Zoonotic and Avian Pathogen Detections in Fecal and Sediment Samples - A Low-risk, High-throughput One Health Approach to Surveillance

Deze studie toont aan dat een laag-risico, hoogdoorvoer One Health-benadering voor surveillance met behulp van longitudinale fecale en sedimentstalen in het zuiden van Manitoba effectief zoönose- en vogelpathogenen, waaronder influenza A-virus met H5-RNA, detecteert, terwijl de logistieke en veiligheidsuitdagingen die gepaard gaan met directe vogelhantering worden vermeden.

De kern

Stel je voor dat je probeert een glimp op te vangen van onzichtbare kiemen die wilde vogels mogelijk bij zich dragen. Meestal moeten wetenschappers deze vogels achtervolgen, vangen en direct hanteren om te controleren op ziekte. Denk hierbij aan het proberen te interviewen van een schuwe, snel bewegende eekhoorn door hem midden in zijn sprong te grijpen – het is vermoeiend, riskant voor de onderzoeker, en je kunt slechts een paar eekhoorns vangen voordat ze uit elkaar drijven.

Dit artikel beschrijft een slimmere, veiligere manier om dezelfde taak te verrichten. In plaats van de vogels na te jagen, gedroegen de onderzoekers zich als detectives die op zoek waren naar voetafdrukken. Ze gingen naar moerassen en parken in het zuiden van Manitoba, Canada, en verzamelden simpelweg vogelpoep (feces) en modder (sediment) van de grond. Het is alsof je de brievenbus controleert in plaats van te wachten tot de persoon naar de deur komt; je krijgt het bericht zonder de last of het gevaar van een face-to-face ontmoeting.

Over een periode van vijf maanden in 2025 verzamelden ze bijna 800 van deze 'omgevingsbrievenbussen'. Vervolgens voerden ze een snelle controle uit op vier specifieke soorten vogelvirussen: Influenza A, Newcastle-ziekte, Aviaire Reovirus en Aviaire Poxvirus.

Hier is wat hun 'post' onthulde:

• Influenza A: Dit was de meest voorkomende vondst. Ongeveer 5% van de vogelpoepstalen bevatte het virus, maar de modderstalen waren veel meer 'geïnfecteerd', met meer dan 22% die positief testten. Interessant is dat, terwijl de modder een paar stalen bevatte met de specifieke H5-stam (die voor de koppen zorgt), de vogelpoepstalen dat niet deden.
• Newcastle-ziekte: Dit was een zeldzame verschijning, die slechts in een heel klein deel van de poepstalen voorkwam, en allemaal op precies dezelfde dag.
• Aviaire Reovirus: Dit kwam af en toe voor in de modderstalen (ongeveer 7% daarvan), maar was nauwelijks te zien in de poep.
• Aviaire Poxvirus: Na het controleren van honderden stalen vonden ze geen enkel bewijs van dit virus.

De belangrijkste conclusie is dat deze 'grondniveau'-aanpak werkt als een visreis met een breed net. Het stelt wetenschappers in staat om tegelijkertijd op veel verschillende virussen te screenen, waarbij ze veel grond afdekken zonder ooit een wilde vogel aan te raken. Het is een laag-risico, hoog-efficiënte methode die zowel de onderzoekers als de vogels veilig houdt, terwijl het toch de virale signalen vangt die verborgen zijn in het milieu.

Technische samenvatting

Technische Samenvatting: Detectie van Zoonotische en Aviaire Pathogenen in Fecale en Sedimentmonsters

Probleemstelling
Populaties van wilde vogels fungeren als reservoirs voor talrijke pathogenen, waaronder die met een zoonotisch overdrachtpotentieel en virussen die specifiek voor vogels zijn. Hoewel surveillance voor Influenza A-virussen (IAV) jaarlijks wordt uitgevoerd, blijft de monitoring voor andere significante pathogenen beperkt. Traditionele surveillancemethoden die directe vangst en hantering van wilde vogels omvatten, brengen verschillende operationele uitdagingen met zich mee: ze zijn tijdrovend, arbeidsintensief, beperken de steekproefgrootte en vormen directe blootstellingsrisico's voor personeel dat potentieel geïnfecteerde dieren behandelt. Bijgevolg is er een kritieke behoefte aan alternatieve surveillancestrategieën die deze risico's verminderen terwijl de doeltreffendheid behouden blijft.

Methodologie
Om deze beperkingen aan te pakken, hanteerde deze studie een longitudinale, omgevingsbemonsteringsbenadering als een laag-risico, hoog-doorvoer alternatief voor directe vogelhantering. De studie, uitgevoerd van mei tot oktober 2025 in het zuiden van Manitoba, Canada (met de nadruk op Winnipeg), maakte gebruik van een tweewekelijkse collectie van fecale en sedimentmonsters. De selectie van locaties werd bepaald door drie criteria: geschiktheid als habitat voor watervogels, bevestigde aanwezigheid van watervogels en nabijheid van gemelde H5N1-influenza-uitbraken.

In totaal werden 782 gecombineerde monsters verzameld en gescreend met moleculaire assays voor vier specifieke doelen:

• Influenza A-virus (IAV)
• Newcastle disease-virus (NDV)
• Aviaire reovirus (ARV)
• Aviaire pokkenvirus (APXV)

Subtypering werd uitgevoerd om H5-RNA specifiek aan te tonen binnen IAV-positieve monsters.

Belangrijkste Resultaten
De studie leverde de volgende prevalentiedata op voor de 782 verzamelde monsters:

• Influenza A-virus (IAV):
  • Fecale Monsters: Van de 714 fecale monsters testten 34 positief voor IAV, wat resulteerde in een prevalentie van 4,8%. Geen van deze IAV-positieve fecale monsters bevatte H5-RNA.
  • Sedimentmonsters: Van de 68 sedimentmonsters testten 15 positief voor IAV, wat een aanzienlijk hogere prevalentie van 22,1% aantoont. Opmerkelijk is dat vier van deze IAV-positieve sedimentmonsters positief testten voor H5-RNA.
• Newcastle Disease-virus (NDV): Detectie was minimaal, met slechts vier positieve fecale monsters geïdentificeerd (0,56% prevalentie). Alle positieve detecties vonden plaats op één enkele dag.
• Aviaire Reovirus (ARV): Vijf positieve monsters werden gedetecteerd in sediment, wat een prevalentiepercentage van 7,4% vertegenwoordigt binnen de sedimentsubset.
• Aviaire Pokkenvirus (APXV): Van de tot nu toe geteste 559 monsters waren alle resultaten negatief.

Betekenis en Beweringen
Het artikel positioneert dit werk als een uitbreiding van eerder onderzoek dat de bruikbaarheid aantoont van omgevingsbemonstering voor het monitoren van een divers scala aan aviaire en zoonotische pathogenen. De primaire betekenis die wordt geclaimd, is de validatie van een "One Health"-surveillancekader dat zowel hoog-doorvoer als laag-risico is. Door gebruik te maken van fecale en sedimentbemonstering slaagde de studie erin pathogenen – inclusief H5-RNA in sedimentmonsters – aan te tonen zonder de logistieke lasten en veiligheidsrisico's die gepaard gaan met het fysiek hanteren van wilde vogels. De bevindingen ondersteunen de adoptie van omgevingsbemonstering als een haalbare, efficiënte aanvulling op traditionele surveillancemethoden.