Epidemiological study of lumpy skin disease and its economic impact in Ethiopia

Gari Jimolu Getachew. 2011. Epidemiological study of lumpy skin disease and its economic impact in Ethiopia. Toulouse : INPT, 162 p. Thèse de doctorat : Pathologie, toxicologie, génétique et nutrition : Institut national polytechnique de Toulouse

Titre français : Etude épidémiologique de la dermatose nodulaire contagieuse bovine en Ethiopie et évaluation de son impact économique

Encadrement : Jacquet, Philippe ; Roger, François

Résumé : La dermatose nodulaire contagieuse (DNC) est une des maladies virales les plus importantes économiquement chez les bovins en Ethiopie. Elle est causée par le virus LSD (Lympy skin disease virus) appartenant au groupe des Capripoxvirus. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre l'épidémiologie de cette maladie afin de proposer des méthodes de contrôle et de prévention efficaces et applicables sur le terrain. Cette thèse est construite en cinq chapitres. Le premier chapitre fait une description générale du système de production agricole en Ethiopie et présente nos connaissances actuelles sur ce virus et cette maladie. Le second chapitre est consacré à l'évaluation d'un test d'immunofluorescence indirecte (IFI) pour le diagnostic sérologique à l'aide de méthodes sans gold standard. Le test de séroneutralisation virale a été utilisé comme second test de comparaison. L'analyse à l'aide d'un modèle bayesien a montré que l'IFI présentait une bonne sensibilité (92%) et une bonne spécificité (88%) ce qui suggère que ce test peut être utilisé pour le diagnostic et le dépistage de masse de la Dermatose Nodulaire Contagieuse avec une relativement faible proportion d'erreurs. La possibilité de tester un grand nombre de sérums en IFI est un autre avantage de cette technique pour conduire des études épidémiologiques de grande envergure. La sensibilité et la spécificité de la séroneutralisation virale (SNV) étaient respectivement de 78% et de 97%. En conséquence, le test IFI sera préféré pour un dépistage de masse en raison de sa meilleure sensibilité tandis que le test SNV sera réservé à la confirmation. Une étude épidémiologique transversale a été menée pour estimer la prévalence de la Dermatose Nodulaire Contagieuse Bovine à l'échelle du troupeau et de l'individu et pour définir les facteurs de risque associés à cette maladie dans le contexte particulier de l'Ethiopie. C'est l'objet de la troisième partie de cette thèse. Un total de 330 questionnaires d'enquêtes a été collecté de 44 associations paysannes situées dans 15 districts. La prévalence moyenne de la DNC à l'échelle du troupeau était de 42,8% (IC à 95% : 37,5 – 48,3). Elle était significativement plus élevée dans les zones d'altitude moyenne 55,2% (IC à 95% : 47,5 – 62,6) que dans les zones de basse altitude (22,3%) ou les zones de haute altitude (43,5%). La prévalence de la DNC et la mortalité due à cette maladie, observées à l'échelle de l'animal, étaient de 8,1% et de 2,12% respectivement. A nouveau, elles étaient plus élevées dans les zones d'altitude moyenne (10,4% et 3,2% respectivement) que dans les zones de basse et haute altitude (P < 0,05). L'analyse de facteurs de risque a montré que trois variables étaient significativement associées avec la prévalence de la DNC : l'effet de la zone agroclimatique, la conduite de troupeaux différents sur les mêmes pâtures et les mêmes lieux d'abreuvement et l'introduction de nouveaux animaux. L'incidence maximale de la DNC était concomitante de l'augmentation des populations d'insectes hématophages : cette association dans le temps était significative (coefficient de Spearman de 0,88 ; 0,79 et 0,79 respectivement pour les zones de haute, moyenne et basse altitude). L'évaluation de la faisabilité financière et des bénéfices espérés de la vaccination ont constitué la quatrième partie de la thèse.

Résumé (autre langue) : Lumpy skin disease (LSD) is one of economically important viral diseases of cattle in Ethiopia caused by Lumpy skin disease virus in the member of the genus Capripox viruses. The objective of this thesis is to better understand the epidemiological features of the disease in order to propose practical and applicable control and prevention options. The thesis is classified in five chapters. The first chapter describes the general agricultural production system in Ethiopia and relates the current knowledge on the virus and the disease as given by the literature.The second chapter deals with the performance of indirect fluorescence antibody test (IFAT) as a serological diagnostic and screening tool that was evaluated using methods without gold standard. Virus neutralization test (VNT) was used as the second test for comparison. The analysis of conditional dependent Bayesian model showed that the IFAT had good accuracy both in sensitivity (92%) and specificity (88%) parameters indicating that it could be used for LSD diagnosis and screening (epidemiological studies, epidemiosurveillance) with less misclassification. Its capacity to run large number of samples per plate just like ELISA could be also taken as an advantage for large epidemiological studies. The sensitivity and specificity of VNT was 78%, 97% respectively. The two tests IFAT and VNT were found conditionally independent on the disease status of the animal. Thus, higher sensitivity and throughput for IFAT would render the test being selected for screening purposes and higher specificity performance of VNT would qualify it to be used as a confirmation test. A cross sectional study was then conducted to estimate the prevalence of LSD at herd and animal-levels and to analyze the risk factors associated with the disease occurrence in Ethiopia. It is presented in the third chapter. A total of 330 questionnaire surveys were collected from 44 peasant associations (PA) distributed in 15 districts. The average herd level LSD prevalence was 42.8% (95% CI: 37.5–48.3) and it was significantly higher in the midland agro-climate 55.2% (95% CI: 47.5–62.6) than in lowland and highland agro-climate zones (22.3% and 43.5%, respectively). The observed LSD prevalence and mortality at animal level were 8.1% and 2.12% respectively which were still higher in the midland zone (10.4% and 3.2%, respectively) than in lowland and highland zones (P< 0.05). The risk factor analysis showed that three variables: the effect of agro-climates, communal grazing/watering management and introduction of new animals were significantly associated with LSD occurrence. The temporal association between LSD occurrence and increase in the biting-fly population was also positively correlated by Spearman rank correlation coefficient (0.88, 0.79 and 0.79 for highland, midland and lowland zones, respectively) and statistically significant. The need to evaluate the financial feasibility and benefit possibly expected of vaccination led us to the fourth component of the thesis.

Auteurs et affiliations

• Gari Jimolu Getachew, INPT (FRA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/606831/)

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