Serological surveillance of West Nile virus and molecular diagnostic of West Nile virus, Usutu virus, avian influenza and Newcastle disease virus in wild birds of Portugal

Abstract

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina VeterináriaABSTRACT - The worldwide changes in the environment and climate of natural ecosystems detected in the last few decades have been responsible for the emergence of new infectious diseases in both animals and humans. This work focused on surveillance of four zoonotic pathogens, namely West Nile virus (WNV), Usutu virus (USUV), avian orthoavulavirus-1 (AOaV-1), also known as Newcastle disease virus (NDV), and influenza A virus (IAV) in wild birds of continental Portugal. Blood and tissues samples from both live and dead birds (were collected in three wildlife rehabilitation centres of Portugal between 2018 and 2019: Wildlife Rehabilitation and Research Centre of Ria Formosa, Wildlife Rehabilitation Centre of Lisbon and University of Trás-os-Montes and Alto Douro Veterinary Teaching Hospital – Wildlife Rehabilitation Centre. Samples from a total of 192 animal were collected (82 in vivo and 110 post-mortem). A total of one hundred and eighty-two samples were tested for WNV, USUV, IAV and for AOaV-1 by real time RT-PCR (RT-qPCR) or RT-PCR. AOaV-1 positive samples from two Eurasian collared doves (Streptopelia decaocto) (1.10% sample positivity) collected in the south of Portugal were sequenced, and their phylogenetic relationships analysed. Phylogenetic analysis confirmed that these sequences clustered with other AOaV-1 sequences from genotype XXI, subgenotype XXI.2. Tissue samples were all negative for WNV, USUV and IAV. Plasma samples were also tested for WNV antibodies by seroneutralization test. WNV neutralizing antibodies were detected in ten (13.70%) out of 73 samples namely: four Buteo buteo, two Hieraaetus pennatus, an Accipiter nisus, a Aegypius monachus, a Circaetus gallicus, and a Ciconia ciconia. This study has established a baseline for future epidemiological studies of WNV and AOaV-1 in wild birds of continental Portugal. Further monitoring and epidemiological studies of both diseases in Portugal is advised, considering the threat that both diseases can pose to humans, animals and to the ecosystems themselves.RESUMO - MONITORIZAÇÃO SEROLÓGICA DO VÍRUS DO NILO OCIDENTAL E DIAGNÓSTICO MOLECULAR DO VÍRUS DO NILO OCIDENTAL, VÍRUS USUTU, INFLUENZA AVIÁRIA E VÍRUS DA DOENÇA DE NEWCASTLE EM AVES SELVAGENS DE PORTUGAL - As profundas alterações ambientais e climáticas dos ecossistemas naturais que o mundo tem sofrido nas últimas décadas têm sido responsáveis pelo aparecimento de novas doenças infeciosas em animais e humanos. Este trabalho focou-se na monitorização de quatro agentes zoonóticos em aves selvagens de Portugal continental, nomeadamente vírus do Nilo Ocidental (WNV), vírus Usutu (USUV), orthoavulavirus-1 aviário, também conhecido como vírus da doença de Newcastle (NDV) e vírus influenza A (IAV). Amostras de sangue e tecidos de animais vivos e mortos foram recolhidas entre 2018 e 2019 em três centros de recuperação de fauna selvagem em Portugal: Centro de Recuperação e Investigação de Animais Selvagens da Ria Formosa, Centro de Recuperação de Animais Silvestres de Lisboa e Centro de Recuperação de Animais Selvagens do Hospital Veterinário da UTAD. Foram recolhidas amostras de um total de 192 animais (82 in vivo e 110 post-mortem). Um total de cento e oitenta e duas amostras foram testadas para a presença de WNV, USUV, IAV e AOaV-1 por RT-PCR em tempo real (RT-qPCR) e RT-PCR convencional. Duas amostras positivas de duas rolas turcas (Streptopelia decaocto) (1.10% positividade) recolhidas no sul de Portugal foram sequenciadas e as suas relações filogenéticas foram analisadas. A análise filogenética confirmou que estas sequências agrupam com estirpes de AOaV-1 do genótipo XXI, subgenótipo XXI.2. Amostras de tecidos foram todas negativas para a presença de WNV, USUV e IAV. Amostras de plasma foram testadas para a presença de anticorpos neutralizantes de WNV pelo teste da seroneutralização. Das 73 amostras, dez (13.70%) apresentavam anticorpos neutralizantes para WNV: quatro Buteo buteo, duas Hieraaetus pennatus, um Accipiter nisus, um Aegypius monachus, uma Circaetus gallicus e uma Ciconia ciconia. Este estudo estabeleceu uma base para futuros estudos epidemiológicos sobre WNV e AOaV-1 em aves selvagens em Portugal continental. Aconselha-se a realização futura de outros estudos epidemiológicos e monitorizações, considerando a ameaça que ambas as doenças apresentam para humanos, animais e para os próprios ecossistemas.N/