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La propagation du virus de l'encéphalite japonaise en Australie

Des récents foyers de JEV mettent en lumière les risques liés aux espèces d'oiseaux aquatiques.

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Le virus de l'encéphalite japonaise (JEV) est un virus nuisible qui existe depuis des années, surtout dans certaines parties de la région Indo-Pacifique central. Au début de 2022, le JEV est apparu pour la première fois dans le sud-est de l'Australie, déclenchant une alerte importante en matière de santé publique. On a signalé 45 cas de maladie, avec sept décès. Le virus a aussi été découvert dans des fermes porcines sur une large zone, touchant de nombreuses exploitations. Avant ça, le JEV n’était vu que dans quelques cas isolés dans certaines parties de l’Australie, mais ces récents foyers ont suscité des craintes à cause des endroits inattendus et du nombre élevé de fermes touchées.

Ces Épidémies sont survenues après une longue période de météo inhabituelle causée par un phénomène appelé La Niña, qui a entraîné de fortes pluies et des inondations dans l'est de l'Australie. Les experts pensaient que ce temps anormal pouvait avoir aidé à la propagation du JEV en modifiant la répartition des animaux porteurs du virus. Cependant, des études détaillées ont suggéré que la configuration et le type de paysage ont eu un rôle plus important dans les épidémies que le changement climatique à lui seul. Des caractéristiques spécifiques du paysage, comme la présence de zones humides et d'inondations, ont été considérées comme contributrices aux épidémies.

Transmission et hôtes du virus

Le JEV circule principalement chez les oiseaux sauvages, notamment un groupe de hérons et de hérons garde-bœufs, qui sont des hôtes importants pour le virus. Les moustiques, surtout certaines espèces, transmettent le virus aux porcs et aux humains. Bien que les porcs puissent être infectés et tomber malades, les humains ne sont pas des hôtes habituels du virus et ne le transmettent pas efficacement. Des recherches précédentes ont montré que la richesse en espèces d'oiseaux était liée aux épidémies de JEV, avec une certaine gamme de richesse d'espèces associée à un risque plus élevé. Pourtant, les études passées ne se concentraient que sur quelques types d'oiseaux, sans prendre en compte le large éventail d'espèces qui pourraient aussi être cruciales dans la propagation du JEV.

Comprendre les différentes espèces et leurs rôles dans l'écosystème peut être vital pour surveiller et contrôler le JEV. Vu les vastes paysages de l'Australie et de la région, il est essentiel d'identifier quelles espèces d'oiseaux pourraient être les plus pertinentes pour suivre le JEV.

Importance des caractéristiques des oiseaux

Ces dernières années, des recherches ont souligné l'importance de l'étude de caractéristiques spécifiques des espèces hôtes potentielles. Les espèces à reproduction rapide, connues sous le nom d'espèces r-sélectionnées, sont souvent de bons hôtes pour les maladies à cause de leurs taux de reproduction élevés et de leur capacité à s'épanouir malgré le stress environnemental. Cependant, le lien entre être une espèce à reproduction rapide et être un bon hôte n'est pas toujours simple. Certains systèmes montrent des schémas opposés, ce qui signifie que la dynamique des espèces hôtes et leurs caractéristiques peut être complexe.

Plusieurs caractéristiques, comme la densité de population, le régime alimentaire et la capacité de dispersion des espèces d'oiseaux, peuvent aussi influencer la manière dont les maladies se propagent. Notamment, les relations entre les caractéristiques des espèces et leur capacité à héberger des maladies n'ont pas été explorées en profondeur dans les systèmes oiseaux-hôtes. Des études récentes dans d'autres domaines ont montré des liens forts entre les caractéristiques des oiseaux et la présence de maladies, ce qui pourrait aussi s'appliquer au JEV.

La diversité fonctionnelle, qui fait référence à la variété des Traits parmi les espèces dans une communauté, donne des aperçus plus profonds sur les relations écologiques qui vont au-delà du simple comptage du nombre d'espèces présentes. Cette étude vise à éclairer comment différentes espèces d'oiseaux, en particulier les oiseaux d'eau, sont associées aux paysages où se produisent les épidémies de JEV.

Objectifs de l'étude

Les principaux objectifs de cette étude se déclinent en trois points. D'abord, nous voulons identifier quelles espèces d'oiseaux d'eau se trouvent dans les régions touchées par les épidémies de JEV en Australie. Cela implique d'examiner comment la composition des espèces est liée aux caractéristiques du paysage dans ces zones. Ensuite, nous souhaitons comprendre le lien entre les caractéristiques des oiseaux et les paysages où le JEV est présent. Enfin, nous voulons vérifier si les relations entre les espèces et leurs caractéristiques s'appliquent aussi à d'autres régions où le JEV est détecté.

