Panteleienko O. Lyme borreliosis in dogs in Ukraine (ecological and epizootological features, molecular genetic characteristics of the pathogen and improvement of diagnostics)

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0824U002153

Thesis Registration Form

0824U002153.pdf

Applicant for

Specialization

  • 211 - Ветеринарна медицина

20-06-2024

Specialized Academic Board

ДФ 27.821.022_5438

Bila Tserkva National Agrarian University

Essay

The dissertation is devoted to the study of ecological and epizootic aspects of lime borreliosis in Ukraine. The distribution of ixodid ticks and Borrelia burgdorferi sensu lato complex was studied. The molecular genetic characterization of the pathogen was carried out. The epizootic situation of lyme borreliosis in dogs was studied and the ecological and climatic factors that affect the spread of the disease in Ukraine were identified. The correlations between the prevalence of lyme borreliosis in humans and dogs in Ukraine were determined. Differences in the distribution of different species of ixodid ticks (Ixodes ricinus, Dermacentor reticulatus, Hyalomma marginatum) depending on the geographical region and type of biocenosis were confirmed. In particular, ticks of the species Ixodes ricinus (79.7%) dominated in the urban biocenoses of Kyiv region, their share significantly exceeded the share of the species Dermacentor reticulatus (20.3%) (p<0.0001). On the contrary, in the natural biocenoses of Cherkasy region, ticks of the species Dermacentor reticulatus were more common (72.7%), their frequency prevailed over the share of Ixodes ricinus (27.3%) (p<0.0001). In the south of Ukraine, in Mykolaiv region, ticks of Hyalomma marginatum (76.4%), which were collected only from farm animals, absolutely dominated, while species such as Dermacentor reticulatus (16.2%) and Ixodes ricinus (7.4%) were much less common (p<0.0001). The circulation of Borrelia burgdorferi sensu lato among ticks of Ixodes ricinus (29.2%) and Dermacentor reticulatus (16%) was detected in Kyiv and Cherkasy regions. Among the studied Ixodes ticks, the Borrelia afzelii genus (15.6%) was found with a significantly higher frequency than the Borrelia burgdorferi sensu stricto genus (9.3%). The molecular phylogenetic analysis confirmed the circulation of a number of pathogenic Borrelia genera, in particular: Borrelia garinii, Borrelia valaisiana, Borrelia bissettiae and Borrelia mayonii, the latter two genera being reported for the first time in Ukraine. It has been established that the incidence of lyme borreliosis in dogs is indirectly influenced by a combination of natural and climatic factors, such as average annual air temperature, total soil moisture, and average soil surface temperature in the warm season. These factors differ in different natural zones of Ukraine. The highest incidence rates were recorded in the forest-steppe natural zone (1.2±0.11 cases per year) and the broadleaf forest zone (1.0±0.12 cases per year). Lower levels were observed in the natural zones of the Ukrainian Carpathians (0.5±0.08 cases per year) and mixed forests (0.5±0.02 cases per year). The lowest rate was recorded in the steppe zone (0.4±0.05 cases per year). Statistical analysis confirmed a significant relationship between the spread of the disease and natural zones (p<0.0001). A direct correlation between gross soil moisture and the incidence rate was found. In areas with a range of soil moisture from 500 to more than 650 mm, the incidence rates ranged from 0.9±0.09 to 1.2±0.09 cases per year, while at <500 mm the rates were twice lower (0.1±0.04 - 0.4±0.04) (p<0.0001). The pattern of influence of the average annual air temperature was established. The maximum incidence (0.9±0.07 cases per year) was observed in areas with a temperature of 7-8°C, and the minimum (0.1±0.03) in areas with a temperature of 9-10°C (p<0.0001). Also, the highest incidence rate (1.2±0.11 cases per year) is recorded in areas with an average soil temperature in July of 22 to 24 °C, while the lowest incidence rate of lyme borreliosis in dogs (0.1±0.04 cases per year) is recorded in regions with an average soil temperature in July of more than 28 °C (p<0.0001). The most common clinical form of the disease in dogs was lyme arthritis (91.6%). For the first time in Ukraine, the data on monitoring of seroprevalence to Borrelia burgdorferi sensu lato among stray (10.2-10.7%) and domestic (0%) dogs in an urbanized environment were obtained. The prospects of serological monitoring for the detection of areas endemic for lyme borreliosis were demonstrated. The algorithm for the diagnosis of lyme arthritis in dogs using PCR analysis of synovial fluid samples from affected joints was improved. The results of the study can be used for epizootic assessment of the endemicity of lyme borreliosis in Ukraine. Assessment of the endemicity of territories includes a combination of quantitative and qualitative indicators of acarological surveys of territories, study of the distribution of pathogenic Borrelia among ticks, especially Ixodes ricinus and Dermacentor reticulatus, assessment of the incidence of lyme borreliosis in humans and domestic dogs, as well as monitoring of seroprevalence to Lyme disease in the population of stray dogs. The tested serological methods and molecular methods for detecting the pathogen in clinical samples can be used to organize laboratory diagnosis of lyme borreliosis.

