Spatial cluster analysis for bovine paratuberculosis in Paraiba State, Northeastern Brazil Translated title: Análise de aglomerados espaciais para paratuberculose bovina no Estado da Paraíba, Nordeste do Brasil

Abstract

ABSTRACT: The aim of this survey was to identify spatial clustering of bovine paratuberculosis positive herds in the State of Paraíba, Northeastern Brazil. The state was divided into three sampling groups: sampling stratum 1 (mesoregion of Sertão), sampling stratum 2 (mesoregion of Borborema), and sampling stratum 3 (mesoregions of Zona da Mata and Agreste). Ten animals were sampled in herds with up to 99 cows aged over 24 months; 15 animals were sampled in herds with 100 or more cows aged over 24 months; and all animals were sampled in those with up to 10 cows aged over 24 months. In total, 2504 cows aged ≥ 24 months were sampled from 480 herds. Indirect enzyme-linked immunosorbant assay (ELISA) test kits were used for Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) antibody detection. A herd was deemed positive for paratuberculosis if it included at least one positive animal in herds of up to 24 females, and two positive animals in herds with more than 24 females. Spatial clustering was assessed using the Cuzick-Edwards’ k-nearest neighbor method and spatial scan statistics. Two significant clustering of positive herds were detected in Northern part of Borborema mesoregion, a border region with the State of Rio Grande do Norte, in which there is a large animal movement from different locations without knowing the sanitary condition of animals. As serological tests for MAP diagnosis are not widely available and are very expensive, as well as replacement or maintenance of livestock by animal purchasing is common in the region, it is concluded that prevention measures should be applied at herd level.

Translated abstract

RESUMO: O objetivo deste estudo foi identificar agrupamentos espaciais de rebanhos positivos para paratuberculose bovina no Estado da Paraíba, Nordeste do Brasil. O estado foi dividido em três grupos amostrais: estrato amostral 1 (mesorregião do Sertão), estrato amostral 2 (mesorregião da Borborema), e estrato amostral 3 (mesorregiões da Zona da Mata e Agreste). Dez animais foram amostrados em rebanhos com até 99 vacas com idade maior ou igual a 24 meses; 15 animais foram amostrados em rebanhos com 100 ou mais vacas com idade maior ou igual a 24 meses; e todos os animais foram amostrados naqueles rebanhos com até 10 vacas. No total, foram amostradas 2504 vacas com idade ≥24 meses de 480 rebanhos. Para a detecção de anticorpos anti-Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) foram utilizados kits do teste imunoenzimático indireto (ELISA). Um rebanho foi considerado positivo para paratuberculose se apresentasse pelo menos um animal positivo em rebanhos de até 24 fêmeas, e dois animais positivos em rebanhos com mais de 24 fêmeas. Os agrupamentos espaciais foram avaliados com o uso da metodologia k-vizinhos mais próximos de Cuzick-Edwards e estatística espacial de varredura. Dois agrupamentos significativos de rebanhos positivos foram detectados na parte norte da mesorregião da Borborema, uma região de fronteira com o Estado do Rio Grande do Norte onde há intenso movimento de animais de diferentes locais sem o conhecimento do estado sanitário desses animais. Tendo em vista que os testes sorológicos para diagnóstico de MAP não são amplamente disponíveis e muito caros, bem como é comum na região a reposição e manutenção dos rebanhos por compra de animais, conclui-se que medidas de prevenção devem ser aplicadas em nível de rebanho.