New insights into sarcoptic mange in the Iberian ibex

Abstract

La sarna sarcòptica causada per l'àcar Sarcoptes scabiei afecta a més d'un centenar d'espècies de mamífer diferents, incloent-hi els humans, sent especialment greu per la cabra salvatge (Capra pyrenaica) arribant a amenaçar-ne les poblacions de vida lliure. Tot i l'abundant coneixement sobre aquest tema, a dia d'avui, encara no s'ha trobat cap solució, pla de prevenció o mesures de control suficientment efectives per frenar i gestionar els brots d'aquesta malaltia en les poblacions de vida lliure.

La serologia per detectar anticossos contra S. scabiei en les poblacions de fauna ha demostrat ser eficient en diferents espècies. Però la cerca activa d'individus amb lesions de sarna sarcòptica és el mètode de vigilància més emprat en la cabra salvatge. El diagnòstic visual en camp varia amb les característiques de l'hoste (sexe i edat) i el període de l'any. Doncs és important confirmar tal diagnòstic amb procediments laboratorials. Combinant la serologia i el diagnòstic visual pot ser una manera fàcil i econòmica per controlar poblacions infestades amb sarna sarcòptica i per monitoritzar poblacions en risc, especialment en fauna cinegètica on s'obtenen per sistema mostres a gran escala.

Al desembre de 2014 es va detectar el primer cas del brot de sarna de la població dels Ports de Tortosa i Beseit (PTB). Tot i les mesures de prevenció i control establertes als PTB, la sarna ha minvat aquesta població de cabres salvatges, especialment a partir del 2019, arribant a un impacte final (2022) del 85.1% de reducció. La progressió d'aquest brot evidencia la necessitat d'invertir en estudis sobre la gestió i maneig.

Hi ha cabres salvatges capaces de recuperar-se de a la malaltia de forma espontània. La reacció immunitària cutània en determina la progressió i gravetat de la sarna, si és menys intensa i rica en limfòcits T i macròfags M2 portarà a una progressió més benigna en cabres salvatges (recuperació en 103 dpi). Contrariàment, si la reacció és més exacerbada i perllongada amb predomini de macròfags M2 determina un quadre clínic molt greu que acaba sent terminal. Existeixen diferències individuals, desconegudes encara, causants de variació en les respostes immunitàries i l'evolució de la sarna sarcòptica en la cabra salvatge.

L'ús de collars GPS-GSM (Global Positioning System- Global System for Mobile Communication) ha permès la detecció de cabres salvatges que han sobreviscut a la sarna sarcòptica en condicions naturals. La sarna homogeneïtza el patró de desplaçaments diaris, disminueix l'activitat diària i les àrees vitals (home range) de les cabres salvatges; en modifica la selecció d'hàbitat i n'augmenta el solapament del home ranges. Els collars GPS-GSM són útils, més enllà del seguiment i re-captura en investigació, per identificar canvis en els patrons de comportament relacionats amb la progressió de malaltia, quins animals són resistents i quins moriran a causa de la sarna.

L'ús massiu de pinso medicat amb ivermectina (IVM) al camp és una de les mesures de gestió contra la sarna sarcòptica més utilitzades en poblacions de cabra salvatge, però no ha demostrat cap efecte sobre el control de la malaltia. Contràriament, la detecció de IVM en sang de cabres salvatges de la població de PTB, no està relacionada amb què estiguin sanes o sarnoses, doncs, no prevén, ni cura a les cabres de sarna, ni ha evitat la disseminació de la malaltia en la població, ni n'ha mitigat l'efecte en la seva demografia. L'ús de IVM al medi natural promou l'aparició de Sarcoptes resistents al fàrmac i a conseqüències ambientals greus.

Els resultats d'aquesta tesi incrementen el coneixement sobre la sarna sarcòptica en la cabra salvatge i obren la porta a nous estudis per millorar-ne la comprensió de la dinàmica i la gestió.

