Published November 2, 2023 | Version v1
Publication Open

A longitudinal study of Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) in dromedary camels

Creators

  • 1. Central Laboratory For Agricultural Expert Systems
  • 2. World Health Organization - Egypt
  • 3. Food and Agriculture Organization of the United Nations
  • 4. Texas A&M University
  • 5. United Nations Economic Commission for Africa
  • 6. Royal Veterinary College

Description

Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) was identified in humans in 2012. Since then, 2605 cases and 937 associated deaths have been reported globally. Camels are the natural host for MERS-CoV and camel to human transmission has been documented. The relationship between MERS-CoV shedding and presence of neutralizing antibodies in camels is critical to inform surveillance and control, including future deployment of camel vaccines. However, it remains poorly understood. The longitudinal study conducted in a closed camel herd in Egypt between December 2019 and March 2020 helped to characterize the kinetics of MERS-CoV neutralizing antibodies and its relation with viral shedding.During the 100-day longitudinal study, 27 out of 54 camels (50%) consistently tested negative for presence of antibodies against MERS-CoV, 19 (35.2%) tested positive and 8 (14.8%) had both, positive and negative test results. Fourteen events that could be interpreted as serological indication of probable infection (two seroconversions and twelve instances of positive camels more than doubling their optical density ratio (OD ratio) in consecutive samples) were identified. Observed times between the identified events provided strong evidence (p = 0.002) against the null hypothesis that they occurred with constant rate during the study, as opposed to clustering at certain points in time. A generalized additive model showed that optical density ratio (OD ratio) is positively associated with being an adult and varies across individual camels and days, peaking at around days 20 and 90 of the study. Despite serological indication of probable virus circulation and intense repeated sampling, none of the tested nasal swab samples were positive for MERS-CoV RNA, suggesting that, if the identified serological responses are the result of virus circulation, the virus may be present in nasal tissue of infected camels during a very narrow time window.Longitudinal testing of a closed camel herd with past history of MERS-CoV infection is compatible with the virus continuing to circulate in the herd despite lack of contact with other camels. It is likely that episodes of MERS-CoV infection in camels can take place with minimal presence of the virus in their nasal tissues, which has important implications for future surveillance and control of MERS-CoV in camel herds and prevention of its zoonotic transmission.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تحديد فيروس كورونا المرتبط بمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS - CoV) في البشر في عام 2012. ومنذ ذلك الحين، تم الإبلاغ عن 2605 حالة و 937 حالة وفاة مرتبطة بها على مستوى العالم. الإبل هي المضيف الطبيعي لفيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية وقد تم توثيق انتقال الإبل إلى الإنسان. تعد العلاقة بين التخلص من فيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS - CoV) ووجود أجسام مضادة محايدة في الإبل أمرًا بالغ الأهمية لإبلاغ المراقبة والسيطرة، بما في ذلك نشر لقاحات الإبل في المستقبل. ومع ذلك، لا تزال غير مفهومة بشكل جيد. ساعدت الدراسة الطولية التي أجريت على قطيع جمل مغلق في مصر بين ديسمبر 2019 ومارس 2020 في توصيف حركية الأجسام المضادة المعادلة لفيروس كورونا وعلاقتها بالتساقط الفيروسي. خلال الدراسة الطولية التي استغرقت 100 يوم، كان اختبار 27 من أصل 54 جمل (50 ٪) سلبيًا باستمرار لوجود أجسام مضادة ضد فيروس كورونا، و 19 (35.2 ٪) اختبار إيجابي و 8 (14.8 ٪) لديهم نتائج اختبار إيجابية وسلبية على حد سواء. تم تحديد أربعة عشر حدثًا يمكن تفسيرها على أنها مؤشر مصلي للعدوى المحتملة (انقلابان مصليان واثنتا عشرة حالة من الإبل الموجبة أكثر من ضعف نسبة الكثافة الضوئية (OD ratio) في عينات متتالية). قدمت الأوقات المرصودة بين الأحداث المحددة أدلة قوية (p = 0.002) ضد فرضية العدم بأنها حدثت بمعدل ثابت أثناء الدراسة، بدلاً من التجميع في نقاط زمنية معينة. أظهر نموذج مضاف معمم أن نسبة الكثافة الضوئية (OD ratio) ترتبط ارتباطًا إيجابيًا بكونك بالغًا وتختلف عبر الإبل والأيام الفردية، وتبلغ ذروتها في حوالي اليومين 20 و 90 من الدراسة. على الرغم من المؤشرات المصلية للدوران المحتمل للفيروس وأخذ العينات المتكررة المكثفة، لم تكن أي من عينات المسحة الأنفية التي تم اختبارها إيجابية للحمض النووي الريبي لفيروس كورونا، مما يشير إلى أنه إذا كانت الاستجابات المصلية المحددة ناتجة عن دوران الفيروس، فقد يكون الفيروس موجودًا في الأنسجة الأنفية للإبل المصابة خلال فترة زمنية ضيقة للغاية. يتوافق الاختبار الطولي لقطيع الإبل المغلق الذي له تاريخ سابق من عدوى فيروس كورونا مع استمرار الفيروس في الدوران في القطيع على الرغم من عدم وجود اتصال مع الإبل الأخرى. من المحتمل أن تحدث نوبات عدوى فيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS - CoV) في الإبل مع وجود الحد الأدنى من الفيروس في أنسجتها الأنفية، مما له آثار مهمة على المراقبة والسيطرة المستقبلية على فيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS - CoV) في قطعان الإبل ومنع انتقاله حيواني المنشأ.

