MALATTIE DA VETTORE, LOTTA ALLE ZANZARE E SALUTE PUBBLICA

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1 MALATTIE DA VETTORE, LOTTA ALLE ZANZARE E SALUTE PUBBLICA Bologna, 9 dicembre 2013 Dott.ssa Paola Angelini Servizio Sanità pubblica D.G. Sanità e Politiche sociali Le malattie trasmesse da artropodi vettori: definizione Con questo termine si intende comprendere le malattie che vengono trasmesse all uomo mediante la puntura di artropodi Prevalentemente si tratta di malattie virali (arbovirosi), causate da insetti ematofagi dell ordine dei Ditteri (zanzare) Ci si riferisce però anche ad importanti malattie in cui il patogeno non è un virus ad es. Malaria (Plasmodium spp.), Leishmaniosi (Leishmania spp.) e Malattia di Lyme (Borrellia burgdorferi) oppure in cui il vettore non è un insetto, ad es. encefaliti da zecche Fonte: Istituto Superiore di Sanità Fonte: Istituto Superiore di Sanità 1

2 Esempi di Artropodi Vettori Aedes aegypti Aedes albopictus Zanzara Culex Phlebotomus Fonte: Istituto Superiore di Sanità Fonte: Istituto Superiore di Sanità Fonte: Istituto Superiore di Sanità 2

3 ARBOVIRUS Arthropod-borne viruses Giornale italiano di medicina tropicale (volume 15 n. 1-4 gennaio-dicembre 2010: 35-38) virus mantenuti in natura grazie alla trasmissione biologica negli ospiti vertebrati suscettibili mediata da artropodi ematofagi ll termine arbovirus non ha significato tassonomico termine ecologico per indicare virus che necessitano di vettori ematofagi l International Catalogue of Arboviruses ne conta 534 in 8 Famiglie e 14 Generi Gli arbovirus che causano patologie nell uomo sono classificati in 3 principali famiglie: Togaviridae Flaviviridae Bunyaviridae Gubler DJ, Ann N Y Acad Sci Dec;951:

4 Alcune malattie trasmesse da vettori Incidenza nel Mondo Malattia Stima annua dei casi Malaria Dengue/DHF Leishmaniosi Febbre gialla Morbo di Chagas Malattia del sonno Fonte OMS Fonte OMS. Cicli di Trasmissione ARBOvirus Uomo - artropode - uomo es. Dengue, Febbre gialla urbana, Chikungunya. Reservoir può essere sia nell uomo che nell artropode In quest ultimo può avvenire la trasmissione transovarica. Animale - artropode vettore - uomo Es. West Nile, Encefalite Giapponese, Febbre Gialla silvestre. Il reservoir è in un animale. Il virus è mantenuto in natura in un ciclo di trasmissione che coinvolge l artropode vettore e l animale. L uomo si infetta accidentalmente. Ciclo Uomo Artropode - Uomo Per alcuni ARBOvirus si possono vedere entrambi i cicli come per es. la Febbre Gialla. 4

5 Ciclo Animale - Artropode - Uomo Gubler DJ, Ann N Y Acad Sci Dec;951:13-24 Fattori determinanti l emergere delle malattie trasmesse da vettori (1) Cambiamenti demografici - aumento globale della popolazione - maggior movimento delle persone - urbanizzazione non pianificata e incontrollata Cambiamenti sociali colonizzazione di luoghi di presenza naturale della malattia moderni mezzi di trasporto di uomini, animali e merci uso dei container Cambiamenti in agricoltura uso del suolo sistemi di irrigazione deforestazione Fattori determinanti l emergere delle malattie trasmesse da vettori (2) Cambiamenti nella distribuzione dei patogeni - maggior movimentazione di uomini e animali - mutamenti genetici che aumentano il potenziale epidemico Cambiamenti in sanità pubblica mancato controllo efficace delle zanzare cattiva qualità dei programmi di sorveglianza e prevenzione Cambiamenti climatici aumento della temperatura modifiche alla piovosità aumento numerico degli episodi di eventi estremi 5

6 CHIKUNGUNYA CHIKUNGUNYA Background Chikungunya virus (CHIKV) is an arthropod-borne virus transmitted by infected Aedes mosquitoes Fever and crippling joint pain; 15% of infections asymptomatic No vaccine, treatment is symptomatic and prevention relies on mosquito control and personal protection CHIKUNGUNYA e zanzara tigre Aedes albopictus: come riconoscerla 6

