudo na Península Ibérica onde foram combinadas a vigilância sanitária com a monitorização das populações animais. Foram recolhidas 1461 amostras de sangue de javalis (Sus scrofa) e de veados-vermelhos (Cervus elaphus) e analisadas por ensaios de imunoabsorção enzimática para deteção de anticorpos do vírus da FHCC. Paralelamente, foi instalada uma rede de armadilhas fotográficas para calcular índices de abundância relativa das espécies fotografadas, avaliar interações ecológicas e calcular o índice de biodiversidade de cada ponto de estudo. Para identificar os principais moduladores da doença, variáveis ecológicas e ambientais foram incorporadas num modelo misto linear generalizado. Os resultados da análise comparativa revelaram que as comunidades de hospedeiros dominadas pelo veado-vermelho, com maior interação veado-javali e menor biodiversidade, apresentaram maior seroprevalência de FHCC. Isto sugere que comunidades homogéneas, com menos hospedeiros de diluição, favorecem a interação de carraças infetadas com hospedeiros amplificadores (ungulados selvagens), aumentando a carga viral em circulação. Adicionalmente, observou-se um efeito negativo da abundância de ovinos e caprinos na exposição ao vírus. Isto realça o potencial papel dos pequenos ruminantes na redução da propagação viral nas interfaces gado-fauna silvestre. Por fim, detetou-se uma correlação positiva entre seropositividade e interação entre veados e lagomorfos, dois hospedeiros primários do vetor. O modelo incluiu cinco preditores significativos: abundância relativa do veado vermelho e de pequenos ruminantes; interações entre hospedeiros silvestres e domésticos; sazonalidade da precipitação; proporção de coberto florestal. As duas últimas variáveis criam condições favoráveis à sobrevivência e à atividade do vetor e distribuição dos hospedeiros, realçando o papel dos fatores bioclimáticos no ciclo epidemiológico da doença
Description
Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina Veterinária, área científica de Sanidade Animal
Keywords
Biodiversity Crimean-Congo Haemorrhagic Fever Episystem Multi-Host Communities Tick-borne Diseases Biodiversidade Febre Hemorrágica Crimeia-Congo Episistema Comunidades Multi-Hospedeiro Doenças Transmitidas por Carraças
Pedagogical Context
Citation
Xavier PAS. 2025. Characterization of Crimean-Congo haemorrhagic fever maintenance in complex multi-host communities [master's thesis]. Lisboa: FMV-Universidade de Lisboa
Publisher
Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina Veterinária