[en] Q fever is a zoonosis caused by Coxiella burnetii, an intracellular bacterium thataffects domestic and wild animals and causes abortion and reproductive problems in ruminants. The main sources of C. burnetii infection are cattle, sheep and goats. The most important route of human Q fever infection is inhalation of contaminated aerosols or dust containing C. burnetii shed by infected animals, mainly at parturition when infected females shed great numbers of bacteria through birth products, vaginal mucus, milk and faeces. As is the case for many other zoonoses, control of Q fever in animals will influence the incidence of this disease in humans, highlighting the importance of the implementation of adequate control options to reduce human infection risk. At the time this work started, sheep were considered to be an important source of Q fever infection in the Basque Country, but there was a lack of information on the status of C. burnetii infection in cattle and goats in the region. Also, little was known about the prevalence of C. burnetii in wildlife in the Basque Country. Regarding control methods, antibiotic treatment with oxitetracycline (OTC) had been used to reduce the number of abortions by C. burnetii in sheep, but its efficacy in decreasing the rate of infection after a C. burnetii outbreak had not been accurately assessed. Similarly, no data were available concerning the efficacy of an inactivated phase I vaccine in highly naturally infected sheep flocks. In this PhD Thesis, a serological study was conducted with the aim of investigating the seroprevalence of C. burnetii in livestock in the Basque Country. Results confirmed that sheep are the main source of infection with a herd seroprevalence of 74%, followed by goats (45%) and cattle (43%); average individual C. burnetii seroprevalence observed was 11.8%, 8.7% and 6.7% in sheep, goats and cattle, respectively. To investigate the role of wildlife, a molecular survey was conducted to estimate the distribution and incidence of C. burnetii infection in wildlife in the Basque Country. C. burnetii DNA was detected in 5.1% of roe deer, 4.3% of wild boar, 9.1% of hares; and, among wild birds, in 11% of vultures and 14% black kites. These species should therefore be considered as potential sources of infection and could also act as sentinel for the presence of infection foci. All the adult ticks analyzed were negative for C. burnetii, suggesting that ticks do not play an important role in the transmission of C. burnetii in this area. Due to the high seroprevalence of C. burnetii found in sheep flocks in the Basque Country, several studies were conducted with the purpose of evaluating the different options available to control Q fever in highly infected sheep flocks. With this purpose, the efficacy of antibiotic treatment with OTC in an infected dairy sheep flock was assessed. Results showed that OTC did neither prevent the shedding of C. burnetii nor limited the duration of bacterial excretion. In addition, OTC did not reduce the bacterial load excretion and no beneficial residual effect in the next lambing season was observed in terms of reducing or eliminating bacterial excretion in previously treated ewes. Nevertheless, a decrease in the number of abortions was observed. In addition, this study showed that the main routes of C. burnetii shedding in sheep were vaginal discharges and faeces, and to a lesser extent, milk. Whereas shedding through milk was sporadic and concentrated during the first month after parturition, vaginal and faecal shedding continued for longer. A further study was designed to assess the efficacy of vaccination in highly naturallyinfected sheep flocks. Animal vaccination was proposed due to the good results reported elsewhere in preventing shedding in non-infected susceptible animals. One year after vaccination of four sheep flocks (including a non-vaccinated control group in each flock) with a phase I vaccine, a reduction was observed in the percentage of abortions, in the number of shedders and in the bacterial mean load. Besides, the seroconversion of non-vaccinated young animals indicated the existence of an active infection, suggesting that the vaccine could have had a possible effect in protecting susceptible animals. A similar reduction was nevertheless also observed in the group of unvaccinated animals, so that the possibility of a natural self-limitation of the infection could not be discarded, as it has been described before. Since vaccination during a single year did not show a significant effect in reducing the number of shedders and the bacterial load excreted, a four-year vaccination scheme was designed and evaluated on a highly naturally infected flock. The high percentage of animal shedders found during the first year of vaccination decreased considerably in the second year and shedding completely disappeared in the last two years of the vaccination programme. However, C. burnetii was still present in the environment after completion of the four-year vaccination programme since air samples collected during the third year and dust samples taken from solid surfaces during the last year tested positive. These results would suggest that at least five years of vaccination are needed to reduce environmental contamination with C. burnetii to minimum levels. In summary, it can be concluded that C. burnetii is involved both in the domestic and the wild cycles in the Basque Country, being sheep one of the most important reservoirs for C. burnetii in this region. It is also noteworthy the role of wild boar, roe deer, hares and carrion wild birds as potential reservoirs of C. burnetii. Finally, this study has provided valuable information on different strategies for Q fever infection control that could be implemented in case of an outbreak of Q fever in a sheep flocks in order to limit economic losses and reduce risk for human infection.

