Seroprevalence and current infections of canine vector-borne diseases in Costa Rica

Abstract

Domestic dogs may carry several vector-borne pathogens, including zoonotic agents, especially in tropical regions like Central America. The epidemiology of these pathogens is prone to change due to urbanization, trade and travel as well as climate change, necessitating repeated monitoring. This study aims to present a comprehensive picture of canine vector-borne diseases in Costa Rica, combining data on seroprevalence with molecular species identification of the causative pathogens. In this survey, 294 dogs from all seven provinces of Costa Rica were included. After a clinical examination, diagnostic blood samples were analyzed with regard to packed cell volume (PCV) and presence of microfilaria. Serum samples were tested for antibodies against Ehrlichia spp., Anaplasma spp., Babesia spp., Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.) as well as antigen of Dirofilaria immitis. Seropositive and microfilaremic blood samples were analyzed by PCR to detect current infections and identify the pathogen species. Overall, 45.24% (133/294, 95% CI: 39.45–51.11%) of dogs were seropositive for at least one of the tested pathogens. Seroprevalence was highest for Ehrlichia spp. (39.46%, 116/294, 95% CI: 33.83–45.29%), followed by Babesia spp. (23.13%, 68/294, 95% CI: 18.43–28.38%), Anaplasma spp. (13.27%, 39/294, 95% CI: 9.61–17.69%), and B. burgdorferi s.l. (0.34%, 1/294, 95% CI: 0.01–1.88%). Generalized linear mixed models indicated a significant association of Ehrlichia-, Anaplasma- and Babesiaseropositivity, as well as a significant effect of age and breed on Ehrlichia-seropositivity. Furthermore, a statistically significant negative effect of Ehrlichia-, Anaplasma-, and Babesia-seropositivity on PCV was found. Regarding current infections, Ehrlichia canis DNA was detected in 51.72% (60/116, 95% CI: 42.26–61.10%) of Ehrlichia-seropositive dogs, while Ehrlichia ewingii and Ehrlichia chaffeensis were not detected. Furthermore, 10.26% (4/39, 95% CI: 2.87–24.22%) of Anaplasma-seropositive dogs were coinfected with Anaplasma phagocytophilum and Anaplasma platys, while one animal (2.56%, 95% CI: 0.65–13.48%) was infected with A. phagocytophilum only. Among Babesiaseropositive dogs, Babesia vogeli and Hepatozoon canis were detected in one animal each (1.47%, 1/68, 95% CI: 0.04–7.92%). Dirofilaria immitis antigen was detected in 4.42% (13/294, 95% CI: 2.38–7.44%) of dogs. In microfilaremic animals, D. immitis as well as Acanthocheilonema reconditum infections were identified. This survey demonstrates that canine vector-borne pathogens, including zoonotic agents like A. phagocytophilum and D. immitis, are widespread in Costa Rica. Thus, protection of dogs from disease-transmitting vectors is recommended from an animal welfare as well as public health perspective.

Los perros domésticos pueden ser portadores de varios patógenos transmitidos por vectores, incluidos agentes zoonóticos, especialmente en regiones tropicales como América Central. La epidemiología de estos patógenos es propensa a cambiar debido a la urbanización, el comercio y los viajes, así como al cambio climático, lo que hace necesario un seguimiento repetido. Este estudio pretende presentar un panorama completo de las enfermedades caninas transmitidas por vectores en Costa Rica, combinando datos de seroprevalencia con la identificación molecular de especies de los patógenos causantes. En este estudio se incluyeron 294 perros de las siete provincias de Costa Rica. Tras un examen clínico, se analizaron muestras de sangre para el diagnóstico en relación con el volumen celular empaquetado (PCV) y la presencia de microfilarias. Las muestras de suero se analizaron para detectar anticuerpos contra Ehrlichia spp., Anaplasma spp., Babesia spp. y Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.), así como el antígeno de Dirofilaria immitis. Las muestras de sangre seropositivas y microfilarémicas se analizaron mediante PCR para detectar las infecciones actuales e identificar la especie patógena. En general, el 45,24% (133/294, IC 95%: 39,45-51,11%) de los perros eran seropositivos para al menos uno de los patógenos analizados. La seroprevalencia fue mayor para Ehrlichia spp. (39,46%, 116/294, IC 95%: 33,83-45,29%), seguido de Babesia spp. (23,13%, 68/294, IC 95%: 18,43-28,38%), Anaplasma spp. (13,27%, 39/294, IC 95%: 9,61-17,69%), y B. burgdorferi s.l. (0,34%, 1/294, IC 95%: 0,01-1,88%). Los modelos lineales mixtos generalizados indicaron una asociación significativa de Ehrlichia-, Anaplasma- y Babesiaseropositividad, así como un efecto significativo de la edad y la raza sobre la Ehrlichia-seropositividad. Además, se encontró un efecto negativo estadísticamente significativo de la seropositividad a Ehrlichia, Anaplasma y Babesia sobre el PCV. En cuanto a las infecciones actuales, se detectó ADN de Ehrlichia canis en el 51,72% (60/116, IC del 95%: 42,26-61,10%) de los perros seropositivos a Ehrlichia, mientras que no se detectaron Ehrlichia ewingii y Ehrlichia chaffeensis. Además, el 10,26% (4/39, IC 95%: 2,87-24,22%) de los perros seropositivos a Anaplasma estaban coinfectados con Anaplasma phagocytophilum y Anaplasma platys, mientras que un animal (2,56%, IC 95%: 0,65-13,48%) estaba infectado sólo con A. phagocytophilum. Entre los perros positivos a Babesias, se detectaron Babesia vogeli y Hepatozoon canis en un animal cada uno (1,47%, 1/68, IC 95%: 0,04-7,92%). El antígeno de Dirofilaria immitis se detectó en el 4,42% (13/294, IC 95%: 2,38-7,44%) de los perros. En los animales microfilarémicos se identificaron infecciones por D. immitis así como por Acanthocheilonema reconditum. Este estudio demuestra que los patógenos caninos transmitidos por vectores, incluidos los agentes zoonóticos como A. phagocytophilum y D. immitis, están muy extendidos en Costa Rica. Así pues, se recomienda proteger a los perros de los vectores transmisores de enfermedades, tanto desde el punto de vista del bienestar animal como de la salud pública.