Epidemiology of Hepatitis E in Guinea: a One Health Approach

Abstract

Das Hepatitis-E-Virus (HEV) ist ein neu auftretender Erreger, der zoonotisch und über die Umwelt übertragen wird und in Westafrika ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit darstellt. Seine Verbreitung ist mit komplexen Wechselwirkungen zwischen Menschen, Tieren und Umweltpopulationen verbunden. In Guinea liegen nur wenige Daten vor, um diese Wechselwirkungen zu verstehen, und die Dynamik des HEV ist nach wie vor unzureichend charakterisiert, insbesondere bei Tierreservoirs und vor allem bei Hochrisikogruppen wie schwangeren Frauen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Verbreitung des HEV in Guinea im Rahmen eines One-Health-Ansatzes zu untersuchen, indem Daten zu Menschen, Tieren und der Umwelt kombiniert werden, um die zirkulierenden Virustypen und die Faktoren, die die Übertragung beeinflussen, zu charakterisieren. Es wurden serologische Untersuchungen an Schweinen durchgeführt, wobei molekulare Analysen auf HEV in Stuhl- und Blutproben abzielten. Das städtische Abwasser in Conakry wurde analysiert, um potenzielle Umweltquellen für HEV-Infektionen zu erkennen und zu identifizieren. Andererseits wurde in einer Studie unter Schwangeren die IgG/IgM-Seroprävalenz und das Vorhandensein von viraler RNA untersucht. Die Daten wurden analysiert, um regionale Unterschiede und ökologische oder anthropogene Faktoren im Zusammenhang mit der Viruszirkulation zu untersuchen. Die durchschnittliche serologische Prävalenz bei Schweinen betrug 22 %, mit erheblichen regionalen Unterschieden: 43 % in der Waldregion und 7 % in Niederguinea. Eine ergänzende Analyse korrigierte die nationale Prävalenz auf 35 %. Der molekulare Nachweis zeigte eine geringe aktive Zirkulation von HEV-3c bei Schweinen. Umweltanalysen identifizierten Rocahepevirus ratti (HEV-C1) im Abwasser von Conakry, was auf die Existenz eines epidemiologischen Zyklus im Zusammenhang mit Nagetieren hindeutet. Außerdem war die IgG-Seroprävalenz bei schwangeren Frauen gering (2,4 %) und es wurde keine RNA nachgewiesen, was auf eine begrenzte aktive Übertragung hindeutet. Die Ergebnisse bewerteten zwei epidemiologische Zyklen: einen Schweine-HEV-3c-Zyklus und einen Umwelt-HEV-C1-Zyklus in Verbindung mit Nagetieren. Die räumliche Verteilung der Seroprävalenz bei Schweinen spiegelt den Einfluss landwirtschaftlicher Praktiken und ökologischer Faktoren wider. Diese Ergebnisse zeigen die Komplexität des HEV-Übertragungsmechanismus und die Bedeutung einer integrierten Überwachung, die serologische, molekulare und umweltbezogene Ansätze umfasst, um die Risiken für die menschliche Gesundheit besser zu verstehen. Diese Arbeit zeigt die Notwendigkeit eines One-Health-Ansatzes, um die HEV-Dynamik in Guinea zu charakterisieren und Präventionsstrategien zu entwickeln. Die Kombination von Daten zu Tieren, Menschen und der Umwelt liefert wichtige Erkenntnisse, um Reservoirs zu identifizieren, räumliche Variabilität zu verstehen und gezielte Maßnahmen zur Verringerung des Übertragungsrisikos auf den Menschen vorzubereiten. Eine integrierte Überwachung, die serologische, molekulare und umweltbezogene Ansätze kombiniert, ist erforderlich, um die Risiken für die menschliche Gesundheit besser zu verstehen. Diese Arbeit zeigt die Notwendigkeit eines One-Health-Ansatzes, um die HEV-Dynamik in Guinea zu charakterisieren und Präventionsstrategien zu entwickeln. Die Kombination von Tier-, Human- und Umweltdaten liefert wichtige Erkenntnisse, um Reservoirs zu identifizieren, räumliche Variabilität zu verstehen und gezielte Maßnahmen zur Verringerung des Übertragungsrisikos auf den Menschen zu entwickeln.

The hepatitis E virus (HEV) is an emerging pathogen with zoonotic and environmental transmission, representing a major public health concern in West Africa. Its circulation involves complex interactions between humans, animals, and environmental populations. In Guinea, few data are available to understand these interactions, and the dynamics of HEV remain insufficiently characterized, particularly among animal reservoirs and especially in high-risk populations such as pregnant women. This thesis objective is to investigate HEV circulation within a One Health framework in Guinea, combining human, animal, and environmental data to characterize circulating viral types, and factors influencing transmission. Serological surveys were conducted in pigs, with molecular analyses targeting HEV on fecal and blood samples. Urban wastewater in Conakry was analyzed to detect and identify potential environmental sources of HEV infection. Other side, a study among pregnant women assessed IgG/IgM seroprevalence and the presence of viral RNA. The data were analyzed to examine regional variations and ecological or anthropogenic factors associated with viral circulation. The mean serological prevalence in pigs was 22%, with significant regional disparities: 43% in the Forest region and 7% in Lower Guinea. A complementary analysis revised the national prevalence to 35%. Molecular detection indicated low active circulation of HEV-3c in pigs. Environmental analyses identified Rocahepevirus ratti (HEV-C1) in Conakry wastewater, suggesting the existence of an epidemiological cycle linked to rodents. Besides, among pregnant women, IgG seroprevalence was low (2.4%) and no RNA detection was observed, showing limited active transmission. The results assessed two epidemiological cycles: a porcine HEV-3c cycle and an environmental HEV-C1 cycle associated with rodents. The spatial distribution of pig seroprevalence reflects the influence of farming practices and ecological factors. These results demonstrate the complexity of HEV transmission mechanism and the importance of integrated surveillance integrating serological, molecular, and environmental approaches to better understand risks to human health. This work shows the necessity of a One Health approach to characterize HEV dynamics in Guinea and guide strategies of prevention. The combination of animal, human, and environmental data provides essential insights to identify reservoirs, understand spatial variability, and prepare targeted interventions to reduce the risk of transmission to humans. Integrated surveillance combining serological, molecular, and environmental approaches is needed to better understand risks to human health. This thesis demonstrates the necessity of a One Health approach to characterize HEV dynamics in Guinea and guide prevention strategies. The combination of animal, human, and environmental data provides essential insights to identify reservoirs, understand spatial variability, and tailor targeted interventions to reduce the risk of transmission to humans.