Collecte de données

Données sur les animaux

Pour cette étude, nous nous sommes basés sur des données provenant de plusieurs sources concernant les épidémies de JEV. En Australie, il y a eu 54 cas signalés de JEV dans des fermes porcines de janvier à avril 2022. D'autres cas de détection de JEV chez les moustiques et les humains ont été documentés pour valider nos modèles. Pour la région Indo-Pacifique central élargie, nous avons inclus des détections de JEV provenant d'autres pays afin de comparer les schémas.

Nous avons également rassemblé une grande quantité d'informations sur les espèces d'oiseaux d'eau dans cette région, en nous concentrant sur leur habitat et leur distribution géographique. Ces données s'étendent de 2010 à 2020 et incluent plusieurs familles d'espèces d'oiseaux d'eau. L'objectif était de déterminer comment leur présence est corrélée aux épidémies de JEV en Australie et dans la région Indo-Pacifique central.

Données environnementales

Pour évaluer l'habitat des oiseaux d'eau, nous avons examiné divers facteurs environnementaux, y compris l'occupation des terres, la disponibilité de l'eau et les données climatiques. Ces informations aident à modéliser les habitats où ces oiseaux prospèrent et comment ces habitats sont liés aux épidémies de JEV. Notre analyse a également inclus des facteurs tels que les précipitations annuelles et la température, qui pourraient influencer la présence des populations d'oiseaux d'eau et la propagation du JEV.

Analyse des structures paysagères

Nous avons analysé de près les caractéristiques paysagères des zones où des épidémies de JEV ont été signalées. Plus précisément, nous avons examiné comment la composition des terres, y compris la quantité de terres cultivées et l'état des prairies, était liée aux épidémies. Comprendre ces relations aidera à identifier les zones à haut risque pour la transmission du JEV.

Traits fonctionnels des oiseaux d'eau

Nous avons examiné divers traits des oiseaux d'eau, notamment leur régime alimentaire et leur taille corporelle, pour voir comment ces traits sont liés à leur présence dans les zones touchées par le JEV. Des traits comme des taux de reproduction élevés et certaines préférences alimentaires peuvent influencer la façon dont ces oiseaux interagissent avec leur environnement et potentiellement leur rôle dans la transmission des maladies.

En évaluant ces traits au niveau du paysage, nous pouvons mieux comprendre comment les pools d'espèces sont structurés par rapport aux épidémies de JEV.

Modèles statistiques

Nous avons utilisé plusieurs méthodes statistiques pour modéliser la relation entre les espèces d'oiseaux d'eau et les épidémies de JEV. Ces modèles nous aident à reconnaître les schémas dans la façon dont différentes espèces et leurs traits sont associés à la présence de maladies. Nous avons examiné des espèces individuelles ainsi que leurs traits pour voir quels facteurs étaient les plus importants pour la détection du JEV.

Résultats sur les espèces d'oiseaux et le JEV

Distribution des espèces

Notre analyse a montré que plusieurs espèces d'oiseaux d'eau étaient présentes dans des paysages associés aux épidémies de JEV en Australie. Étonnamment, les espèces associées aux épidémies de JEV comprenaient non seulement des hérons et des hérons garde-bœufs, mais aussi d'autres familles d'oiseaux d'eau. Cette découverte remet en question la compréhension antérieure qui se concentrait principalement sur la famille des Ardeidae, indiquant que la Surveillance du JEV devrait prendre en compte un plus large éventail d'espèces d'oiseaux d'eau.

À travers la région Indo-Pacifique central élargie, nous avons trouvé que de nombreuses espèces d'oiseaux étaient liées à des paysages où le JEV a été détecté. Cela souligne les interactions complexes entre les espèces et leurs environnements qui contribuent à la propagation du virus.

Rôle des traits des oiseaux

En examinant les traits des oiseaux, nous avons découvert que les traits liés à la dispersion des oiseaux jouaient un rôle important dans la façon dont ces espèces étaient liées aux épidémies de JEV. Par exemple, l'indice main-aile, qui indique la capacité d'un oiseau à voler et à se disperser, était fortement associé à la détection du JEV. Des valeurs plus élevées de cet indice chez certaines espèces suggéraient une plus grande capacité à se déplacer à travers les paysages, ce qui pourrait influencer leur rôle dans la propagation du virus.

Cette découverte souligne la nécessité de considérer non seulement la présence de certaines espèces, mais aussi comment leurs traits contribuent à leur potentiel en tant qu'hôtes du JEV.

Implications pour la surveillance

Ces résultats ont des implications notables pour les stratégies de surveillance du JEV en Australie et dans la région Indo-Pacifique central élargie. En comprenant quelles espèces sont associées aux épidémies de JEV et comment leurs traits influencent cette relation, les autorités sanitaires peuvent développer des programmes de suivi plus ciblés et efficaces pour le JEV.

