Sind die USA auf einen Ausbruch der Afrikanischen Schweinepest vorbereitet?

Von der North Carolina State University, 25. Juli 2023

Forscher der North Carolina State University analysierten mithilfe des PigSpread-Computermodells die potenzielle Ausbreitung der Afrikanischen Schweinepest unter Schweinefarmen im Südosten der USA und stellten fest, dass Bewegungen zwischen Betrieben der primäre Übertragungsweg waren. Während bestehende Kontrollmaßnahmen Sekundärinfektionen um bis zu 79 % reduzieren könnten, könnte ein Ausbruch dennoch andauern und erhebliche Kosten verursachen. (Künstlerkonzept)

In einer kürzlich von Forschern der North Carolina State University durchgeführten Studie wurde ein Computermodell eingesetzt, um die mögliche Ausbreitung der Afrikanischen Schweinepest (ASF) in Schweinefarmen im Südosten der USA zu untersuchen und die Wirksamkeit aktueller Reaktionsstrategien zu bewerten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass trotz der positiven Wirkung der Kontrollmaßnahmen ein Ausbruch andauern könnte, was zu erheblichen Kosten führen könnte.

ASF is a highly contagious viral disease in pigs, with a mortality rate that can reach 100%. A further complication is that infected pigs may not display any symptoms prior to death, thereby increasing the chances of the virusA virus is a tiny infectious agent that is not considered a living organism. It consists of genetic material, either DNA or RNA, that is surrounded by a protein coat called a capsid. Some viruses also have an outer envelope made up of lipids that surrounds the capsid. Viruses can infect a wide range of organisms, including humans, animals, plants, and even bacteria. They rely on host cells to replicate and multiply, hijacking the cell's machinery to make copies of themselves. This process can cause damage to the host cell and lead to various diseases, ranging from mild to severe. Common viral infections include the flu, colds, HIV, and COVID-19. Vaccines and antiviral medications can help prevent and treat viral infections." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> Virus verbreitet sich unentdeckt. Die finanziellen Auswirkungen eines möglichen ASP-Ausbruchs in den USA könnten sich auf bis zu 80 Milliarden US-Dollar belaufen.

Die Forscher verwendeten ein epidemiologisches Modell namens PigSpread, um zu untersuchen, wie sich ein potenzieller Ausbruch im Südosten der USA auf unterschiedliche Weise entwickeln könnte. Das PigSpread-Modell bewertet sechs Übertragungswege, darunter Schweinebewegungen zwischen Betrieben, Fahrzeugbewegungen und lokale Ausbreitung, um die Verbreitung von ASP zu modellieren.

Die in diesem Modell verwendeten Infektionsdaten stammen vom Morrison Swine Health Monitoring Project. Daten zu Standort, Produktionsart, Kapazität, Schweinebewegungen zwischen Betrieben und Fahrzeugbewegungen von 2.294 Schweinehaltungsbetrieben im Südosten der USA wurden von kooperierenden Schweineproduktionsunternehmen gesammelt und ebenfalls in das Modell eingespeist.

Die Forscher simulierten den Infektionsverlauf sowohl mit als auch ohne Kontrollstrategien und variierten dabei den Ausgangspunkt des Ausbruchs. Insgesamt führten sie etwa 230.000 verschiedene Simulationen durch, wobei jede Simulation über einen Zeitraum von 140 Tagen stattfand. Anschließend bildeten sie den Durchschnitt der Ergebnisse.

Bewegungen zwischen landwirtschaftlichen Betrieben machten im Modell 71 % der Krankheitsübertragungen aus, wobei die lokale Ausbreitung und die Übertragung durch Fahrzeuge jeweils etwa 14 % ausmachten.

„Der Hauptübertragungsweg ist natürlich der Transport von Tieren zwischen Farmen, aber auch Fahrzeuge und die örtliche Ausbreitung sind bei einem Ausbruchsszenario wichtig“, sagt Gustavo Machado, Assistenzprofessor für Bevölkerungsgesundheit und Pathobiologie an der NC State und korrespondierender Autor der Arbeit.

„Die lokale Ausbreitung bezieht sich auf Wildtierbewegungen, das Teilen landwirtschaftlicher Geräte oder Besucher, die möglicherweise kontaminiertes Schuhwerk oder Kleidung haben“, sagt Machado. „Aber eine sehr wichtige Variable ist hier die Fahrzeugübertragung. Dieser Verbreitungsweg wurde noch nie in großem Maßstab untersucht, aber hier hat er sich als entscheidend für die Ausbreitung von Krankheiten erwiesen.“

Das Modell zeigte auch, dass Kontrollmaßnahmen, insbesondere eine Kombination aus Quarantäne, Entvölkerung, Bewegungsbeschränkungen, Kontaktverfolgung und verstärkter Überwachung, tatsächlich Auswirkungen hatten. In Simulationen, in denen diese Maßnahmen umgesetzt wurden, wurden Sekundärinfektionen innerhalb des Zeitrahmens von 140 Tagen im Durchschnitt um bis zu 79 % reduziert. Bei 29 Prozent der Simulationen, bei denen alle Kontrollstrategien umgesetzt wurden, wurden innerhalb dieses Zeitraums keine weiteren betroffenen Betriebe festgestellt.

„Obwohl diese Ergebnisse vielversprechend sind, sind sie dennoch etwas optimistisch“, sagt Machado. „Das Modell zeigt, dass die von uns eingeführten Richtlinien einen positiven Effekt auf einen Ausbruch insgesamt haben würden, aber wir müssen dieses Szenario weiter untersuchen, um herauszufinden, was genau erforderlich ist, um ihn unter Kontrolle zu bringen.“ Und selbst mit diesen Eingriffen wird die Epidemie wahrscheinlich länger als 140 Tage andauern.“

Referenz: „Abschätzung der Wirksamkeit von Kontrollmaßnahmen zur Übertragung der Afrikanischen Schweinepest in kommerziellen Schweinepopulationen in den Vereinigten Staaten“ von Abagael L. Sykes, Jason A. Galvis, Kathleen C. O'Hara, Cesar Corzo und Gustavo Machado, 12. Juni 2023 , Präventive Veterinärmedizin.DOI: 10.1016/j.prevetmed.2023.105962

Die Arbeit wurde vom Animal and Plant Health Inspection Service des US-Landwirtschaftsministeriums unter der Auszeichnung AP22VSSP0000C004 unterstützt. Das Morrison Swine Health Monitoring Project ist ein vom Swine Health Information Center (SHIC) finanziertes Projekt.