Serosurvey in two rural areas evidences recent and previously undetected WNV and SLEV circulation in Costa Rica

Abstract

West Nile virus (WNV) and Saint Louis encephalitis virus (SLEV) share similar virus transmission cycles that involve birds as amplifiers and mosquitoes as vectors. Mammals, including humans, are dead-end-hosts that may be asymptomatic or develop more severe symptoms. Costa Rica is a hyperendemic country for several flaviviruses such as Dengue (DENV) and Zika (ZIKV) and previous research showed limited and restricted SLEV and WNV circulation in horses, sloths, and monkeys. Nevertheless, actual seroprevalence and high transmission areas are not yet identified. To determine putative WNV and SLEV circulation, we sampled peri domestic and domestic animals, humans, wild birds, and mosquitoes in rural households located in two DENV and ZIKV hyperendemic regions during the rainy and dry seasons of 2017-2018 and conducted PRNT assays for serology and RT PCR for virus detection. At Cuajiniquil, serological evidence of WNV and SLEV was found in equines, humans, chickens, and wild birds. Also, 5 seroconversion events were recorded for WNV (2 equine), SLEV (1 human), and DENV-1 (2 humans). At Talamanca, a lack of WNV circulation was found, but evidence of SLEV circulation was recorded in equines, humans, and wild birds. No evidence of active viral infection was found in any mosquitoes or wild bird samples. This seroconversion evidence supports the active and recent circulation of SLEV and WNV in these two regions. This study provides clear-cut evidence of WNV and SLEV circulation and should be considered by the health and epidemiology authorities for future prevention and differential diagnostics.El virus del Nilo Occidental (VNO) y el virus de la encefalitis de San Luis (SLEV) comparten ciclos de transmisión del virus similares que implican a las aves como amplificadores y a los mosquitos como vectores. Los mamíferos, incluidos los humanos, son huéspedes muertos que pueden ser asintomáticos o desarrollar síntomas más graves. Costa Rica es un país hiperendémico para varios flavivirus como el dengue (DENV) y el zika (ZIKV) y las investigaciones anteriores mostraron una circulación limitada y restringida del SLEV y el WNV en caballos, perezosos y monos. Sin embargo, aún no se ha identificado la seroprevalencia real ni las zonas de alta transmisión. Para determinar la circulación putativa del WNV y el SLEV, tomamos muestras de animales peri domésticos y domésticos, humanos, aves silvestres y mosquitos en hogares rurales ubicados en dos regiones hiperendémicas de DENV y ZIKV durante las estaciones lluviosas y secas de 2017-2018 y realizamos ensayos de PRNT para la serología y RT PCR para la detección del virus. En Cuajiniquil, se encontraron evidencias serológicas de VNO y SLEV en equinos, humanos, pollos y aves silvestres. Además, se registraron 5 eventos de seroconversión para el VNO (2 equinos), el SLEV (1 humano) y el DENV-1 (2 humanos). En Talamanca, no se encontró circulación del VNO, pero se registraron evidencias de circulación del SLEV en equinos, humanos y aves silvestres. No se encontró evidencia de infección viral activa en ningún mosquito ni en muestras de aves silvestres. Estas pruebas de seroconversión apoyan la circulación activa y reciente del SLEV y el VNO en estas dos regiones. Este estudio proporciona pruebas claras de la circulación del VNO y el SLEV y debería ser considerado por las autoridades sanitarias y epidemiológicas para la prevención y el diagnóstico diferencial en el futuro.