Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

The tick-borne disease bovine anaplasmosis is primarily caused by Anaplasma marginale. A variety of wild animals act as reservoirs for A. marginale, but the understanding of their role in the epidemiology of A. marginale is yet poor. This cross-sectional study was conducted to
establish if proximity of wildlife affect the prevalence of bovine anaplasmosis in cattle. A total of 130 cattle were randomly sampled from two sampling areas within Kiruhura district, South-western Uganda. Sampling sites were chosen due to their distinct proximity to Lake Mburo National Park, resulting in one area with frequent and one with infrequent wildlifelivestock interface. Both sero-prevalence, using an indirect ELISA (Svanova Biotech AB
Uppsala, Sweden) and microscopically determined prevalence, based on examination of Giemsa-stained blood smears, were established. Agreement between both diagnostic tests was
compared using microscopy as golden standard. To estimate the wildlife-livestock interface and to rank the role of tick-born diseases (TBD) as a constraint to livestock production a questionnaire was used. Furthermore, ticks were collected to estimate the relationship between tick burden and the A. marginale prevalence. Statistical analyses was performed using Pearson’s χ2-test and Fisher’s exact tests at a significance level of α = 0.05.
There was a significant difference in how frequent the livestock interacted with wildlife in the two sampling areas, which confirms the choice of sampling areas. A significantly higher seroprevalence was found in the area with a more frequent wildlife-livestock interface. This
difference was not found microscopically. Sero-prevalence reflects the situation over time, rather than the momentarily picture obtained by microscopy, which could explain the difference seen. In relation to our hypothesis, we think that sero-prevalence provides more reliable results. Confounders, such as age of the animal, grazing system and tickburden, that potentially could explain the observed difference between the sampling areas did not
significantly influence sero-prevalence. Concluding, A. marginale sero-prevalence increases with a more frequent wildlife-livestock interface.
There was a disagreement between the diagnostic methods, which was confirmed by a low sensitivity and specificity comparing these tests. Further validation of the ELISA test is needed, preferably by use of molecular methods. No correlation between tick burden and A. marginale prevalence was found, which could be due to the use of an unstandardized tick sampling method. The overall low sero-prevalence of 24.6 (± 7.4) % and relatively high
microscopical prevalence of 30.8 (± 7.29) % indicates endemic instability to bovine anaplasmosis in Kiruhura district. These findings are consistent with recent studies in Uganda showing a growing problem of TBD, including A. marginale and should serve as an indicator for possible future interventions in the area.

Anaplasmos är en fästingburen sjukdom hos nötkreatur, primärt orsakad av Anaplasma marginale. Ett flertal vilda djur fungerar som reservoarer för patogenen, men förståelsen för deras epidemiologiska roll för A. marginale är fortfarande begränsad. Denna tvärsnittstudie
genomfördes i syfte att undersöka om närheten till vilda djur påverkar prevalensen av anaplasmos hos nötkreatur. I studien provtogs 130 nötkreatur från två områden i Kiruhura
distriktet i sydvästra Uganda. Provtagningsområdena valdes utifrån deras geografiskt skilda positioner i förhållande till Lake Mburo National Park. I området som gränsar till Lake Mburo National Park förväntades boskapen interagera mer frekvent med vilda djur jämfört med området längre bort från nationalparken. Prevalens av A. marginale analyserades dels med en indirekt ELISA (Svanova Biotech AB Uppsala, Sweden), dels genom mikroskopisk undersökning av Giemsa-färgade blodutstryk. Analysmetodernas överensstämmelse
jämfördes med mikroskopi som referensmetod. Ett frågeformulär tillhandahölls djurhållarna för att kvantifiera hur ofta boskapen interagerade med vilda djur samt för att uppskatta hur stort problem djurhållarna uppfattade att fästingburna sjukdomar var i Kiruhura distriktet.
Dessutom insamlades fästingar från blodprovstagna djur för att undersöka sambandet mellan fästingbörda och A. marginale prevalens. Skillnader mellan den båda undersökningsområdena testades med Pearsons χ2-test alternativt Fischers exakta test vid signifikansnivån α = 0.05.
Det var en signifikant skillnad mellan de två provtagningsområdena i hur ofta boskapen interagerade med vilda djur, vilket bekräftar valet av provtagningsområden. Dessutom påvisades en signifikant skillnad i sero-prevalens mellan de båda provtagningsområdena, där djuren från området med en högre interaktion med vilda djur uppvisade en högre seroprevalens.
Denna skillnad detekterades inte med den mikroskopiska undersökningen. Vi anser likväl att sero-prevalens ger ett pålitligare resultat, eftersom denna metod bättre speglar
exponeringen för A. marginale över tid. Andra faktorer, så som ålder på djuret, djurhållningssystem och fästingbörda, som likväl potentiellt kan förklara skillnaden i seroprevalens mellan de båda områdena, visade sig inte påverka sero-prevalens. Sammantaget tyder studien på att sero-prevalens av A. marginale ökar vid ökad kontakt med vilda djur.
Överensstämmelsen mellan de båda analysmetoderna var dock svag. Vidare validering av ELISA metoden är önskvärd och då förslagsvis med molekylära detektionsmetoder. Inget samband förelåg mellan fästingbördan och en högre A. marginale prevalens, vilket skulle kunna förklaras av användandet av en icke standardiserad metod för att uppskatta
fästingbördan. Jämfört med tidigare studier i Uganda var sero-prevalensen låg, 24.6 (± 7.4) %, medan den mikroskopiska prevalensen för A. marginale var förhållandevis hög, 30.8 (± 7.29) %. Detta indikerar endemisk instabilitet för anaplasmos i Kiruhura distriktet, vilket överensstämmer med en nyligen publicerade studie i Uganda som visat att fästingburna sjukdomar, inklusive anaplasmos, är ett ökande problem i Uganda. Klassificeringen av området som endemiskt instabilt bör användas för att utvärdera om framtida insatser mot
anaplasmos i området behövs, t.ex. immunisering.