Epidemiology of bovine tuberculosis: evaluation of surveillance and sociological factors in Spain

Abstract

El objetivo de esta tesis ha sido aumentar el conocimiento sobre la epidemiología y el control de la Tuberculosis Bovina (TBb) e investigar factores sociológicos que podrían obstaculizar su erradicación en España. En el primer estudio, desarrollamos un modelo que permitió estimar los parámetros de transmisión de la TBb dentro de los rebaños utilizando datos de la campaña de erradicación. Dichos parámetros se emplearon para simular el número medio de casos secundarios causados ​​por un solo animal infectado introducido en un rebaño (Rh), considerando diferentes frecuencias de control. El coeficiente medio de transmisión fue de 5,2 animales infectados por animal infeccioso y año; sin embargo, los resultados evidenciaron una gran variabilidad entre los 22 rebaños estudiados, con valores que oscilaron entre 1,8 y 8,3. La duración media del período de latencia fue 3,2 meses, con un rango intercuartil de 2,4 a 5,4 meses. Considerando un intervalo de 6 meses entre las pruebas, el valor medio de Rh fue 0,23, aumentando a 0,82 para intervalos anuales, y a 2 y 3,5 para intervalos de pruebas de 2 y 4 años, respectivamente. En el segundo estudio se evaluó la eficiencia de los componentes del sistema de vigilancia: vigilancia de rutina, vigilancia en mataderos y pruebas pre-movimientos; y su variabilidad entre las provincias españolas con una versión modificada del modelo desarrollado. Bajo las condiciones españolas, la sensibilidad (probabilidad de detección por año) del sistema de vigilancia fue 79,7% y el tiempo medio hasta la detección de 221,6 días. La vigilancia de rutina fue el componente más eficiente, mientras que la eficacia de la vigilancia en matadero y las pruebas pre-movimientos fue menor; aunque estos componentes también contribuyeron a la detección de algunos rebaños infectados. La eficiencia de los diferentes componentes de vigilancia entre las provincias fue muy variable, pero sin un patrón espacial evidente. Nuestros resultados muestran que, en muchas provincias, la intensidad de la vigilancia no se correlaciona con la prevalencia. En el tercer estudio, utilizamos enfoques cualitativos para investigar opiniones y actitudes de ganaderos y veterinarios hacia el programa de erradicación. Para ello se emplearon entrevistas exploratorias y entrevistas en profundidad. Los principales resultados sugirieron que el programa se percibe como una obligación impuesta por la ley sin una adecuada motivación. La compleja epidemiología de la TBb combinada con una falta de conocimiento y carencias en la comunicación contribuyen a generar desconfianza hacia las medidas de control y, a su vez, a la generación de diferentes tipos de conjeturas sobre la enfermedad. También se mencionó una baja fiabilidad en la prueba cutánea, así como presiones a los veterinarios durante el saneamiento. En general, no se perciben beneficios de ser libres y los ganaderos perciben agravios comparativos respecto a la fauna silvestre, otros reservorios domésticos y granjas de lidia. En el cuarto estudio, los factores sociológicos previamente identificados se investigaron mediante un cuestionario estructurado, entrevistando telefónicamente a 706 ganaderos y 180 veterinarios. Un análisis de correspondencia múltiple, seguido de un análisis de conglomerados, nos permitió identificar tres perfiles de opinión; además, se desarrolló un modelo de regresión logística para cuantificar las principales diferencias entre los grupos. Dichos perfiles se diferenciaron principalmente por su opinión sobre las pruebas de diagnóstico, su percepción sobre el impacto de la TBb y la importancia de otras especies domésticas y silvestres. Algunas personas mostraron actitudes positivas y otras negativas hacia el programa, y un tercer grupo una clara tendencia a no responder. Entre los ganaderos se observaron perfiles opuestos mientras que los veterinarios fueron más homogéneos y la mayoría de ellos expresaron una actitud positiva; sin embargo, algunos veterinarios mostraron una actitud negativa que merece particular atención.

The present PhD thesis aimed to increase knowledge on bTB epidemiology and control and to investigate sociological factors that might hinder the success of the bTB eradication programme. In the first study, we developed a stochastic dynamic model that allowed estimating the cattle-to-cattle bTB transmission parameters within Spanish herds, using field data from the eradication campaign. Then, we used those parameters to simulate the average number of secondary cases caused by a single infected animal introduced into a herd (Rh), considering different control frequencies. The median transmission coefficient () was 5.2 newly infected animals per infectious animal per year; however, results evidenced a great variability in the estimates among the 22 study-herds, with median estimates ranging between 1.8 and 8.3. The overall median duration of the latent period () was 3.2 months, with an interquartile range varying from 2.4 to 5.4 months. Considering a 6-month interval between tests, the mean Rh was 0.23, increasing to 0.82 for annual intervals, and to 2.01 and 3.47 with testing intervals of 2 and 4 years, respectively. The second study was directed at evaluating the efficiency of the components of bTB surveillance system: routine skin testing, slaughterhouse surveillance and pre-movement testing; and, to assess their variability among Spanish provinces, by using a modified version of the model previously developed. Under the average Spanish conditions, the overall sensitivity (i.e. probability of detection per year) of the national bTB surveillance system was 79.7% and the mean time until detection 221.6 days. Routine testing was the most efficient component, while the efficiency of slaughterhouse surveillance and pre-movement testing was much lower; although these components also contributed to detection of some infected herds. Looking at the province level, the efficiency of the different components of the bTB surveillance varied significantly, but no obvious spatial pattern was identified. Our results evidence that in many Spanish provinces, the intensity of surveillance efforts was not correlated to the herd prevalence in the area. In the third study, we used qualitative approaches to investigate opinions and attitudes of farmers and veterinarians toward the Spanish bTB eradication programme. Face-to-face exploratory interviews were used to identify main themes, followed by in-depth interviews. Main results suggested that the bTB programme is perceived as a law enforcement duty without an adequate motivation of some stakeholders. The complex bTB epidemiology combined with gaps in knowledge and weak communication among stakeholders contributed to generate disbeliefs towards control measures and, in turn, different kinds of guesses on the disease. Low reliability in the skin test was expressed and some pressures faced by private veterinarians during field activities also emerged. People perceived very few benefits of being bTB-free and comparative grievances to wildlife, other domestic reservoirs and bullfighting farms arose. In the fourth study, the sociological factors previously identified were investigated through a structured questionnaire, telephonically interviewing a sample of 706 farmers and 180 veterinarians. Multiple Correspondence Analysis, followed by Hierarchical Clustering on Principal Components were used to identify opinion profiles; and, a logistic regression model was developed to quantify the main differences between groups. Different attitudes toward the bTB eradication programme were characterised by opinions on the bTB diagnostic tests, the perception on the impact of bTB and the importance of other domestic and wildlife species. There were people with positive and with negative attitudes toward the programme and a third group with a clear tendency to not respond. Opposite profiles were observed among farmers. Differently, veterinarians were more homogeneous and the vast majority of them expressed a positive attitude; however, some veterinarians showed a negative attitude toward the bTB eradication programme, which deserve a special attention.