[es] La fiebre Q es una zoonosis de distribución mundial causada por Coxiella burnetii, una bacteria intracelular capaz de infectar tanto a animales domésticos como silvestres, y que da lugar a abortos y problemas reproductivos. Las principales fuentes de infección a los humanos son el ganado ovino, caprino y bovino, que cuando están infectados eliminan esta bacteria a través de sus productos del parto, de sus fluidos vaginales, leche y heces, generando aerosoles que posteriormente pueden ser inhalados por individuos susceptibles ala infección. Como en muchas otras zoonosis, el control de la fiebre Q en animales influirá sobre la incidencia de dicha enfermedad en humanos, por lo que es importante establecer medidas de control de la infección. Hasta el presente trabajo, se sabía que el ganado ovino era reservorio de C. burnetii en la CAPV, sin embargo, la situación en relación al ganado caprino y bovino era desconocida. De igual manera, existían escasos estudios acerca de la prevalencia de C. burnetii entre la población de animales silvestres. Asimismo, se desconocía si el tratamiento antibiótico basado en la OTC era eficaz en reducir la infección tras un brote de abortos debidos a fiebre Q. De igual forma, se desconocía la eficacia de la vacunación con una vacuna en fase I en rebaños ovinos infectados naturalmente. En este sentido, y en primer lugar, se desarrolló un estudio acerca de la seroprevalencia de C. burnetii en la CAPV que permitió confirmar que el ganado ovino seguía representando una de las principales fuentes de transmisión de la fiebre Q, con una seroprevalencia a nivel de rebaño del 74%, seguida del ganado caprino (45%) y del ganado bovino (43%) con seroprevalencias individuales del 11.8%, el 8.7% y 6.7% respectivamente. Además, se estudió la importancia del ciclo silvestre de C. burnetii en la CAPV, y se detectó DNA de C. burnetii en el 5.1% de los corzos, 4.3% de los jabalíes, 9.1% de las liebres, y entre las aves silvestres, el 11% de los buitres y el 14% de los milanos negros, indicando que estas especies podrían actuar como reservorios así como especies centinela de brotes de fiebre Q. Las garrapatas recogidas de las especies analizadas fueron negativas por PCR, sugiriendo que los ixódidos no representan un papel importante en la transmisión de C.burnetii. Debido a la alta seroprevalencia de C. burnetii hallada en el ganado ovino en la CAPV, se llevaron a cabo diferentes estudios con el objetivo de evaluar las diferentes opciones de control de la fiebre Q en rebaños ovinos infectados. De esta manera, se comprobó la eficacia del tratamiento antibiótico con oxitetraciclina en un rebaño ovino infectado y se observó que este tratamiento no reducía el tiempo de eliminación de la bacteria ni el número de animales eliminadores, ni la carga bacteriana excretada, aunque sí se apreció un descenso del número de abortos. Tampoco se observó ningún efecto residual de la OTC en la siguiente paridera. Además, este estudio reflejó que la principal vía de eliminación de C. burnetii en el ganado ovino era a través de los fluidos vaginales y de las heces, y en menor medida en leche, siendo en la leche la eliminación esporádica y concentrada sobre todo en el primer mes tras el parto, mientras que la excreción vaginal y fecal era más prolongada. Además, se cuantificó la cantidad de C. burnetii presente en el aire tanto en el interior como en el exterior de las instalaciones a lo largo del transcurso de la paridera, confirmando el alto riesgo de transmisión de la fiebre Q a animales susceptibles y a personas que frecuentan la explotación. Por otra parte, se planteó estudiar la eficacia de la vacunación en rebaños ovinos infectados naturalmente. La vacuna había mostrado buenos resultados en proteger animales susceptibles no infectados. Tras vacunar cuatro rebaños ovinos diferentes, dejando un grupo control sin vacunar para comprobar la eficacia de la vacuna, se observó que tras el primer año de vacunación se produjo una reducción en el porcentaje de abortos, en el número de animales eliminadores y en la carga bacteriana excretada. Además, la existencia de seroconversión en los animales no vacunados indicaba la existencia de una infección activa lo que hace pensar que la vacuna podría haber tenido cierto efecto protegiendo a animales susceptibles. Sin embargo, esta reducción se observó también en el grupo de animales no vacunados, por lo que no se podía descartar la posibilidad de una reducción natural de la infección, tal y como se ha descrito previamente. Al observar que a corto plazo la vacuna parecía no tener un efecto significativo, ya que no existieron diferencias significativas en la reducción del número de animales eliminadores ni en la excreción bacteriana entre los animales vacunados y los control, se estudió la eficacia de la vacunación tras un periodo de 4 años en un rebaño ovino infectado. Tras un alto porcentaje de animales eliminadores de C. burnetii en la primera paridera, este porcentaje disminuyó considerablemente el segundo año post vacunación, llegando a desaparecer la excreción en animales durante el tercer y cuarto año de vacunación. Sin embargo, la bacteria seguía estando presente en el medio ambiente, como lo corroboraron los aerosoles tomados durante el tercer año y las muestras de polvo recogidas de diferentes superficies sólidas el último año de vacunación, sugiriendo que al menos son necesarios 5 años de vacunación para reducir la infección ambiental por C. burnetii a niveles mínimos. Por lo tanto, podemos concluir que C. burnetii esta presente tanto en el ciclo doméstico como en el silvestre de la CAPV, siendo el ganado ovino una importante fuente de transmisión de la bacteria. Asimismo, se destaca el papel de los jabalíes, corzos, liebres y aves carroñeras como posibles reservorios. Con este estudio se dispone de una mayor información acerca de las diferentes estrategias de control frente a la fiebre Q que se podrán llevar a cabo en caso de la aparición de un brote de fiebre Q en un rebaño ovino.