7 Aedes albopictus un ciclo acqua-aria Il suo arrivo in Italia Originaria del Sudest Asiatico è stata segnalata per la prima volta in Italia nel 1990 nel porto di Genova, in un carico copertoni usati provenienti dagli USA In Emilia-Romagna la 1a segnalazione è del 1994 Oggi ha colonizzato tutta l Italia e si sta rapidamente diffondendo in Europa Aedes albopictus Current known distribution: January 2011 CHIKUNGUNYA e zanzara tigre Trasmissione di CHIKV Extrinsic incubation period Range 3-4 days Intrinsic incubation period Range 2-12 days Infectious Individual 1 (viremia~7 days) Susceptible individual 2 Infectious individual 2 7

8 Background : CHIKV outbreaks in the Indian Ocean 30 March 2006: EU consultation expresses concern at risk of local transmission June-October 2007: local transmission of CHIKV in Emilia Romagna region, Italy 217 confirmed cases index case returning from India Weaver e Reisen; Antiviral Res (2):328 Chikungunya outbreak in Emilia-Romagna Summer 2007 Last update (16th Jan 08) Number of cases by lab results (July 4 th, 2007 September 28 th, 2007) G. Rezza et al., Lancet 2007, Index case lab confirmed: 1 Lab confirmed: 217 Probable, drawing denied: 30 Lab negative: 89 A total of 247 probable/confirmed cases, from four provinces (Ravenna, Forlì-Cesena, Rimini, Bologna) 8

9 Epidemic curve of all Chikungunya cases (217 CONFIRMED 30 PROBABLE) Updated on 01/16/2008, h August 31 st August 9 th 1 st alert Chik virus detected (PCR) on mosquito samples (Castiglione di C. and Castiglione di R.) IZSLER August 18 th 1 st disinfestation August 14 th Cases list August 29 th Regional Surveillance System start Chik virus confirmed by ISS INDEX CASE Chikungunya cases Symptoms onset date August 23 rd -27 th large scale disinfestation Cases in Castiglione di Cervia and C. di Ravenna Obiettivi generali del Piano Regionale Le azioni 1. Individuazione precoce dei casi di malattia con misure di controllo per impedire la trasmissione del virus dalla persona alle zanzare e da queste a un altra persona 2. Sorveglianza entomologica e lotta alla zanzara tigre, per ridurne al minimo la densità di popolazione VIGILANZA FORMAZIONE (medici, entomologi, tecnici della prevenzione, assistenti sanitari, ) SORVEGLIANZA Sanitaria Entomologica LOTTA 9

10 Controllo della zanzara tigre e sorveglianza entomologica Intervenire localmente MONITORAGGIO: Sistema di sorveglianza regionale con ovitrappole LOTTA: Interventi di controllo della proliferazione di zanzara tigre tramite larvicidi, adulticidi in caso di epidemia Pianificare globalmente N totale ovitrappole=2703 (Anno 2012)

11 Il progetto di ricerca sugli indici di rischio epidemiologico: La Capacità vettoriale esprime la competenza a trasmettere il virus. Vectorial Capacity = (mbs m * p ì ) / (-log e p) ll tasso di accrescimento della malattia è R 0 (Anderson and May 1991, Roberts and Heesterbeek 2003, Bolle et al 2008) e viene definito come il numero di casi secondari che si originano dal caso primario. Sampling 1 Valore Reference Parametri Multi-feeding per ciclo 1.20 Hawley 1988 gonotrofico mf Tandon and S. Ray 2000 Percentuale pasto di 0.9 Ponlawat and Harrington sangue su uomo AI 2005 Ciclo gonotrofico GC Da 4 a 11 gg Focks et al (1993). Competenza vettoriale S % Chik Vazeille et al 2007 m 38, % Dengue Viremia V 5 day Peters and Dalrymple 1990 Boelle et al 2008 Sopravvivenza giornaliera 0.82 Hawley (1988) Willis and Nasci (1994) Almeida et al (2005) R 0 = mbs m VS v p i / (- log e p ) Dalla equazione è possibile ricavare m la quantità di punture/uomo/giorno che è la nostra incognita. m = [R 0 * (- log e p )]/ bs m VS v p i Ciclo estrinseco n d Chik 10 d Dengue Rizzo et al Hawley 1988 Fattore correzione X V della Capacità Vettoriale in campo Calcolato i questo studio Rapporto F/E 0.58 ± 0.33 Interviste 1.57 ± 0.77 PDS 1.03 ± 0.36 HLC Calcolato i questo studio N.Uova/14 gg Soglie Epidemiologiche Chik mutato Chik Dengue < 250 R 0 <1 R 0 <1 R 0 < <R 0 <2 R 0 <1 R 0 < <R 0 <3 1<R 0 <2 R 0 < R 0 >3 1<R 0 <2 1<R 0 < R 0 >3 2<R 0 <3 1<R 0 <2 >1501 R 0 >3 2<R 0 <3 2<R 0 <3 Carrieri, Angelini et al. - J. Med. Entomol. 49(2): (2012); Numero soglia di uova raccolte con le ovitrappole in funzione del tasso di accrescimento della malattia R0 R Virus CHIK mutato Nuova/trappola/14gg R0<1 Rischio assente R0=2 Rischio basso R0=3 Rischio alto R0=4 Rischio elevato R0=5 Rischio molto elevato 11

