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Rastreando Movimientos de Ganado para Combatir Enfermedades en Nigeria

Un estudio identifica lugares clave para monitorear la propagación de enfermedades en el ganado en Nigeria.

― 7 minilectura


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La movilidad del ganado es una parte clave del comercio de ganado en el África subsahariana, especialmente en Nigeria. Muchos dueños de ganado dependen de este comercio para sus ingresos. Sin embargo, muchos mercados son pequeños y locales. Los agricultores suelen vender animales vivos en estos mercados cercanos. Luego, los animales son transportados a ciudades más grandes para el consumo. Para encontrar mejor pasto, los rebaños se mueven a lo largo de las estaciones. Esta práctica, conocida como transhumancia, es bastante común.

Mientras mover el ganado ayuda a proporcionar carne a la población, también trae el riesgo de propagar enfermedades. Una de las enfermedades más urgentes que afecta al ganado en Nigeria es la Peste de los pequeños rumiantes (PPR), que impacta principalmente a las cabras y ovejas. La PPR tiene altas tasas de enfermedad y muerte en los animales, convirtiéndose en una barrera para el crecimiento económico en áreas donde es común. Para combatir esto, las organizaciones buscan erradicar la PPR para el año 2030. Este plan implica mejorar la forma en que se recopila y monitorea la información sobre enfermedades.

En los últimos años, se han utilizado métodos de teoría de redes complejas para estudiar cómo se propagan las enfermedades entre animales y humanos. Los movimientos del ganado se pueden representar como una Red, donde los lugares son nodos y los movimientos entre ellos son enlaces. Analizar esta red ayuda a entender cómo pueden propagarse las enfermedades y qué áreas están en mayor riesgo.

En Nigeria, la PPR está constantemente presente, especialmente durante la temporada de lluvias. La prevalencia de la enfermedad varía en todo el país. Por ejemplo, hasta el 41% de los animales en la región suroeste pueden verse afectados, mientras que en la zona noroeste tan solo un 11%. A pesar de su impacto significativo en la economía, Nigeria no tiene un sistema para rastrear los movimientos del ganado, lo que dificulta obtener una imagen completa de cómo se transportan los animales. Mucha de esta información se recoge solo durante encuestas de mercado, que pueden ser lentas y limitadas en alcance. Como resultado, se pueden perder detalles importantes sobre de dónde vienen y hacia dónde van los animales, afectando nuestra comprensión de la propagación de enfermedades.

Este estudio tuvo como objetivo identificar lugares clave, conocidos como Nodos Centinelas, que podrían ayudar a monitorear y controlar la propagación de la PPR. Los investigadores utilizaron datos de encuestas de mercado realizadas en tres estados nigerianos: Plateau, Bauchi y Kano. Construyeron una red basada en estos datos para examinar su estructura y entender cómo se mueven los animales a través de ella.

Recopilación de Datos y Simulación Epidemiológica

Nigeria se divide en tres niveles administrativos: Estado, Área de Gobierno Local (LGA) y Barrio. El estudio recopiló datos sobre cabras y ovejas de diez mercados diferentes en Plateau, Bauchi y Kano. Se entrevistó a más de 100 dueños de ganado y comerciantes en cada mercado sobre los movimientos de sus animales, incluyendo de dónde venían y a dónde se dirigían.

Para ilustrar estos movimientos, se creó una red. Se dibujó un enlace entre dos áreas si al menos un animal fue movido entre ellas. Esta red construida sirvió como referencia para análisis posteriores.

Los investigadores simularon cómo podría propagarse una epidemia a través de esta red de movimientos de ganado, comenzando con una ubicación infectada y midiendo cuántas otras ubicaciones se infectaron con el tiempo. Se probaron diferentes escenarios variando factores como la Probabilidad de transmisión entre ubicaciones y la estructura general de la red.

Tres factores se examinaron en particular por su impacto en cómo podría propagarse la enfermedad:

  1. Probabilidad de Transmisión: Esto indica cuán probable es que una infección se propague entre áreas.
  2. Estructura de la Red: La forma en que los nodos (ubicaciones) están conectados entre sí.
  3. Origen de la Epidemia: El punto de partida de la enfermedad, que puede influir en cuán lejos y rápido se propaga.

Los investigadores definieron nodos centinelas como ubicaciones que se infectan frecuentemente al principio de una epidemia. Rastrearon la frecuencia con la que se infectaban ubicaciones específicas antes del pico de la epidemia, ayudando a identificar qué áreas estaban en mayor riesgo.

Examinando la Estructura de la Red

La red creada a partir de datos de mercado mostró un total de 144 ubicaciones conectadas por 268 enlaces, formando una compleja red de movimientos. Se extrajo una estructura más refinada, conocida como el esqueleto, de esta red. El esqueleto consiste en los nodos y conexiones más significativos, proporcionando información sobre las áreas centrales donde la enfermedad podría propagarse más fácilmente.

