Published June 28, 2023 | Version v1
Publication

Presence of <i>Leptospira</i> spp. in a Mosaic of Wetlands Used for Livestock Raising under Differing Hydroclimatic Conditions

  • 1. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud
  • 2. National University of the Littoral
  • 3. Instituto Nacional de Limnología
  • 4. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 5. Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología
  • 6. National University of General San Martín

Description

Knowledge about the life cycle and survival mechanisms of leptospires in the environment is scarce, particularly regarding the environmental factors associated with their presence in ecosystems subject to livestock farming, where precipitation, seasonal floods, and river overflows could act as facilitators of leptospire dispersion. This study aimed to identify and study the presence of Leptospira spp. in the Lower Delta of the Paraná River and describe the physical, chemical, and hydrometeorological conditions associated with their presence in wetland ecosystems impaired by livestock raising intensification. Here, we show that the presence of Leptospira was determined mainly by water availability. We detected the species Leptospira kmetyi, L. mayottensis, and L. fainei and successfully cultured the saprophytic species L. meyeri from bottom sediment, suggesting the association of leptospires with microbial communities of the sediment's biofilm to enhance its survival and persistence in aquatic environments and adapt to changing environmental conditions. Knowledge of Leptospira sp. diversity in wetlands and the impact of climate variability on the transmission of these organisms is crucial for predicting and preventing leptospirosis outbreaks in the context of human health. IMPORTANCE Wetlands are environments that are often conducive to the survival and transmission of Leptospira because they provide a suitable habitat for the bacteria and are often home to many animal species that can act as reservoirs for leptospirosis. Bringing humans and animals into closer contact with contaminated water and soil and increased frequency and intensity of extreme weather events may further exacerbate the risk of leptospirosis outbreaks, which is mostly relevant in the context of climate change and a widespread intensification of productive activities, particularly in the Lower Delta of the Paraná River. The detection of leptospiral species in wetland ecosystems impaired by livestock raising intensification can help to identify propitious environmental factors and potential sources of infection, develop preventive measures, and plan for appropriate responses to outbreaks, ultimately improving public health outcomes.

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

Translated Description (Arabic)

إن المعرفة حول دورة حياة وآليات بقاء ذبابة الزنبق في البيئة نادرة، لا سيما فيما يتعلق بالعوامل البيئية المرتبطة بوجودها في النظم الإيكولوجية الخاضعة لتربية الماشية، حيث يمكن أن يعمل هطول الأمطار والفيضانات الموسمية وتدفقات الأنهار كعوامل ميسرة لتشتت ذبابة الزنبق. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد ودراسة وجود Leptospira spp. في الدلتا السفلى لنهر بارانا ووصف الظروف الفيزيائية والكيميائية والمائية الجوية المرتبطة بوجودها في النظم الإيكولوجية للأراضي الرطبة التي يضعفها تكثيف تربية الماشية. هنا، نظهر أن وجود Leptospira تم تحديده بشكل أساسي من خلال توافر المياه. اكتشفنا الأنواع Leptospira kmetyi و L. mayottensis و L. fainei ونجحنا في استزراع الأنواع الرملية L. meyeri من الرواسب السفلية، مما يشير إلى ارتباط leptospires بالمجتمعات الميكروبية للغشاء الحيوي للرواسب لتعزيز بقائها واستمرارها في البيئات المائية والتكيف مع الظروف البيئية المتغيرة. تعد معرفة تنوع Leptospira sp في الأراضي الرطبة وتأثير تقلب المناخ على انتقال هذه الكائنات الحية أمرًا بالغ الأهمية للتنبؤ بتفشي داء البريميات والوقاية منه في سياق صحة الإنسان. أهمية الأراضي الرطبة هي البيئات التي غالبا ما تفضي إلى بقاء وانتقال Leptospira لأنها توفر موطنًا مناسبًا للبكتيريا وغالبًا ما تكون موطنًا للعديد من الأنواع الحيوانية التي يمكن أن تكون بمثابة مستودعات لداء البريميات. إن تقريب البشر والحيوانات من المياه والتربة الملوثة وزيادة تواتر وشدة الظواهر الجوية القاسية قد يزيد من تفاقم خطر تفشي داء البريميات، وهو أمر مهم في الغالب في سياق تغير المناخ وتكثيف الأنشطة الإنتاجية على نطاق واسع، لا سيما في الدلتا السفلى لنهر بارانا. يمكن أن يساعد الكشف عن أنواع اللولبيات في النظم الإيكولوجية للأراضي الرطبة التي يضعفها تكثيف تربية الماشية في تحديد العوامل البيئية المواتية والمصادر المحتملة للعدوى، ووضع تدابير وقائية، والتخطيط للاستجابات المناسبة لتفشي الأمراض، مما يؤدي في النهاية إلى تحسين نتائج الصحة العامة.