La sarna sarcóptica causada por el ácaro Sarcoptes scabiei afecta a más de un centenar de especies de mamífero diferentes, incluyendo los humanos, siendo especialmente grave para la cabra montés (Capra pyrenaica) llegando a amenazar sus poblaciones de vida libre. A pesar del abundante conocimiento sobre este tema, hoy en día, aún no se ha encontrado una solución, un plan de prevención o medidas de control lo suficientemente efectivas para frenar y gestionar los brotes de esta enfermedad en las poblaciones salvajes La serología detectando anticuerpos contra S. scabiei en las poblaciones de fauna ha demostrado ser eficaz para diferentes especies. Pero la búsqueda activa de individuos con lesiones de sarna sarcóptica es el método de vigilancia más utilizado en las poblaciones de cabra montés. El diagnóstico visual en campo varia con características del hospedador (sexo y edad) y el periodo del año. Consecuentemente, es importante confirmar estos diagnósticos con procedimientos laboratoriales. Combinar el diagnóstico visual con la serología puede ser una manera fácil y económica de controlar las poblaciones infestadas con sarna y para monitorizar poblaciones en riesgo, especialmente en fauna cinegética donde se obtienen muestras a gran por sistema. En diciembre de 2014 se detectó el primer caso del brote de sarna en la población dels Ports de Tortosa y Beceite (PTB). Aunque se establecieron medidas de prevención y control en PTB, la sarna redujo esta población drásticamente, especialmente a partir del 2019, llegando a un impacto final (2022) del 85.1% de reducción. La progresión de este brote evidencia la necesidad de invertir en estudios sobre gestión y manejo de la enfermedad. Algunas cabras monteses son capaces de recuperarse de esta enfermedad de forma espontánea. La reacción inmunitaria cutánea determina la progresión y gravedad de la sarna, si es menos intensa y rica en linfocitos T y macrófagos M2 llevará a una progresión más benigna en cabras salvajes (recuperación en 103 dpi). Contrariamente, una reacción más exacerbada y prolongada con predominio de macrófagos M2 determina un cuadro clínico muy grave que acaba siendo terminal. Existen de diferencias individuales, desconocidas aún, causantes de variación en la respuesta inmunes y evolución de la sarna sarcóptica en la cabra montés. El uso de collares GPS-GSM (Global Positioning System - Global System for Mobile Communication) ha permitido la detección de cabras monteses que han sobrevivido a la sarna sarcóptica en condiciones naturales. La sarna homogeneiza el patrón diario de desplazamientos, disminuye la actividad diaria y las áreas de campeo (home ranges) de las cabras monteses; les modifica la selección de hábitat y aumenta el solapamiento de sus home range. Los collares GPS-GSM, aparte del seguimiento para investigación, son útiles para identificar cambios en dichos patrones de comportamiento relacionados con la progresión de enfermedad, qué cabras serán resistentes y cuáles morirán por sarna. El uso masivo de pienso medicado con ivermectina (IVM) en campo es una de las medidas de gestión contra la sarna sarcóptica más utilizadas en poblaciones de cabra sin haber demostrado ningún efecto sobre el control de la enfermedad. Contrariamente, la detección de IVM en sangre de cabras monteses de PTB, no está relacionada con que estén sanas o sarnosas, pues no previene, ni cura las cabras de sarna, no ha evitado la diseminación de la enfermedad en la población, ni tampoco ha mitigado su efecto en la demografía. El uso de IVM en el medio natural promueve la aparición de Sarcoptes resistentes al fármaco y consecuencias ambientales graves. Los resultados de esta tesis incrementan el conocimiento sobre la sarna sarcóptica en la cabra montés y abren camino a nuevos estudios para mejorar la comprensión de su dinámica y gestión.

Sarcoptic mange is a disease caused by the burrowing mite Sarcoptes scabiei affecting more than a hundred mammal species including humans, it is especially severe in the Iberian ibex (Capra pyrenaica), being a threat to its free-ranging populations. Despite the body of research in Iberian ibex and sarcoptic mange, neither a solution, preventive plan, nor control measures have shown enough effectivity to handle mange outbreaks in free-ranging ibex populations. The serological detection of antibodies against S. scabiei in wildlife populations is revealed to be efficient in different species. Otherwise, active seeking of individuals with clinical signs is the most popular tool for sarcoptic mange surveillance in the Iberian ibex. The visual diagnosis in field conditions may vary with the characteristics of the spotted individual, and also with the period of the year. Thus, it is necessary to confirm this diagnosis with laboratory tests. The combination of these two diagnostic methods may be a cheap and practical management measure to control wild populations already infested with sarcoptic mange or free-mange populations at risk, especially for game species which provide a systematically large number of samples. In December 2014, was detected the first sarcoptic mange case of the outbreak in the Iberian ibex population of Ports de Tortosa i Beseit (PTB). Sarcoptic mange has decimated the Iberian ibex population of PTB despite the number of implemented preventive and control management measures. The demographic decline was more evident since 2019, reducing the population by 85.1%. The progression of this outbreak evinces that further studies on management options are required to come up with effective measures to mitigate future outbreaks' effects on wildlife. Some Iberian ibexes can overcome sarcoptic mange and heal spontaneously. The local skin immune reaction determines the disease progression, if there is a less intense inflammatory infiltrate particularly rich in T lymphocytes and abundant M2 macrophages it will lead to a benign progression in experimentally infested ibexes (healing in 103 dpi). Otherwise, exacerbated and more sustained in time inflammatory skin reactions against the mite with predominantly M2 macrophages were related to severe cases of mange that progressed to terminal stages of the disease. This reveals that intrinsic individual characteristics already unknown confer different skin immune reactions and thus different outcomes of sarcoptic mange. The use of Global Positioning System- Global System for Mobile Communication (GPS-GSM) collars allowed the detection of free-ranging resistant Iberian ibexes exposed to sarcoptic mange in natural conditions. Sarcoptic mange homogenises the daily walking pattern and diminishes the daily activity and the home ranges of ibexes. Moreover, this disease changes the habitat selection of ibexes and increases their home range overlap. Besides the research purposes, the GPS-GSM collars can be used to identify through their behaviour which individuals overcome the disease and which will die from sarcoptic mange. The distribution of feed medicated with ivermectin (IVM) in the field is one of the most widespread management measures against mange in Iberian ibex. Still, it has not demonstrated any effect in controlling this disease in a free-ranging population. Contrarily, the detection of IVM in ibexes’ blood has not been related to healthy or free-mange individuals, thus, the IVM-medicated feed did not prevent the disease spread in the whole PTB population nor mitigated the impact on the demography. The indiscriminate use of IVM in the field could lead to Sarcoptes resistance to IVM and ecological consequences for its toxicity in arthropods and aquatic animals. To summarize, the results of this thesis bring new insights into the knowledge of the Iberian ibex and sarcoptic mange and encourage further investigation towards deepening the research in the immune response of resistant ibexes.