12 Numero medio di uova /ovitrappola/mag.-ott Media Media±ES Sistema di sorveglianza sanitaria Emilia-Romagna Segnalazioni casi sospetti Percentuale di Comuni con un Tasso di accrescimento della malattia teorico (Chikungunya ceppo mutato e no CHIK_M e CHIK e Dengue ceppo DENII) calcolato in base al numero medio di uova R 0 >3 40% CHIK_M 35% DENGUE II 30% CHIK 25% 20% 15% 10% % Comuni con R0>3 N.uova/trap/14gg PC PR RE MO. BO FE RA FC RN Anno Totale segnalazioni Di cui confermati Chik Di cui confermati Dengue % 0% Settimane di attivazione Malattia da virus West Nile WEST NILE Disease Segnalata per la prima volta in Uganda nel 1937, si è successivamente estesa ad Europa, Asia, Africa e Medio Oriente. Nel 1999 ha fatto la sua comparsa negli Stati Uniti. In Europa primo focolaio in Camargue nel La maggior parte delle infezioni è di lieve intensità o clinicamente non manifesta. In circa 1 caso su 150 (soprattutto in persone anziane) provoca una malattia neurologica grave (encefalite o meningite). E trasmessa attraverso la puntura di zanzare; varie specie sono risultate competenti in campo e in laboratorio. 12

13 Agente eziologico WND Il West Nile virus (WNV) appartiene al genere Flavivirus, famiglia Flaviviridae. Fa parte del siero-complex dell Encefalite Giapponese Sorveglianza WNV in Emilia-Romagna Virus West Nile: ciclo di trasmissione Ciclo Rurale Ciclo Urbano Qual è l importanza della malattia West Nile per la Sanità pubblica? Insorgenza di casi neuroinvasivi umani Limitazioni e controlli sulle donazioni del sangue Controlli sulle donazioni degli organi Promozione di misure di protezione individuali e ambientali Ospite finale 13

14 Epidemie causate dal virus West Nile; Weaver e Reisen; Antiviral Res (2):328 Le epidemie occorse dal 1994 sono state associate con malattie neurologiche gravi in esseri umani, uccelli e/o equini Gubler DJ. The Continuing Spread of West Nile Virus in the Western Hemisphere. Emerg Infect CID 2007; 45: Bollettino del Centro di referenza nazionale malattie esotiche IZS Abruzzo Marche 14

15 Distribution of human WNND cases in Italy (WNND), Regione Totale Veneto [+1*] Emilia-Romagna [+1*] Lombardia Sardegna Friuli Venezia Giulia Basilicata Areas of viral circulation (ACV), of external surveillance (AE), and of risk (AR) Source: Centro Studi Malattie Esotiche - CESME - IZP Teramo ACV e AE areas are yearly defined on the basis of previous year surveillance results, starting from Totale * Importato dalla Romania Questi casi non includono i casi di febbre da WNV segnalati al sistema di sorveglianza epidemiologica della Regione Veneto che sorveglia anche le febbri di ndd. Il totale non include i casi importati The integrated surveillance system Human Surveillance Flow (15 June 30 November) WARNING Local Health ALERT Structure which identifies Autority a possible case PH Departement WITHIN 12 H Region BIOLOGICAL SAMPLES Regional Reference Laboratory CRREM Bologna AOsp WITHIN 24 H DIAGNOSTIC CONFIRMATION Health Ministry Arbovirosis National Reference Laboratory CNESPS, ISS 59 MIPI ISS 15

16 Entomological surveillance gravid trap CO2 trap 62 Birds surveillance Activated since 2006 Corvids: captured for crop protection Dead Specimen: in Centres for birds rescue PCR-test on organs /1789 (lug 21) 3/2533 (ago 23) 0/1824 0/ /114 (ago) 1/147 (sett) // // 44/1218 (lug 30) 9 (da fine ago) 2/1039 (ago 1) 0 0/ /

