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Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift

Zero-inflated model to identify risk factors of human Crimean-Congo hemorrhagic fever in Pakistan

Ein zero-inflated Modell zur Identifizierung von Risikofaktoren für das hämorrhagische Krim-Kongo-Fieber in Pakistan

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 130, 165-169

DOI: 10.2376/0006-9366-15131

Publiziert: 03/2017

Summary

Crimean-Congo-hemorrhagic-fever (CCHF) is considered an emerging tick-borne viral zoonotic disease in Pakistan. CCHF viremic animals are often asymptomatic. Understanding the distribution and quantification of risk factors for CCHF infection in humans can help to identify places, times and sub-populations of livestock which should be given priority in veterinary surveillance. In this study, we quantified the effect of the previous history of outbreaks (from 2003 to 2008) and the food security index on number of human cases of CCHF reported during the year 2013. In addition, we ascertained the temporally smoothed normalized difference vegetation index (NDVI) as a predictor of structural or true zeros. The data about human cases reported for the year 2013 contained excess zeros (89%) and overdispersion (variance to mean ratio: 12.3). A zero inflated Poisson model was therefore selected. For the logistic portion of the model, the absence of CCHF cases in the disease-free districts was significantly associated with the mean NDVI (OR = 1.06, 95% CI: 1.02–1.11), meaning that the higher the NDVI, the higher the probability of not having outbreaks resulting in true zeros. For the Poisson part of the model, the presence of previous CCHF outbreaks in affected districts increased the expected number of cases by 25.89 times (95% CI: 7.56–88.89). Compared to the reference category i. e. extremely food insecure areas, the expected count of cases was relatively higher in food insecure (OR: 4.82, 95% CI: 1.03–22.58, borderline (OR: 33.46, 95%CI: 7.44–150.49), and secure areas (OR: 9.71, 95% CI: 2.07–45.51). Based on the outcome of our analysis, we propose that Islamabad, Rawalpindi and Quetta districts should be focus for surveillance, research, and one health approach to prevent transmission at tick-host-virus interface.

CCHF
Pakistan
risk factors
zero inflated
normalized difference vegetation index

Zusammenfassung

Das hämorrhagische Krim-Kongo-Fieber (Crimean-Congo-hemorrhagic-fever, CCHF) gilt als sich in Pakistan stark ausbreitende zeckenübertragene zoonotische Viruskrankheit. Tiere mit einer virämischen CCHF-Infektion sind oft asymptomatisch. Ein besseres Verständnis der Verteilung und Quantifizierung der Risikofaktoren für CCHF-Infektionen beim Menschen kann dazu beitragen, die Orte, Zeiträume und Teilpopulationen von landwirtschaftlichen Nutztieren zu identifizieren, denen in der veterinärmedizinischen Überwachung Vorrang eingeräumt werden sollte. In dieser Studie quantifizierten wir den Einfluss früherer Ausbrüche (2003–2008) und des Lebensmittelsicherheitssindex auf die Anzahl von CCHF-Fällen beim Menschen, die im Jahre 2014 gemeldet wurden. Darüber hinaus fanden wir, dass der zeitlich geglättete Normalisierte Differenzvegetationsidex (normalized difference vegetation index, NDVI) geeignet ist, um strukturelle/wahre „Null“(„Zero“-)Bereiche vorherzusagen. Die Daten, die im Jahre 2013 über menschliche CCHF-Fälle gemeldet wurden, enthielten im Übermaß „Null-Bereiche“ (89 %) und eine Überdispersion. (Varianz/Mittelwert-Verhältnis: 12,3). Daher wurde ein Zero-Inflated Poisson-Modell gewählt. Im logistischen Teil des Modells erhöhten höhere NDVI-Werte die Wahrscheinlichkeit, dass Ausbrüche in scheinbar CCHF-freien Distrikten nicht gemeldet wurden (OR = 1.06, 95 % CI: 1.02–1.11). Im Poisson-basierten Teil des Modells erhöhten frühere CCHF-Ausbrüche in betroffenen Distrikten die durchschnittliche Zahl der berichteten Fälle um den Faktor 25,89 (95 % CI: 7,56–88,89). Im Vergleich mit der Referenzkategorie, d. h. Gebiete mit extrem hoher Lebensmittelunsicherheit, war die erwartete Anzahl an Fällen relativ häufiger in Gebieten mit hoher (OR: 4,82, 95 % CI: 1,03–22,58) und grenzwertiger Lebensmittelunsicherheit (OR: 33,46, 95 % CI: 7,44–150,49) und sicheren Gebieten (OR: 9,71, 95 % CI: 2,07–45,51). Auf der Grundlage von Residuen mit hohen und negativen Werten (modellierte Werte abzüglich der beobachteten Fallzahlen) schlagen wir vor, dass Islamabad, Rawalpindi und Quetta im Mittelpunkt der Überwachung, Forschung und der Bemühungen stehen sollte, die Übertragung an der Schnittstelle zwischen Zecke und Wirt zu verhindern und einen One-Health-Ansatz zu wählen.

CCHF
Pakistan
Risikofaktoren
zero inflated
normalisierte Differenz des Vegetationsindexes-Introduction

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