Indagini in ambienti silvestri e periurbani del Nord Italia su alcuni patogeni trasmessi da zecche

Aim of the present work is to improve knowledge on ecology of Ixodes ricinus ticks, on epidemiology of some zoonotic agent (Anaplasma phagocytophilum, Bartonella henselae, Bartonella clarridgeiae, Borrelia burgdorferi s.l., Richettsia helvetica, Rickettsia monacensis and Tick-borne encephalitis virus) and to define human risk to bite exposure. Study areas were some sites in the mountain habitats of the eastern Italian Alps and four public parks around Imola, province of Bologna. PCR were used for identification of all pathogens. Host seeking Ixodes ricinus ticks were harvested by dragging along transect of 100m. Density of ticks and association of prevalences of zoonotic inections in ticks with environmental variables (year, season, temperature, relative humidity, monthly rain, mean monthly temperature, vegetation cover, altitude) were evaluated using regression models. Presence of three zoonotic agents, Anaplasma phagocytophilum (Human Granulocitic Erlichiosis agent), Borrelia burgdorferi s.l. (Lyme disease agent) and Tick-borne encephalitis virus (TBE) was surveyed in the mountain habitats. In periurban parks Anaplasma phagocytophilum, Borrelia burgdorferi s.l., Bartonella henselae and B. clarridgeiae (cat scratch disease agents), Rickettsia helvetica and R. monacensis, two emerging rickettsial agents, were found. Acarological Risk, defined as probability of collecting at least one infected nymph along a 100m transect, were calculated as estimate of human risk of infection by each of the pathogens found. Results showed a high occurrence of Ixodes ricinus ticks in different habitats, with hot spots in some locality of mountain habitats, attributable to higher density of micromammals. Their abundance was also associated with season (higher abundance in spring and autumn) and vegetation cover. Borrelia burgdorferi s.l was widespread in wild and periurban habitats. A. phagocytophilum was present only in some localities in mountain habitats, with prevalence lower than 2%. B.henselae infection resulted surprisingly high in ticks from one of the public parks although it has typically a domestic cycle, with fleas (Ctenocephalides felis ) as vector and cats as reservoir. It can be therefore hypothesized that public parks may represent a link between the two cycles. Also the presence of R. helvetica and R. monacensis in public parks is an unexpected outcome: only few years ago these microorganismes were considered only as endosymbiont parasites of Ixodes ricinus and little is known about their epidemiology. The Acarological Risk values calculated show that public parks may represent a disregarded threat to public health, and that these areas should be surveyed, especially when high vegetation and animal densities may support increasing tick abundances.

Lo scopo della tesi è lo studio dell’ecologia di Ixodes ricinus e dell’epidemiologia di alcuni agenti zoonosici (Anaplasma phagocytophilum, Bartonella henselae, Bartonella clarridgeiae, Borrelia burgdorferi s.l., Richettsia helvetica, Rickettsia monacensis e il virus della Tick-borne encephalitis) e la stima del rischio per l’uomo di contrarre queste infezioni. Le aree di studio sono quelle tipicamente silvestri delle Prealpi del nord-est dell’Italia (nelle province di Verona, Vicenza, Treviso, Pordenone e Udine) e quelle periurbane di una cittadina del nord Italia (Imola, Bologna). In entrambe le indagini è stata stimata la densità delle ninfe di Ixodes ricinus (numero di ninfe per 100m2) raccolte mediante la metodica del dragging lungo transetti di 100m ed è stata valutata l’influenza delle variabili stagionali (temperatura e umidità relativa del transetto, temperature medie massime mensili, piovosità mensile, umidità relativa mensile) ed ambientali (tipo di vegetazione ed altitudine) mediante modelli di regressione binomiali negativi Nell’indagine svolta nelle aree silvestri la ricerca riguardante gli agenti patogeni si è concentrata sulla identificazione mediante Real-Time PCR di 3 patogeni: l’Anaplasma phagocytophilum (agente dell’Erlichiosi granulocitica umana), Borrelia burgdorferi s.l. (agente della malattia di Lyme) e del virus della Tick-borne encephalitis (TBE) mentre lo studio che ha coinvolto alcuni parchi della città di Imola ha evidenziato la presenza di Anaplasma phagocytophilum di Borrelia burgdorferi s.l., di Bartonella henselae e B. clarridgeiae, di Richettsia helvetica e R. monacensis, ritenute rickettsiosi emergenti. L’identificazione della presenza di tutti questi patogeni è stata effettuata con PCR classica. È stata quindi valutata mediante modelli di regressione logistica la relazione tra prevalenza e fattori di rischio quali i mesi di campionamento, anno e abbondanza di zecche. E’ stato inoltre quantificato il rischio per l’uomo chiamato anche rischio acarologico, definendolo come la probabilità di trovare almeno una ninfa infetta in 100m di transetto. I risultati ottenuti dimostrano una elevata diffusione della zecca Ixodes ricinus in habitat differenti, con dei picchi di densità in alcune aree probabilmente dovuti alle densità di micromammiferi presenti, che nei modelli di regressione non è stato possibile quantificare. Le indagini hanno confermato che l’abbondanza è influenzata notevolmente dalla stagione, con dei picchi primaverili ed autunnali, come in altre aree d’Europa, ma anche dalla tipologia di vegetazione. Riguardo agli aspetti epidemiologici, viene confermata l’endemia di Borrelia burgdorferi s.l. in habitat silvestri e habitat periurbani, mentre Anaplasma phagocytophilum è presente in focolai con prevalenze più basse del 2% solo in alcune province (Udine, Pordenone, Treviso). Di particolare interesse sono i risultati riguardanti la diffusione di B.henselae nelle zecche, poiché i il principale agente della CSD è generalmente associato ad un tipico ciclo domestico che ha come ospite reservoir il gatto e come vettore la pulce (Ctenocephalides felis). I parchi periurbani potrebbero quindi rappresentare un interfaccia tra cicli domestici e cicli selvatici. Lo stesso fenomeno non è ipotizzabile per B.clarridgeiae, data la scarsa prevalenza nelle zecche. Interessanti anche i risultati per Richettsia helvetica e R.monacensis, dimostrati essere da poco non solo endosimbionti di Ixodes ricinus, ma causa anche di zoonosi. Nonostante le disomogeneità evidenziate anche dai valori del rischio acarologico, il rischio di infettarsi per l’uomo in habitat periurbani non è trascurabile, considerando anche la maggior frequentazione per le attività ricreative rispetto ad habitat silvestri.