17 Plan for the control of arbovirosis Emilia-Romagna 2013 Risk area categories 1) Predisposed area is a risk area where existing conditions might facilitate the transmission of WNV to humans, but the pathogen has not been detected. 2) Area at risk is an area where the pathogen has been detected in vectors or birds. 3) Affected area is an area with ongoing transmission of WNV to humans or equids The risk assessment and successive actions are decided with the support of the Regional Group of Entomology for Health. growing risk Levels of risk 1.a there are no signs of viral circulation in an area potentially at risk 1.b there are no signs of viral circulation in an area where there were disease s cases (human and equine) in the previous year 2.a evidence of WNV circulation in the second part of the current season (August-September-October) 2.b evidence of WNV circulation in the first part of the current season (May-June-July) 3.a intense disease activity and/or first case of WNND in humans or equids 3.b current outbreak with more than 30 cases of WNND 1) Predisposed area: a risk area where existing conditions might facilitate the transmission of WNV to humans, but the pathogen has not been detected The predisposed areas can be characterized by two levels of risk: 1.a level of risk in area where existing ecological conditions might facilitate the transmission of WNV PLANNED ACTIONS Maintaining active entomological and/or ornithological surveillance system implemented from b level of risk of predisposed area where there were cases of human and equine in the previous year PLANNED ACTIONS As the level before and the Region, supported by the regional group, decides on: activation of the fight against vector at the larval stage sensitization of local health authorities on whether to activate the fight against vector at the larval stage sensitization of horse owners about vaccination 17

18 2) Area at risk is an area where the pathogen has been detected in vectors or birds. The area at risk can be characterized by two levels of risk: 3) Affected area is a risk area with ongoing transmission of WNV to humans. The affected areas can be characterized by two levels of risk: 2.a evidence of WNV circulation in the second part of the current season (August-September- October) PLANNED ACTIONS As the level before and Region activates a regional plan to inform citizens about personal protection and about residential vectors source reduction informs regional and national Blood Centres and Transplant Centres 2.b evidence of WNV circulation in the first part of the current season (May-June-July) PLANNED ACTIONS As the level before and: The Region, supported by the Regional Group, increases the surveillance activities The Region increases public information campaigns If surveillance indicates an increase of viral circulation, the Regional Group assesses the need and characteristics of a plan for vector control 3.a intense disease activity and/or first case of WNND in humans or equids PLANNED ACTIONS As the level before and: With the support of the Regional Group, the Local Health Authorities activate or enhance the fight against the vector at the adult stage in areas at higher risk 3.b surveillance has detected a number of horses and human cases >= 30 or 10 cases detected in an area of 500 km2 PLANNED ACTIONS As the level before and: - The Region increases public information campaigns and strengthens risk communication - The Regional Group conducts tests to evaluate the effectiveness of vector control treatments - The Region establishes and activates an emergency unit End of July 2013: 8 WNV positive pools of mosquitoes in the provinces of Modena (5), Bologna (2) e Reggio Emilia (1) What happened in 2013? 18

19 30 th July - Nota del Direttore generale Sanità e Politiche sociali PG/2013/ First week of August: 19 WNV positive pools of mosquitoes in the previous provinces and the involvement of Ferrara and Parma. In the province of Ferrara a first WND positive bird is observed. Level of risk 2b (probability of moderate epidemic) of 2013 Regional Plan - Recommendations to Municipalities in the provinces of Modena and Bologna : improve the larvicide control of vectors in urban area in public and private properties, start up of extraordinary adulticides interventions, strengthenment of comunication - Activation of control on blood donations for WNV (NAT test) in provinces of Modena and Bologna 8 th August - Nota del Direttore generale Sanità e Politiche sociali PG/2013/ Mid-August : - Intensification and additional extension of viral circulation (Parma) - First WNND human case diagnosed (13th Aug) in Modena province. Confirmation of Level of risk 2b (probability of moderate epidemic) of regional Plan Extension of indications and blood donation control to the municipalities of Ferrara and Reggio Emilia provinces. - Research of WNV on the donors of organs and tissues living in Emilia-Romagna within 72 hours after donation. 19

20 14th August - Nota del Direttore generale Sanità e Politiche sociali PG/2013/ End of August: - additional extension of viral circulation (Piacenza) - First 2 confirmed cases in horses in Parma province - other 7 WNND human are diagnosed. Level of risk 3a (epidemic beginning) of 2013 Regional Plan - Extension of indications and blood donation control to the municipalities of Parma province (northern area) 23rd August - Nota del Direttore generale Sanità e Politiche sociali PG/2013/ Mid-September: -13 confirmed WNND human cases Confirmation of Level of risk 3a (epidemic beginning) of 2013 Regional Plan - Extension of indications and blood donation control to the municipalities of Piacenza province (northern area) 20

