Clinical and epidemiological features of the 2019 West Nile fever outbreak in the city of Krasnodar

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Background: West Nile fever (WNF) is an emerging infectious disease in the Krasnodar region with understudied clinical and epidemiological manifestations. The role of the urban environment in the formation of new endemic foci remains an open question.

Aim: To characterize the main clinical and epidemiological manifestations of WNF and identify potential foci locations within the city of Krasnodar, using the 2019 outbreak as an example.

Materials and methods: A retrospective analysis was conducted on 78 inpatient medical records of patients diagnosed with WNF in 2019, confirmed via enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and polymerase chain reaction (PCR). Inclusion criteria required patients to have resided within Krasnodar or its suburbs for at least one month prior to symptom onset. Using the online resource Yandex.Maps, we recorded the actual residential addresses of the cases and created a map to identify potential epidemic foci within Krasnodar and adjacent areas.

Results: The 2019 WNF outbreak in Krasnodar region registered between July and September, peaking in August. The mapping of cases in Krasnodar revealed an association with urban water bodies, both natural (lakes, ponds) and artificial (reservoirs, abandoned water bodies), with a lesser degree of association with the Kuban river. In the structure of clinical forms of WNF, the meningeal and meningoencephalitic forms predominated (77.4%, Group 1), while the influenza-like form was observed in 25.6% (Group 2). There were no gender differences between the groups; the mean age was 44.7±0.51 years, with 65% being unemployed or retired. Comorbid conditions were present in 84.5% of Group 1 patients and 35.0% of Group 2 patients, with cardiovascular diseases being the most common (46.1%). Group 1 was characterized by an acute onset with febrile fever, general cerebral and meningeal symptoms, ataxia, and meningitis with moderate lymphocytic pleocytosis. In Group 2, 50% of cases began with low-grade fever, with rash (65%), lymphadenopathy (40%), hyperemia and granular pharyngeal mucosa (75%–50%), and cough (30%) being more frequently observed.

Conclusions: Mapping of potential infection sites confirmed the importance of urban water bodies and helped identify areas at risk of WNF transmission. Effective WNF prevention in urban environments requires comprehensive surveillance of water bodies, mosquito control, and monitoring of migratory birds. For timely diagnosis, PCR and ELISA testing for West Nile fever markers should be included in the comprehensive diagnostic evaluation of patients presenting with symptoms of meningitis, meningoencephalitis, or fever of unknown origin with catarrhal symptoms, rash, and lymphadenopathy during the summer-autumn period in the southern regions of Russia.

About the authors

Marina G. Avdeeva

Kuban State Medical University

Author for correspondence.
Email: avdeevam@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4979-8768
SPIN-code: 2066-2690

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Krasnodar

Makka I. Kulbuzheva

Kuban State Medical University

Email: kulbuzhevamakka@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1817-6664
SPIN-code: 8090-3715

MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, Krasnodar

Lyudmila P. Blazhnyaya

Kuban State Medical University

Email: p-blazhnyaya@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0055-1764
SPIN-code: 1164-7038

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Krasnodar

Viktoriya A. Bakhtina

Specialized Clinical Infectious Diseases Hospital

Email: kdlskib@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6065-2922
SPIN-code: 9446-5319

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Krasnodar

Anatoly A. Vanyukov

Specialized Clinical Infectious Diseases Hospital

Email: kdlskib@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5285-4222
SPIN-code: 7310-4670

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Krasnodar

Andrey V. Nezhurin

Kuban State Medical University; Specialized Clinical Infectious Diseases Hospital

Email: andrew_nezhurin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3138-8023
SPIN-code: 3796-0539
Russian Federation, Krasnodar; Krasnodar

Kamilla А. Arzumanyan

Kuban State Medical University

Email: arzumanyan.kamilla@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8739-6340
SPIN-code: 4987-1460
Russian Federation, Krasnodar