La surveillance ne devrait pas se limiter aux espèces hôtes traditionnelles, mais devrait s'étendre à une plus grande variété d'oiseaux d'eau qui peuvent jouer un rôle dans la dynamique de transmission du virus. Cette approche plus large aidera à capturer la complexité de la façon dont le JEV circule dans différents environnements.

Espèces cibles pour le suivi

L'étude identifie plusieurs espèces cibles qui devraient être surveillées de près dans les régions sujettes aux épidémies de JEV. En se concentrant sur ces espèces et leurs comportements, les chercheurs peuvent obtenir des informations précieuses sur les facteurs contribuant à la transmission du JEV et développer de meilleures stratégies de prévention.

Conclusion

L'étude fournit un aperçu complet de la relation entre les espèces d'oiseaux d'eau, leurs traits et les épidémies de JEV. En combinant diverses sources de données et méthodes analytiques, nous avons souligné l'importance de prendre en compte un éventail diversifié d'espèces d'oiseaux d'eau et leurs rôles écologiques lors de la surveillance et de la gestion du JEV.

Les efforts futurs devraient se concentrer sur l'expansion des programmes de surveillance pour inclure diverses espèces d'oiseaux d'eau et leurs traits fonctionnels, notamment ceux qui influencent la dispersion. Comprendre ces dynamiques sera crucial pour gérer et atténuer le risque de propagation du JEV en Australie et dans la région Indo-Pacifique central.

Informations complémentaires

Cette étude a de nombreuses limites qu'il faut reconnaître. Les biais de déclaration peuvent affecter la détection tant des oiseaux que des épidémies de JEV. Nos méthodes ont tenté de corriger ces biais, mais certaines préoccupations résiduelles peuvent subsister. De plus, les modèles utilisés reposaient sur des moyennes climatiques qui peuvent ne pas représenter avec précision les conditions actuelles.

La complexité des interactions entre hôtes et leurs contextes écologiques nécessite des investigations supplémentaires. Les recherches futures devraient viser à combler ces lacunes de connaissances, en particulier concernant le rôle des communautés de moustiques et leurs interactions avec les populations d'oiseaux d'eau dans le cadre de la transmission du JEV.

Dans l'ensemble, bien que cette étude ait ouvert de nouvelles avenues pour comprendre la dynamique du JEV parmi les espèces d'oiseaux d'eau, des recherches continues sont essentielles pour saisir pleinement l'intricate toile de relations qui régissent la présence et la propagation du virus dans divers environnements.

Source originale

Titre: Landscapes associated with Japanese encephalitis virus reflect the functional biogeography of waterbird species across Australia and the Central Indo-Pacific region

Résumé: Japanese encephalitis virus (JEV), a zoonotic, mosquito-borne virus, has broad circulation across the Central Indo-Pacific biogeographical region (CIPBR), which recently expanded dramatically within this region across southeastern Australia over the summer of 2021-2022. Preliminary investigation of the landscape epidemiology of the outbreaks of JEV in Australian piggeries found associations with particular landscape structure as well as ardeid species richness. The ways in which waterbird species from diverse taxonomic pools with substantial functional variation might couple with JEV-associated landscape structure was not explored, and therefore, key questions regarding the landscape epidemiology and infection ecology of JEV remain unanswered. Moreover, given the established presence of JEV within the CIBPR, the extent to which waterbird species pools in JEV-associated landscapes in Australia reflect broader regional patterns in functional biogeography presents a further knowledge gap particularly with respect to potential virus dispersal via maintenance hosts. The current study investigated waterbird species presence, ecological traits, and functional diversity distribution at landscape scale, and how these aligned with confirmed JEV detections in eastern Australia and the wider CIPBR. The results showed that waterbird habitat associated with JEV detection in Australia in 2022 and more widely across the CIPBR over the last 20 years reflects a range of species representing 8 families in 4 orders (ardeids, anatids, rallids, phalacrocoracids, threskiornithids, gruids, and pelecanids). Increasing waterbird functional diversity (trait-based mean pairwise dissimilarity) was associated with landscapes delineating JEV occurrence, while only one individual trait, high hand-wing index, was consistently associated with species presence in these JEV-associated landscapes in both Australia and the broader CIPBR. This suggests that dispersal capacity among the waterbird species pools that dominate JEV-associated landscapes might be important. By taking an agnostic approach to JEV maintenance host status, this study indicates a relatively large, CIPBR-wide pool of waterbird families associated with JEV landscapes, challenging the narrow view that JEV maintenance is limited to ardeid birds. In addition, these findings highlight the potential for leveraging functional biogeography in high-risk landscapes across broad geographic extent to guide landscape-specific selection of species for JEV surveillance.

Auteurs: Michael Walsh, C. E. Webb, V. Brookes

Dernière mise à jour: 2024-09-16 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.18.553798

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.18.553798.full.pdf

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

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

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