21 Situation at 23rd October: - 16 WNND confirmed human cases (including 4 deaths) - 7 confirmed cases in horses Blood donation/donors control Emilia-Romagna Period 01/08* 01/11 15/07 15/11 15/07 30/11 15/07 30/11 15/07* 20/10 Surveillance areas FE (1/8) MO (1/9) BO-RE (10/9) FE MO BO RE FE MO BO No screening on donations BO-MO (31/7) FE-RE (8/8) PR (14/8) PC (23/8) WNV NAT tested donations Positive donations 0 4 Positive not confirmed cases 0 12 Donations per year % tested donations / total donations per year Donors who slept one night in risk areas 14,2 26,3 17,3 0,0 ND Positive donors * Donation screening started differently in Emilia-Romagna provinces. Yearly distribution of tested donations in Emilia-Romagna Observed WNV tested donations Estimated WNV tested donations until 30 NOV 2013 Donations and donors 2013 Observed WNV tested donations until 20 OCT 2013 N= Observed WNV tested donations if screening would be started after the first WNND confirmed case in each province N= ATTENTION: FOUR POSITIVE DONORS WERE IDENTIFIED THROUGH THE ANTICIPATION OF SCREENING! Distribution of tested donations in Emilia- Romagna Estimated WNV tested donations until 30 NOV 2013 N= Estimated WNV tested donations from 01 JUL 2013 to 30 NOV 2013 N= (scenario for entire surveillance period) 21

22 In terms of cost-benefit, our integrated surveillance system is: TOSCANA Virus e flebotomi Sensitive Able to detect the viral circulation earlier Helpful Diptera: Psycodidae; sottofam. Phlebotominae; In Italia presente il genere Phlebotomus con le specie P. papatasi, P. perfiliewi, P. perniciosus, P. mascittii, P. larroussius major, P. sergenti ed il genere Sergentomyia con il generotipo S. minuta. Dimensioni tra 1-3 mm Colorazione del corpo giallino vivace Fitta peluria che ricopre addome torace ed ali Il capo forma un angolo retto con il torace Ali appuntite e leggermente strette per tutta la loro lunghezza mantenute, a riposo, verticalmente sul corpo Le femmine depongono fino a 100 uova ciascuna; schiusa dopo 8-9 giorni. Le larve, terricole, vivono in substrati ricchi di materiale organico in decomposizione Meningite da TosV Agente eziologico: TOSV (Flebovirus, famiglia Bunyavirus) Serbatoio non conosciuto; nessun mammifero né uccello è stato riconosciuto quale potenziale serbatoio Vettore: P. perniciosus e P. perfiliewi 22

23 Sintomatologia: febbre, mal di testa e mialgia e nei casi più gravi, può causare meningiti acute e meningo-encefaliti Nel 2012 si sono registrati 31 casi umani di meningoencefalite da Toscana Virus (TOSV) nella regione Emilia-Romagna concentrati per la maggior parte nelle province di Bologna, Forlì e Rimini Meningiti/meningoencefaliti da Toscana virus per sesso ed età. Emilia-Romagna ETA FEMMINE MASCHI TOTALE TOTALE Andamento temporale delle positività TOV Valori assoluti. Emilia-Romagna, SORVEGLIANZA Distribuzione per AUSL residenza/domicilio dei casi positivi per TOSV PIACENZA casi casi casi PARMA caso casi casi MODENA casi casi caso FERRARA casi caso casi RAVENNA caso casi casi CASI TOTALI CON RESIDENZA/DOMICILIO IN EMILIA-ROMAGNA /01-14/06 15/06-30/06 01/07-14/07 15/07-31/07 01/08-14/08 15/08-31/08 01/09-14/09 15/09-30/09 01/10-14/10 15/10-31/12 REGGIO EMILIA casi casi casi IMOLA casi BOLOGNA casi casi casi casi CASI CASI CASI + 1 caso EXTRA - Regione + 3 casi EXTRA - Regione casi FORLI casi casi casi CESENA caso caso RIMINI casi casi casi casi 23

24 Monitoraggio flebotomi Provincia Comune Ph. perfiliewi Ph. perniciosus Ph.spp Tot. Flebotomi catturati Borgo Tossignano Imola Bologna Dozza Casalfiumanese Fontanelice Monterenzio Riolo Terme Ravenna Casola Valsenio Brisighella Totale Monitoraggio nell ambito sorveglianza WN 24

25 Rischiamo di importare altre specie? 26 aprile 2012 Rischiamo di importare altre specie? Caratteri morfologici differenziali tra adulti di Aedes aegypti e Ae. albopictus Dati: R. Romi