Nika E. Mishchenko

Kuban State Medical University

Email: Nika.sportwomen.com@gmail.com
ORCID iD: 0009-0003-6748-5874
SPIN-code: 4508-0814
Russian Federation, Krasnodar

References

  1. Chancey C, Grinev A, Volkova E, Rios M. The global ecology and epidemiology of West Nile virus. Biomed Res Int. 2015;2015:376230. doi: 10.1155/2015/376230 EDN: UOOCNV
  2. Ioannidi EA, Bozhko VG, Smelyansky VP, Bozhko ET. Clinical and epidemiological aspects and treatment of West Nile fever. Lechebnyy Vestnik. 2015;9(3):3–7. (In Russ.) EDN: VBNYMX
  3. Durand B, Tran A, Balança G, Chevalier V. Geographic variations of the bird-borne structural risk of West Nile virus circulation in Europe. PLoS One. 2017;12(10):e0185962. doi: 10.1371/journal.pone.0185962 EDN: YHYLFQ
  4. Correa-Morales F, González-Acosta C, Ibarra-Ojeda D, Moreno-García M. West Nile virus in Mexico: Why vectors matter for explaining the current absence of epidemics. Acta Trop. 2024;249:107065. doi: 10.1016/j.actatropica.2023.107065 EDN: ORMTUQ
  5. Cahill ME, Conley S, DeWan AT, Montgomery RR. Identification of genetic variants associated with dengue or West Nile virus disease: a systematic review and meta-analysis. BMC Infect Dis. 2018;18(1):282. doi: 10.1186/s12879-018-3186-6
  6. Putintseva EV, Lipnitsky AV, Alekseev VV, et al. Dissemination of the West Nile Fever in the Russian Federation and in the World in 2010. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2011;(1): 38–41. doi: 10.21055/0370-1069-2011-1(107)-38-41 EDN: NQWIHD
  7. Gorodin VN., Nezhurin AV., Zhukova LI. Current aspects of West Nile fever. Infekc. bolezni (Infectious Diseases). 2023; 21(1): 140–147. doi: 10.20953/1729-9225-2023-1-140-147 EDN: TXJOHI
  8. From the history of the sanitary-epidemiological service of Russia (briefly about various facts): West Nile fever (WNF) — a viral infection [internet]. Available from: https://24.rospotrebnadzor.ru/press/100_let_SES/korotko_o_raznom/161013/ Accessed: 15 Jun 2024. (In Russ.)
  9. Shartova N, Mironova V, Zelikhina S, et al. Spatial patterns of West Nile virus distribution in the Volgograd region of Russia, a territory with long-existing foci. PLoS Negl Trop Dis. 2022;16(1):e0010145. doi: 10.1371/journal.pntd.0010145 EDN: BKVFFY
  10. Zhukova LI, Rafeenko GK, Gorodin VN, Vanyukov AA. Clinical and epidemiological characteristics of West Nile fever in the Krasnodar region. Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2016;93(2):74–80. doi: 10.36233/0372-9311-2016-2-74-80 EDN: ZRJCSN
  11. Annual report [internet]. Available from: https://www.miackuban.ru/статистика/годовой-отчет Accessed: 15 Jun 2024. (In Russ.)
  12. Baturin AA, Antonov VA, Smelyansky VP, et al. The Role of Birds as Potential Reservoirs of West Nile Virus in the Territory of the Russian Federation. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2012;(4):18–21. doi: 10.21055/0370-1069-2012-4-18-21
  13. Paz S, Malkinson D, Green MS, et al. Permissive summer temperatures of the 2010 European West Nile fever upsurge. PLoS One. 2013;8(2):e56398. doi: 10.1371/journal.pone.0056398 EDN: RJUNTL
  14. Paz S, Semenza JC. Environmental drivers of West Nile fever epidemiology in Europe and Western Asia: a review. Int J Environ Res Public Health. 2013;10(8):3543–3562. doi: 10.3390/ijerph10083543 EDN: OJKZDK
  15. Weather and climate [internet]. Available from: http://www.pogodaiklimat.ru Accessed: 15 Jun 2024. (In Russ.)
