Epidemiologia dei coronavirus e rischio di spillover di SARS-CoV-2 in popolazioni di suini allevati

In the current pandemic context, several studies have been focused on detecting which animal species can be a potential reservoir for SARS-CoV-2. Pigs represent a species reared worldwide for food production and they have already been shown to be susceptible to six swine specific species of coronaviruses. In this study, which is included in the research activities of a broader European project, a cross-sectional and a longitudinal study were conducted on a total of 18 pig farms in north-eastern Italy in order to investigate the epidemiology of specific and emerging coronaviruses in the pig population. The detection of the different viral species was carried out through a "nested-RT-PCR pan-CoV" protocol targeting the RdRp gene, subsequently sequenced to identify the viral species and to perform viral phylogenesis. The epidemiological study was conducted to assess the association of prevalence data with some risk factors at farm (structural and managerial) and animal level; the analytical part was conducted firstly by means of univariate analysis and finally building a multivariable model, with the site of sampling (farms) included as the clustering factor. No samples were identified positive for SARS-CoV-2, suggesting that pigs do not play an epidemiological role in the spread of this virus. Although with a generally low prevalence, two viral species were detected, PHEV (porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus) and AlphaCoV1 (Alphacoronavirus 1). For both these viruses, prevalence was found to be associated with the type of production and farm size, either with the univariate approach, or in the multivariable model. A seasonal trend in prevalence was also identified, with a peak of cases in the summer for PHEV and in the winter for AlphaCoV1, but, due to the small number of farms that has been sampled, further studies will be necessary to make these findings more robust. The absence of evident clinical signs at the time of sampling, as well as the low genetic variability of the circulating strains observed by the phylogenetic analysis, may indicate that the two viruses are in an endemic situation. However, it is necessary to carry out further studies, in particular for AlphaCoV1, by sequencing the S gene in order to determine its viral species and to better define the epidemiological situation at a geographical level.

Nel contesto pandemico attuale, la ricerca si è concentrata sulla rilevazione di quali animali potessero essere un potenziale serbatoio per SARS-CoV-2. I suini rappresentano una specie animale largamente impiegata ai fini alimentari ed è già suscettibile a sei specie di coronavirus propri. In questa tesi, che rientra in un più ampio progetto europeo, sono stati condotti uno studio trasversale e uno longitudinale su un totale di 18 allevamenti suinicoli del nord-est Italia al fine di determinare l’andamento epidemiologico dei coronavirus propri e di eventuali emergenti nella popolazione suina. L’identificazione delle diverse specie virali è stata effettuata avvalendosi del protocollo “nested-RT-PCR pan-CoV” con l’amplificazione del gene RdRp che è stato successivamente sequenziato per la determinazione della specie virale coinvolta e l’esecuzione dell’analisi filogenetica. Le positività sono state analizzate in funzione di alcuni fattori determinanti, relativi a caratteristiche aziendali, animali e di contesto epidemiologico, per determinarne l’eventuale associazione statistica; questo obiettivo analitico è stato condotto sia univariatamente che costruendo un modello multivariabile tenendo conto del fattore di aggregazione rappresentantato dal sito di campionamento (azienda=fattore random). Nessun campione è stato identificato positivo a SARS-CoV-2, suggerendo come il suino non abbia un ruolo epidemiologico nella diffusione di questo virus. Sebbene con una prevalenza generalmente bassa, sono state rilevate le positività a due specie virali, PHEV (virus dell’encefalomielite emoagglutinante suina) e AlphaCoV1 (Alphacoronavirus 1), la cui diffusione è risultata associabile con la tipologia produttiva e le dimensioni aziendali con entrambi gli approcci statistici utilizzati (univariato e multivariabile). È stato inoltre osservato un andamento stagionale della prevalenza, individuando un picco di contagi nel periodo estivo per PHEV e nel periodo invernale per AlphaCoV1, ma, per il ridotto numero di aziende campionate, si rendono necessari ulteriori studi a riguardo. L’assenza di segni clinici evidenti al momento del campionamento sommata ad una limitata variabilità dei ceppi circolanti osservata tramite l’analisi filogenetica dei campioni positivi può indicare una condizione di endemicità delle due specie virali. È però necessario approfondire gli studi in tal senso, in particolare per AlphaCoV1, sequenziando il gene S per poter distinguere la specie virale di appartenenza e definire meglio il quadro epidemiologico territoriale.