Translated Description (French)

Les connaissances sur le cycle de vie et les mécanismes de survie des leptospires dans l'environnement sont rares, en particulier en ce qui concerne les facteurs environnementaux associés à leur présence dans les écosystèmes soumis à l'élevage, où les précipitations, les inondations saisonnières et les débordements de rivières pourraient faciliter la dispersion des leptospires. Cette étude visait à identifier et à étudier la présence de Leptospira spp. dans le delta inférieur du fleuve Paraná et à décrire les conditions physiques, chimiques et hydrométéorologiques associées à leur présence dans les écosystèmes des zones humides altérés par l'intensification de l'élevage. Ici, nous montrons que la présence de Leptospira était principalement déterminée par la disponibilité en eau. Nous avons détecté les espèces Leptospira kmetyi, L. mayottensis et L. fainei et cultivé avec succès l'espèce saprophyte L. meyeri à partir de sédiments de fond, suggérant l'association des leptospires avec les communautés microbiennes du biofilm du sédiment pour améliorer sa survie et sa persistance dans les environnements aquatiques et s'adapter aux conditions environnementales changeantes. La connaissance de la diversité de Leptospira sp. dans les zones humides et de l'impact de la variabilité climatique sur la transmission de ces organismes est cruciale pour prédire et prévenir les épidémies de leptospirose dans le contexte de la santé humaine. IMPORTANCE Les zones humides sont des environnements souvent propices à la survie et à la transmission de la leptospirose, car elles constituent un habitat approprié pour les bactéries et abritent souvent de nombreuses espèces animales pouvant servir de réservoirs pour la leptospirose. Mettre les humains et les animaux en contact plus étroit avec l'eau et le sol contaminés et augmenter la fréquence et l'intensité des événements météorologiques extrêmes peut exacerber davantage le risque d'épidémies de leptospirose, ce qui est principalement pertinent dans le contexte du changement climatique et d'une intensification généralisée des activités productives, en particulier dans le delta inférieur du fleuve Paraná. La détection d'espèces de leptospires dans les écosystèmes des zones humides altérées par l'intensification de l'élevage peut aider à identifier les facteurs environnementaux propices et les sources potentielles d'infection, à développer des mesures préventives et à planifier des réponses appropriées aux épidémies, améliorant ainsi les résultats en matière de santé publique.

Translated Description (Spanish)