  16. Wan G, Allen J, Ge W, et al. Two-step light gradient boosted model to identify human West Nile virus infection risk factor in Chicago. PLoS One. 2024;19(1):e0296283. doi: 10.1371/journal.pone.0296283 EDN: TFZUYC
  17. Vonesch N, Binazzi A, Bonafede M, et al. Emerging zoonotic viral infections of occupational health importance. Pathog Dis. 2019;77(2):ftz018. doi: 10.1093/femspd/ftz018 EDN: SJXHYF
  18. Power GM, Vaughan AM, Qiao L, et al. Socioeconomic risk markers of arthropod-borne virus (arbovirus) infections: a systematic literature review and meta-analysis. BMJ Glob Health. 2022;7(4):e007735. doi: 10.1136/bmjgh-2021-007735 EDN: HLMAQA
  19. Yeung MW, Shing E, Nelder M, Sander B. Epidemiologic and clinical parameters of West Nile virus infections in humans: a scoping review. BMC Infect Dis. 2017;17(1):609. doi: 10.1186/s12879-017-2637-9 EDN: LHSYKF
  20. David S, Abraham AM. Epidemiological and clinical aspects on West Nile virus, a globally emerging pathogen. Infect Dis (Lond). 2016;48(8): 571–586. doi: 10.3109/23744235.2016.1164890 EDN: YWDJXD
  21. Badawi A, Velummailum R, Ryoo SG, et al. Prevalence of chronic comorbidities in dengue fever and West Nile virus: a systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2018;13(7):e0200200. doi: 10.1371/journal.pone.0200200 EDN: YHJQQX
  22. Nikolić N, Poluga J, Milošević I, et al. Neurological and neuromuscular manifestations in patients with West Nile neuroinvasive disease, Belgrade area, Serbia, season 2022. Neurol Sci. 2024;45(2): 719–726. doi: 10.1007/s10072-023-07025-y EDN: HXODRR
  23. Kosch R, Delarocque J, Claus P, et al. Gene expression profiles in neurological tissues during West Nile virus infection: a critical meta-analysis. BMC Genomics. 2018;19(1):530. doi: 10.1186/s12864-018-4914-4 EDN: YIWKUX
  24. Lee HJ, Zhao Y, Fleming I, et al. Early cellular and molecular signature correlate with severity of West Nile virus infection. iScience. 2023;26(12):108387. doi: 10.1016/j.isci.2023.108387
  25. Zhang HQ, Li N, Zhang ZR, et al. A chimeric classical insect-specific flavivirus provides complete protection against West Nile virus lethal challenge in mice. J Infect Dis. 2024;229(1):43–53. doi: 10.1093/infdis/jiad238 EDN: KOJGIT
  26. Cloherty ER, Mcallister JC, Ottea JA, et al. A survey on mosquito control knowledge and insecticide use in New Orleans, La, 2020–2021. J Am Mosq Control Assoc. 2023;39(4):243–250. doi: 10.2987/23-7123

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Flow chart of the study design. The flow chart was prepared by the authors (according to the STROBE recommendations). WNF – West Nile fever.

Download (697KB)
3. Fig. 2. Age structure of patients with West Nile fever.

Download (588KB)
4. Fig. 3. Structure of comorbid pathology in patients with West Nile fever.

Download (700KB)
5. Fig. 4. Seasonal characteristics of West Nile fever in 2019.

Download (636KB)
6. Fig. 5. Results of a patient survey on possible causes of West Nile fever infection.

Download (607KB)
7. Fig. 6. Frequency of West Nile fever spread in Krasnodar based on the actual place of residence of patients in 2019: Prikubansky District is highlighted in purple, Karasunsky District is red, Western District is green, and Central District is blue.

Download (2MB)

Copyright (c) 2024 Eco-vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».