Distribution of the West Nile Virus vector, Culex pipiens, in mainland Portugal: a geospatial modelling study

Abstract

ABSTRACT - Background: Culex pipiens, the most abundant mosquito in Portugal, is a vector for several pathogens including the West Nile virus. Understanding its spatial distribution can contribute to vector-borne diseases control and public health planning, given Portugal’s favourable climate. National-level data on its spatial distribution, especially in relation to climatic variables is limited. We aimed to predict the suitability of Culex pipiens distribution in mainland Portugal, considering climatic factors. Methods: A maximum entropy (MaxEnt) model was applied, using presence records for adult and larvae of Culex pipiens mosquitoes sampled across mainland Portugal between January 2017 and October 2023, as part of the REVIVE – Vector Surveillance Network program. Adults were sampled using CDC light traps and BG-Sentinel traps between May and October at random sites and year-round at point-of-entry sites. Larvae were sampled using dippers at breeding sites. Sampling bias was corrected by filtering presence records to one per 1 km2 cell grid. Climatic data, including temperature, precipitation and elevation, were used as predictors. Results: Out of 6,859 records, 1,416 unique sites were obtained after filtering. Suitable habitats seem to be primarily in the northern and central coastal regions, with precipitation being the most important predictor. Convenience sampling bias may be present. Conclusions: Most West Nile virus case reports have come from southern Portugal, but Culex pipiens’s potential distribution covers the entire mainland territory, with seemingly higher distribution in the north. West Nile vector surveillance should be a priority in all regions to accurately assess transmission risk and implement effective control measures.

RESUMO - Enquadramento: Culex pipiens, o mosquito mais abundante em Portugal, é vetor de agentes patogénicos como o vírus do Nilo Ocidental. Compreender a sua distribuição espacial pode contribuir para o controlo das doenças transmitidas por vetores e planeamento em saúde pública, dado o clima favorável do país. Dados nacionais sobre a sua distribuição espacial em relação às variáveis climáticas são limitados. Pretendeu-se prever a probabilidade da distribuição do Culex pipiens em Portugal continental, considerando fatores climáticos. Métodos: Aplicou-se um modelo de entropia máxima (MaxEnt), utilizando registos de presença de adultos e larvas de Culex pipiens entre janeiro de 2017 e outubro de 2023, no âmbito do programa REVIVE – Rede de Vigilância de Vetores. Os adultos foram capturados utilizando armadilhas CDC e BG-Sentinel entre maio-outubro em locais aleatórios e ao longo do ano nos pontos de entrada. As larvas foram recolhidas utilizando dippers. Corrigiu-se o viés de amostragem, retendo-se um registo por grelha de células de 1 km2. Utilizaram-se dados climáticos, incluindo temperatura, precipitação e elevação, como preditores. Resultados: Dos 6.859 registos, foram obtidos 1.416 locais únicos após filtragem. Os habitats adequados concentram-se nas costas norte e centro, sendo a precipitação o preditor mais importante. Pode existir viés de amostragem. Conclusões: A maioria dos casos notificados de vírus do Nilo Ocidental ocorreram no sul, mas a distribuição potencial de Culex pipiens abrange todo o país, com maior distribuição no norte. A vigilância vetorial deve ser prioritária em todas as regiões, para avaliar o risco de transmissão e implementar medidas de controlo.

.; ; ; ;West Nile virus; Climate; Surveillance; ;

Culex pipiens; ; ; ; ;