REVISTA PORTUGUESA CIÊNCIAS VETERINÁRIAS DE RPCV (2008) 103 (565-566) 35-40 35 Cattle movements in Portugal – an insight into the potential use of network analysis Movimento de bovinos em Portugal – uma abordagem à potencial utilização da análise de redes Filipa M. Baptista*, Telmo Nunes, Virgílio Almeida,Armando Louzã CIISA/Faculdade de Medicina Veterinária, TULisbon, Av. da Universidade Técnica, 1300-477 Lisboa, Portugal Summary: Contact pattern of individuals is directly related to potential transmission of infections within a population. Network analysis provides a quantitative analysis of interaction patterns, allowing the understanding of contact networks. The aim of this work was to characterize and investigate the network structure of cattle movements in Portugal in 2005. From the recorded data, a network with 73,631 nodes and 190,260 arcs was used in the analysis. The nodes were defined as farms, bull- fight rings, cattle-markets and cattle-shows; arcs represented the animal movements between them. Numerous parameters were computed for network characterization which might also be used for disease transmission prediction and to design effec- tive control strategies. Results revealed a low level of global cohesion, although node centrality highlighted three important "hubs". Targeting these potential sites of disease transmission can help to prevent potential spread of infectious diseases most effectively. Structurally, a main graph component was identified grouping the large majority of the holdings, despite the high number of disconnected sub-graphs. In case of emergence of a new infection in the Portuguese cattle population the potential for spread to a large part of the population is likely. Considering a less likely scenario of disease introduction in one of the smaller components, final outbreak size might be restricted in size. Resumo: O padrão de contactos dos indivíduos está directamente relacionado com a transmissão de doenças numa população. A análise de redes possibilita a análise quantitativa dos padrões de interacção, permitindo a compreensão das redes de contactos. O objectivo deste trabalho foi caracterizar e investigar a estrutura da rede de movimentos de bovinos, em Portugal, em 2005. Com base nos dados registados, foi considerada para análise uma rede com 73 631 nós e 190 260 arcos. Os nós foram definidos como explorações, praças de touros, locais de comércio e exposição; os arcos representam os movimentos de animais entre eles. Diversos parâmetros foram calculados para caracterização da rede que poderão também ser utilizados para a previsão da transmissão de doenças e para a definição de estratégias de controlo sanitário mais eficazes. Os resultados obtidos revelaram um baixo nível de coesão global, embora a análise da centralidade tenha identificado três nós importantes. A identificação destes potenciais locais de transmissão de doenças pode ajudar a prevenir a potencial transmissão de doenças infecciosas de uma forma mais efectiva. Ao nível estrutural, foi detectado um grafo principal constituído pela grande maioria das explorações, apesar do elevado número de componentes separados da rede principal. Em caso de aparecimento de uma nova infecção na população de bovinos em Portugal, a potencial transmissão a uma larga parte da população é provável. Considerando um cenário menos provável de introdução de doença num dos componentes mais pequenos, o tamanho final do foco deverá ser limitado. Introduction Until few years ago, modelling the spread of infections was based on population homogeneity. Under this assumption, each individual has the same probability of contacting any other and the contacts between individuals are assumed to be random. However, real networks are not that simple. Social network analysis has emerged as a key technique to explain many real-world phenomenon and has also been supported by the development of Geographical Information Systems, which provide a clear interpre- tation of spatial data (Pfeiffer, 2004). Network theory, data recording and specific software developments allow for the study of complex and large networks. Several studies have focused on the role of social networks in human disease outbreaks (Read and Keeling, 2003; Barret et al., 2005; Takeuchi, 2005). In this context, network analysis has been used to inves- tigate airborne and sexually transmitted diseases, such as tuberculosis and gonorrhoea (Klovdahl et al., 2001; Liljeros et al., 2003; De et al., 2004; Doherty et al., 2005). However, fewer studies have been published applying social network theories to the study of animal movement patterns (Webb and Sauter-Louis, 2002; Bigras-Poulin et al., 2004; Webb, 2005; Bigras- Poulin et al., 2006; Ortiz-Pelaez et al., 2006). A more clear understanding of contact pattern in *Correspondência: amfbaptista@fmv.utl.pt Tel: +351 21 3652800; Fax: + 351 21 365 2810