Read more

Research papers

Пантелеєнко О. В., Ярчук Б. М., Царенко Т. М. Сучасний стан проблеми Лайм-бореліозу тварин (систематичний огляд). Науковий вісник ветеринарної медицини. 2021. № 1. С. 64–78. DOI: 10.33245/2310-4902-2021-165-1-64-78

Пантелеєнко О. В., Царенко Т. М. Вивчення та порівняння індексів щільності заселення іксодовими кліщами різних біотопів Київської та Черкаської областей. Науковий вісник ветеринарної медицини. 2022. № 1. С. 63–71. DOI: 10.33245/2310-4902-2022-1-1-63-71

Пантелеєнко О. В., Царенко Т. М. Оптимізація полімеразної ланцюгової реакції для моніторингу інфікованості іксодових кліщів Borrelia burgdorferi. Науковий вісник ветеринарної медицини. 2022. № 2. С. 20–32. DOI: 10.33245/2310-4902-2022-176-2-20-32

Panteleienko O., Tsarenko T. Diagnostic value of PCR analysis of synovial fluid for the diagnosis of Lyme borreliosis in dogs. Naukovij Vìsnik Veterinarnoï Medicini. 2023. № 1. Р. 59–69. DOI: 10.33245/2310-4902-2023-180-1-59-69

Panteleienko O. V., Melnyk A. Y., Tsarenko T. M. Serological screening of antibodies to Borrelia burgdorferi in stray and pet dogs populations in Ukraine. Naukovij Vìsnik Veterinarnoï Medicini. 2023. № 2. Р. 93–100. DOI: 10.33245/2310-4902-2023-184-2-93-100

Panteleienko O. V., Makovska I. F., Tsarenko T. M. Influence of ecological and climatic conditions on the spread of Borrelia burgdorferi in domestic dogs in Ukraine. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2022. 13 (4), Р. 431-442. DOI: 10.15421/022257

Panteleienko O. V., Garcia D., Bilyk S. A., Dovhal O. V., Tsarenko T. M. Prevalence and distribution of Borrelia burgdorferi sensu lato genotypes among ixodid ticks in three regions of Ukraine. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2023. 14 (3), Р. 511-515. DOI: 10.15421/022373

Panteleienko O. V., Chernenko L. M., Vydayko N. B., Ukhovskyi V. V., Melnyk A.Y., Tsarenko T. M. Lyme borreliosis in humans and dogs: One Health perspective. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2023. 14 (4), Р. 570-575. DOI: 10.15421/022383

Пантелеєнко О. В., Царенко Т. М. Еколого-епізоотичні аспекти Лайм-бореліозу тварин в Україні. «Біобезпека, захист та благополуччя тварин» матеріали міжнародної науково-практичної конференції. Науково-методичний центр вищої та фахової передвищої освіти, 27 травня 2021 р., Київ, 2021. С. 129–131

Пантелеєнко О. В., Царенко Т. М. Щільність заселення іксодовими кліщами родів Іxodes та Dermacentor лісового та лучного біотопів в Україні. «Ветеринарна медицина: сучасні виклики і актуальні проблеми науки, освіти та продовольчої безпеки» матеріали Всеукраїнської науково-практичної інтернет-конференції, Поліський національний університет, 9–10 червня 2022 р., Житомир, 2022. С. 227–230

Пантелеєнко О. В. Застосування полімеразної ланцюгової реакції для діагностики Лайм-бореліозу у собак. «Сучасні досягнення та перспективи клінічної лабораторної медицини у діагностиці хвороб людини та тварин» матеріали II науково-практичної міжнародної дистанційної конференції. Національний фармацевтичний університет, 17 березня 2022 р., Харків, 2022. С. 69–70