Al analizar diferentes configuraciones de la red, los investigadores pudieron ver cómo los cambios estructurales, como agregar o quitar enlaces, impactaron la posible propagación de la enfermedad. Agregar más conexiones a menudo llevaba a brotes más rápidos y grandes, mientras que eliminar áreas clave tenía efectos variados según su importancia en la red general.

Identificando Ubicaciones Clave

A través del análisis, los investigadores identificaron varias ubicaciones clave que podrían servir como nodos centinelas, útiles para monitorear la propagación de la PPR. Se encontraron un total de 14 nodos centinelas, con algunos manteniéndose consistentemente importantes a pesar de los cambios en la probabilidad de transmisión.

El estudio también destacó que muchos nodos centinelas estaban ubicados en el esqueleto de la red, indicando que estas áreas son especialmente críticas para los esfuerzos de monitoreo y control de enfermedades.

El Papel de las Encuestas de Mercado

Los hallazgos enfatizaron la importancia de encuestas de mercado exhaustivas en el rastreo de movimientos de ganado. Muchas de las limitaciones de la red se derivan de la dependencia de datos de encuestas, que pueden ser incompletos e influenciados por factores como la desconfianza hacia los encuestadores o confusión sobre los nombres de los lugares.

Para mejorar el monitoreo de enfermedades, son necesarios mejores sistemas de recopilación de datos. Un sistema confiable de identificación de ganado y una forma eficiente de recopilar información sobre los movimientos de los animales beneficiarían enormemente los esfuerzos para controlar y prevenir brotes de enfermedades.

Entendiendo la Transmisión de Enfermedades

El estudio reveló que la probabilidad de propagación de enfermedades está fuertemente influenciada por la estructura de la red. Al identificar qué nodos son más propensos a infectarse, los investigadores pueden enfocar sus recursos en monitorear esas áreas. El grado de entrada, que mide cuántas conexiones tiene un nodo, emergió como una métrica vital para identificar posibles nodos centinelas.

Además, características como la conectividad de los nodos y sus posiciones dentro de la red pueden ayudar a determinar su vulnerabilidad a la infección.

Conclusiones y Direcciones Futuras

Esta investigación subraya la necesidad de una mejor gestión de los movimientos de ganado para controlar la PPR en Nigeria. La identificación de nodos centinelas y la comprensión de la estructura de la red son pasos críticos en el diseño de estrategias efectivas de monitoreo e intervención.

Los futuros estudios deberán abordar las limitaciones de los métodos actuales de recopilación de datos y explorar enfoques más sistemáticos para adaptarse a los cambios en las estructuras de la red. Ampliar el tamaño de la muestra en diferentes regiones, especialmente en áreas como Bauchi y Kano, podría proporcionar una comprensión más completa de los movimientos de ganado y ayudar a mejorar la vigilancia de enfermedades.

En última instancia, mejorar los sistemas de rastreo para los movimientos de ganado en Nigeria podría llevar a estrategias más efectivas para controlar enfermedades como la PPR, beneficiando tanto a los dueños de ganado como a la economía en general.

Fuente original

Título: Assessing the impact of structural modifications in the construction of surveillance network for transboundary animal diseases: the role of backbone and sentinel nodes

Resumen: Peste des Petits Ruminants (PPR) is a highly contagious disease that mainly affects sheep and goats and is transmitted through livestock movements. Because of its socio-economic impact, the Food and Agriculture Organisation (FAO) and the World Organization for Animal Health (WOAH) have set the goal to eradicate it by 2030, one of the key steps being the improvement of surveillance networks. The present study aimed to provide tools to identify areas that could serve as sentinel nodes, i.e. areas that may be rapidly infected at the onset of epidemics. Using data from a market survey conducted in the Northern Region of Nigeria, we analyzed which nodes, under which conditions, could serve as sentinel nodes. We considered several modified networks to get around the problem of data only being available for part of the overall network structure and to account for potential errors made during the field study. For each configuration, we simulated the spread of PPR using a stochastic Susceptible-Infectious (SI) model based on animal movements to assess the epidemics extent and the presence of recurrent patterns to identify potential sentinel nodes. We extracted the backbone of the reference network and checked for the presence of sentinel nodes within it. We then explored the possibility of using the backbone nodes as sentinel nodes. We investigated how the origin (seed) of the epidemics could affect the propagation pattern by comparing and grouping seeds based on their respective transmission paths. Results showed that the isolated backbone contains 45% sentinel nodes that remain stable or undergo only minor changes in 9 out of 11 configurations. On top of that, the characteristics of sentinel nodes identified in the backbone are not influenced by the severity of the disease. The H index, in-degree, and eigenvector are the most essential variables. This study provides an overview of the major axes of animal movements in Nigeria and the most vulnerable locations that should be prioritized for monitoring livestock diseases like PPR.

Autores: Asma Mesdour, A. Apolloni

Última actualización: 2024-04-28 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.24.590906

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.24.590906.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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