Translated Description (French)

Le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV) a été identifié chez l'homme en 2012. Depuis lors, 2605 cas et 937 décès associés ont été signalés dans le monde. Les chameaux sont l'hôte naturel du MERS-CoV et la transmission du chameau à l'homme a été documentée. La relation entre l'excrétion du MERS-CoV et la présence d'anticorps neutralisants chez les chameaux est essentielle pour éclairer la surveillance et le contrôle, y compris le déploiement futur des vaccins contre les chameaux. Cependant, il reste mal compris. L'étude longitudinale menée dans un troupeau fermé de chameaux en Égypte entre décembre 2019 et mars 2020 a permis de caractériser la cinétique des anticorps neutralisant le MERS-CoV et sa relation avec l'excrétion virale. Au cours de l'étude longitudinale de 100 jours, 27 chameaux sur 54 (50 %) ont systématiquement été testés négatifs pour la présence d'anticorps contre le MERS-CoV, 19 (35,2 %) ont été testés positifs et 8 (14,8 %) ont eu des résultats positifs et négatifs. Quatorze événements pouvant être interprétés comme une indication sérologique d'une infection probable (deux séroconversions et douze cas de chameaux positifs ayant plus que doublé leur rapport de densité optique (rapport de DO) dans des échantillons consécutifs) ont été identifiés. Les temps observés entre les événements identifiés ont fourni des preuves solides (p = 0,002) contre l'hypothèse nulle selon laquelle ils se sont produits à un taux constant au cours de l'étude, par opposition au regroupement à certains moments. Un modèle additif généralisé a montré que le rapport de densité optique (rapport DO) est positivement associé au fait d'être un adulte et varie selon les chameaux et les jours, atteignant un pic aux alentours des jours 20 et 90 de l'étude. Malgré une indication sérologique de circulation probable du virus et un échantillonnage répété intense, aucun des échantillons d'écouvillonnage nasal testés n'a été positif pour l'ARN du MERS-CoV, ce qui suggère que, si les réponses sérologiques identifiées sont le résultat de la circulation du virus, le virus peut être présent dans le tissu nasal des chameaux infectés pendant une fenêtre temporelle très étroite. Le test longitudinal d'un troupeau de chameaux fermé ayant des antécédents d'infection par le MERS-CoV est compatible avec la poursuite de la circulation du virus dans le troupeau malgré l'absence de contact avec d'autres chameaux. Il est probable que des épisodes d'infection par le MERS-CoV chez les chameaux puissent se produire avec une présence minimale du virus dans leurs tissus nasaux, ce qui a des implications importantes pour la surveillance et le contrôle futurs du MERS-CoV chez les troupeaux de chameaux et la prévention de sa transmission zoonotique.