Пантелеєнко О. В., Царенко Т. М. Перспективи впровадження принципів концепції «Єдиного здоров’я» в систему боротьби з Лайм-бореліозм. «Єдине здоров’я – 2022» матеріали міжнародної наукової конференції. Національний університет біоресурсів і природокористування України, 22–24 вересня 2022 р., Київ, 2022. С. 289–291

Пантелеєнко О. В., Царенко Т. М. Використання полімеразної ланцюгової реакції для виявлення збудників Лайм-бореліозу в іксодових кліщах. «Досягнення та перспективи ветеринарної науки» матеріали міжнародної науково-практичної інтернет конференції молодих вчених, Полтавський державний аграрний університет, 20 жовтня 2022 р., Полтава, 2022. С. 81–84

Пантелеєнко О. В., Царенко Т. М. Вплив еколого-кліматичних та фізико-географічних факторів на поширення кліщових бореліозів. «Сучасний розвиток ветеринарної медицини» матеріали міжнародної науково-практичної конференції. Білоцерківський національний аграрний університет, 20 жовтня 2022 р., Біла Церква, 2022. С. 52–53

Пантелеєнко О. В., Царенко Т. М. Контроль хвороби Лайма з позиції концепції «Єдине здоров’я». «Біобезпека, захист та благополуччя тварин» матеріали міжнародної науково-практичної конференції. Науково-методичний центр вищої та фахової передвищої освіти, 21 листопада 2022 р., Київ, 2022. С. 134–136

Пантелеєнко О.В., Царенко Т.М. Алгоритм діагностики Лайм-бореліозу у собак. «Сучасний стан розвитку ветеринарної медицини, науки і освіти» матеріали міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 35-річчю заснування факультету ветеринарної медицини. Поліський національний університет, 12-13 жовтня 2022 року, Житомир, 2022. С. 404–408

Panteleienko O., Tsarenko T. PCR-based screening of pathogenic genotypes of Borrelia burgdorferi sensu lato complex in Ixodes ticks in different regions of Ukraine. «International Symposium of the World Association of Veterinary Laboratory Diagnosticians». June 29 – July 01, Lyon, France, 2023. https://www. iswavld2023.org/export/export_pdf-A109144OP.pdf

Пантелеєнко О. В., Довгаль О. В., Білик С. А., Царенко Т.М. ПЛР-діагностика Лайм-артриту в собак. «Сучасний розвиток ветеринарної медицини» матеріали міжнародної науково-практичної конференції. Білоцерківський національний аграрний університет, 26 жовтня 2023 р., Біла Церква. С. 73–45

Пантелеєнко О. В., Шевченко М. В., Довгаль О. В., Білик С. А., Царенко Т. М. Епідеміологічні аспекти хвороби Лайма в Україні, підхід «Єдине здоров’я». «Наукові читання 2023. Еколого-регіональні проблеми сучасного тваринництва та ветеринарної медицини» матеріали Х щорічної Всеукраїнської науково-практичної конференції. Поліський національний університет, 16 листопада 2023 р., Житомир. С. 189–192

Пантелеєнко О. В., Мельник А. Ю., Сахнюк В. В., Савченюк М. О., Царенко Т. М. Методичні рекомендації: «Діагностика Лайм-бореліозу в собак». – Біла Церква, 2024. – 35 с.

Read more

Files

autoreferat-anot_Panteleienko_Olha.pdf

dis_Panteleienko_Olha.pdf

Similar theses

0824U002155

Maksim V. Shevchenko

Staphylococcus pseudintermedius and Staphylococcus aureus: prevalence in animals, microbiological and molecular genetic characterization and antibiotic resistance

0824U002133

Alla V. Masliuk

Pharmaco-toxicological characteristics of gadolinium and lanthanum orthovanadate nanoparticles

0824U002104

Iryna M. Horkava

Influence of autologous platelet-rich plasma on knee joint tissues in rabbits with osteoarthritis

0824U002109

Oleh Ostrovskyi

Chronic kidney disease in cats (prevalence, diagnosis, treatment)

0824U002111

Maxim Ragulya

Features of the morphology of the heart of domestic mammals