Epidemiological and entomological studies of a malaria outbreak among French armed forces deployed at illegal gold mining sites reveal new aspects of the disease's transmission in French Guiana

Background: in December 2010, a Plasmodium vivax malaria outbreak occurred among French forces involved in a mission to control illegal gold mining in French Guiana. The findings of epidemiological and entomological investigations conducted after this outbreak are presented here. Methods: data related to malaria cases reported to the French armed forces epidemiological surveillance system were collected during the epidemic period from December 2010 to April 2011. A retrospective cohort study was conducted to identify presumed contamination sites. Anopheles mosquitoes were sampled at the identified sites using Mosquito Magnet and CDC light traps. Specimens were identified morphologically and confirmed using molecular methods (sequencing of ITS2 gene and/or barcoding). Anopheles infections with Plasmodium falciparum and P. vivax were tested by both enzyme-linked immunosorbent assay and real-time PCR. Results: seventy-two P. vivax malaria cases were reported (three were mixed P. falciparum/P. vivax infections), leading to a global attack rate of 26.5 % (72/272). Lack of compliance with vector control measures and doxycycline chemoprophylaxis was reported by patients. Two illegal gold mining sites located in remote areas in the primary forest were identified as places of contamination. In all, 595 Anopheles females were caught and 528 specimens were formally identified: 305 Anopheles darlingi, 145 Anopheles nuneztovari s.l., 63 Anopheles marajoara and 15 Anopheles triannulatus s.l. Three An. darlingi were infected by P. falciparum (infection rate: 1.1 %) and four An. marajoara by P. vivax (infection rate: 6.4 %). Discussion: the main drivers of the outbreak were the lack of adherence by military personnel to malaria prevention measures and the high level of malaria transmission at illegal gold mining sites. Anopheles marajoara was clearly implicated in malaria transmission for the first time in French Guiana. The high infection rates observed confirm that illegal gold mining sites must be considered as high level malaria transmission areas in the territory. Conclusions: illegal gold mining activities are challenging the control of malaria in French Guiana. Collaboration with neighbouring countries is necessary to take into account mobile populations such as gold miners. Malaria control strategies in the French armed forces must be adapted to P. vivax malaria and sylvatic Anopheles species. Traduction du résumé : Au mois de décembre 2010, une épidémie de paludisme à Plasmodium vivax est survenue parmi les forces françaises impliquées dans une mission de lutte contre l'orpaillage illégal en Guyane française. Cet article présente les résultats des investigations épidémiologiques et entomologiques réalisées après cette épidémie. Les données sur cas de paludisme signalés au cours de la période épidémique du mois de décembre 2010 au mois d'avril 2011 ont été recueillies à partir des données du système de surveillance épidémiologique des forces armées françaises. Une étude de cohorte rétrospective a été réalisée pour identifier les sites présumés de contamination. Des moustiques anophèles ont été échantillonnés sur les sites identifiés à l'aide des pièges Type Mosquito Magnet et des pièges lumineux type CDC. Les spécimens ont été identifiés morphologiquement puis les identifications ont été confirmés à l'aide d'outils moléculaires (séquençage du gène ITS2 et / ou codage à barres). La recherche d'infection des Anopheles par Plasmodium falciparum ou P. vivax a été réalisé par ELISA CSP et par PCR en temps réel. Soixante-deux cas de paludisme à P. vivax ont été signalés (trois infections mixtes à P. falciparum / P. vivax.), soit un taux d'attaque global de 26,5% (72/272). La mauvaise observance des mesures de lutte antivectorielle et de la chimioprophylaxie à la doxycycline ont été rapportées par la majorité des patients. Deux sites miniers illégaux d'orpaillage situés dans des régions éloignées dans la forêt primaire ont été identifiés comme étant les lieux de contamination. Au total, 595 femelles anophèles ont été capturées et 528 spécimens ont été formellement identifiés: 305 Anopheles darlingi, 145 Anopheles nuneztovari s.l., 63 Anopheles marajoara et 15 Anopheles triannulatus s.l. Trois An. darlingi étaient infectés par P. falciparum (taux d'infection: 1,1%) et quatre An. Marajoara par P. vivax (taux d'infection: 6,4%). Les principales causes de l'épidémie étaient le manque de respect par le personnel militaire des mesures de lutte contre le paludisme et le niveau élevé de la transmission du paludisme dans les sites miniers illégaux. Le rôle d'Anopheles marajoara dans la transmission du paludisme a été mis en évidence pour la première fois en Guyane française. Les taux élevés d'infection observés confirment que les sites miniers illégaux d'or doivent être considérés comme des zones à haut risque de paludisme sur le territoire. Les activités illégales d'orpaillage compliquent la lutte contre le paludisme en Guyane française. La collaboration avec les pays voisins est nécessaire pour prendre en compte les populations mobiles telles que les mineurs d'or. Les stratégies de lutte contre le paludisme dans les forces armées françaises doivent être adaptées au paludisme à P. vivax et aux anophèles de forêt. (Traduction effectuée par la Cellule de Valorisation Editoriale - CeVE - de l'InVS)