El conocimiento sobre el ciclo de vida y los mecanismos de supervivencia de las leptospiras en el medio ambiente es escaso, particularmente con respecto a los factores ambientales asociados con su presencia en ecosistemas sujetos a la ganadería, donde las precipitaciones, las inundaciones estacionales y los desbordamientos de ríos podrían actuar como facilitadores de la dispersión de las leptospiras. Este estudio tuvo como objetivo identificar y estudiar la presencia de Leptospira spp. en el Delta Inferior del Río Paraná y describir las condiciones físicas, químicas e hidrometeorológicas asociadas con su presencia en ecosistemas de humedales afectados por la intensificación de la ganadería. Aquí, mostramos que la presencia de Leptospira estaba determinada principalmente por la disponibilidad de agua. Detectamos las especies Leptospira kmetyi, L. mayottensis y L. fainei y cultivamos con éxito la especie saprófita L. meyeri del sedimento del fondo, lo que sugiere la asociación de leptospiras con comunidades microbianas del biofilm del sedimento para mejorar su supervivencia y persistencia en ambientes acuáticos y adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes. El conocimiento de la diversidad de Leptospira sp. en los humedales y el impacto de la variabilidad climática en la transmisión de estos organismos es crucial para predecir y prevenir brotes de leptospirosis en el contexto de la salud humana. IMPORTANCIA Los humedales son entornos que a menudo son propicios para la supervivencia y transmisión de Leptospira porque proporcionan un hábitat adecuado para las bacterias y, a menudo, albergan muchas especies animales que pueden actuar como reservorios para la leptospirosis. Llevar a los seres humanos y animales a un contacto más cercano con el agua y el suelo contaminados y aumentar la frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos puede exacerbar aún más el riesgo de brotes de leptospirosis, que es principalmente relevante en el contexto del cambio climático y una intensificación generalizada de las actividades productivas, particularmente en el Delta Inferior del Río Paraná. La detección de especies leptospirales en ecosistemas de humedales afectados por la intensificación de la cría de ganado puede ayudar a identificar factores ambientales propicios y posibles fuentes de infección, desarrollar medidas preventivas y planificar respuestas adecuadas a los brotes, mejorando en última instancia los resultados de salud pública.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
وجود <i>Leptospira</i> spp. في فسيفساء من الأراضي الرطبة المستخدمة لتربية الماشية في ظل ظروف مناخية مائية مختلفة
Translated title (French)
Présence de <i>Leptospira</i> spp. dans une mosaïque de zones humides utilisées pour l'élevage du bétail dans des conditions hydroclimatiques différentes
Translated title (Spanish)
Presencia de <i>Leptospira</i> spp. en un mosaico de humedales utilizados para la cría de ganado en diferentes condiciones hidroclimáticas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4377220281
DOI
10.1128/aem.01971-22

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1508716285
  • https://openalex.org/W1532270673
  • https://openalex.org/W1589300870
  • https://openalex.org/W1753628597
  • https://openalex.org/W1923743520
  • https://openalex.org/W1976982219
  • https://openalex.org/W1981269257
  • https://openalex.org/W1983029863
  • https://openalex.org/W1985719756
  • https://openalex.org/W2018872564
  • https://openalex.org/W2038088675
  • https://openalex.org/W2087759464
  • https://openalex.org/W2089174419
  • https://openalex.org/W2090163045
  • https://openalex.org/W2112752075
  • https://openalex.org/W2114320084
  • https://openalex.org/W2119058849
  • https://openalex.org/W2123534321
  • https://openalex.org/W2132632499
  • https://openalex.org/W2136869264
  • https://openalex.org/W2139885941
  • https://openalex.org/W2144242472
  • https://openalex.org/W2153479450
  • https://openalex.org/W2165490685
  • https://openalex.org/W2289081950
  • https://openalex.org/W2290105459
  • https://openalex.org/W2332934847
  • https://openalex.org/W2467118517
  • https://openalex.org/W2530927031
  • https://openalex.org/W2593074884
  • https://openalex.org/W2765909656
  • https://openalex.org/W2767310802
  • https://openalex.org/W2768898021
  • https://openalex.org/W2772654601
  • https://openalex.org/W2796177582
  • https://openalex.org/W2808624174
  • https://openalex.org/W2885160849
  • https://openalex.org/W2892071981
  • https://openalex.org/W2945275006
  • https://openalex.org/W2958374748
  • https://openalex.org/W2990027863
  • https://openalex.org/W3003765007
  • https://openalex.org/W3033639654
  • https://openalex.org/W3035372807
  • https://openalex.org/W3040787239
  • https://openalex.org/W3085021486
  • https://openalex.org/W3092815862
  • https://openalex.org/W3120529720
  • https://openalex.org/W3121303392
  • https://openalex.org/W3165728242
  • https://openalex.org/W3203838163
  • https://openalex.org/W4211105424
  • https://openalex.org/W4221002180
  • https://openalex.org/W4234651717
  • https://openalex.org/W75505851