Translated Description (Spanish)

El coronavirus del síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV) se identificó en humanos en 2012. Desde entonces, se han reportado 2605 casos y 937 muertes asociadas a nivel mundial. Los camellos son el huésped natural del MERS-CoV y se ha documentado la transmisión del camello al ser humano. La relación entre la eliminación del MERS-CoV y la presencia de anticuerpos neutralizantes en los camellos es fundamental para informar la vigilancia y el control, incluido el futuro despliegue de vacunas para camellos. Sin embargo, sigue siendo poco conocida. El estudio longitudinal realizado en una manada cerrada de camellos en Egipto entre diciembre de 2019 y marzo de 2020 ayudó a caracterizar la cinética de los anticuerpos neutralizantes contra el MERS-CoV y su relación con la diseminación viral. Durante el estudio longitudinal de 100 días, 27 de 54 camellos (50%) dieron negativo sistemáticamente para detectar la presencia de anticuerpos contra el MERS-CoV, 19 (35,2%) dieron positivo y 8 (14,8%) tuvieron resultados positivos y negativos. Se identificaron catorce eventos que podrían interpretarse como una indicación serológica de infección probable (dos seroconversiones y doce casos de camellos positivos más del doble de su relación de densidad óptica (relación OD) en muestras consecutivas). Los tiempos observados entre los eventos identificados proporcionaron una fuerte evidencia (p = 0.002) contra la hipótesis nula de que ocurrieron con una tasa constante durante el estudio, en lugar de agruparse en ciertos puntos en el tiempo. Un modelo aditivo generalizado mostró que la relación de densidad óptica (relación OD) se asocia positivamente con ser adulto y varía entre camellos y días individuales, alcanzando su punto máximo alrededor de los días 20 y 90 del estudio. A pesar de la indicación serológica de la probable circulación del virus y el intenso muestreo repetido, ninguna de las muestras de hisopo nasal analizadas fue positiva para el ARN del MERS-CoV, lo que sugiere que, si las respuestas serológicas identificadas son el resultado de la circulación del virus, el virus puede estar presente en el tejido nasal de los camellos infectados durante una ventana de tiempo muy estrecha. Las pruebas longitudinales de una manada de camellos cerrada con antecedentes de infección por MERS-CoV son compatibles con que el virus continúe circulando en la manada a pesar de la falta de contacto con otros camellos. Es probable que los episodios de infección por MERS-CoV en camellos puedan tener lugar con una presencia mínima del virus en sus tejidos nasales, lo que tiene importantes implicaciones para la futura vigilancia y control del MERS-CoV en rebaños de camellos y la prevención de su transmisión zoonótica.

Files

s12917-023-03769-z.pdf

Files (2.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e3a912215947807163bceef3b4169044
2.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة طولية لفيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS - CoV) في الإبل الجرثومية
Translated title (French)
Une étude longitudinale du coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV) chez les dromadaires
Translated title (Spanish)
Un estudio longitudinal del coronavirus del síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV) en camellos dromedarios

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4388226605
DOI
10.1186/s12917-023-03769-z

Is supplement to
https://openalex.org/W3186579242 (Other)
https://openalex.org/W3162509081 (Other)
https://openalex.org/W3023926859 (Other)
https://openalex.org/W3010548836 (Other)
https://openalex.org/W2903899730 (Other)
https://openalex.org/W2580529751 (Other)
https://openalex.org/W2280966491 (Other)
https://openalex.org/W2100092422 (Other)
https://openalex.org/W2039660151 (Other)
https://openalex.org/W1662583677 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1852588318
  • https://openalex.org/W1998201250
  • https://openalex.org/W2022439931
  • https://openalex.org/W2028594189
  • https://openalex.org/W2126301830
  • https://openalex.org/W2134781640
  • https://openalex.org/W2149508011
  • https://openalex.org/W2160011624
  • https://openalex.org/W2166867592
  • https://openalex.org/W2282108752
  • https://openalex.org/W2403242901
  • https://openalex.org/W2566913024
  • https://openalex.org/W2569870344
  • https://openalex.org/W2581262798
  • https://openalex.org/W2902397005
  • https://openalex.org/W2918021248
  • https://openalex.org/W2920587941
  • https://openalex.org/W2966182729
  • https://openalex.org/W2982990404
  • https://openalex.org/W2983307612
  • https://openalex.org/W3007866917
  • https://openalex.org/W3034507676
  • https://openalex.org/W3175418286
  • https://openalex.org/W3195819513
  • https://openalex.org/W3205232533
  • https://openalex.org/W4225108087
  • https://openalex.org/W4292066831