Молекулярный скрининг патогенов вшей (Diptera: Hippoboscidae) домашних и диких жвачных животных в Австрии

Паразиты и переносчики, том 16, Артикульный номер: 179 (2023) Цитировать эту статью

259 доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Мухи-гиппобоскиды (Diptera: Hippoboscidae), также известные как вошь или кед, являются облигатными кровососущими эктопаразитами животных, а иногда и человека. Потенциальная роль гиппобоскидов как переносчиков человеческих и ветеринарных патогенов все активнее исследуется, но наличие и распространение инфекционных агентов у вшей вошь в некоторых частях Европы до сих пор неизвестны. Здесь мы сообщаем об использовании молекулярной генетики для обнаружения и характеристики трансмиссивных патогенов у гиппобоцидных мух, поражающих домашних и диких животных в Австрии.

Вши-мухи были собраны у естественно зараженного крупного рогатого скота (n = 25), овец (n = 3) и благородных оленей (n = 12) по всей Австрии в период с 2015 по 2019 год. Отдельные насекомые были морфологически идентифицированы до видового уровня и подвергнуты выделению ДНК для молекулярный скрининг патогенов и штрих-кодирование. Геномную ДНК каждой вошь мухи проверяли на наличие видов Borrelia, Bartonella spp., Trypanosomatida, Anaplasmataceae, Filarioidea и Piroplasmida. Получены последовательности Trypanosomatida и Bartonella spp. были дополнительно охарактеризованы с помощью филогенетического анализа и сетевого анализа гаплотипов.

Всего идентифицировано 282 мухи-гиппобоскиды, соответствующие трем видам: Hippobosca equina (n = 62), собранных от крупного рогатого скота, Melophagus ovinus (n = 100) от овец и Lipoptena cervi (n = 120) от благородного оленя (Cervus elaphus). Молекулярный скрининг выявил ДНК возбудителя у 54,3% гиппобоскид, включая инфекции одним (63,39%), двумя (30,71%) и до тремя (5,90%) различными возбудителями у одной и той же особи. ДНК бартонеллы обнаружена у 36,9% вшей. Lipoptena cervi были инфицированы 10 различными и ранее не зарегистрированными видами Bartonella sp. гаплотипы, некоторые из которых тесно связаны со штаммами с зоонозным потенциалом. ДНК трипаносоматид была идентифицирована у 34% гиппобоскид, включая первое описание Trypanosoma sp. у H. equina. ДНК Anaplasmataceae (Wolbachia spp.) была обнаружена только у M. ovinus (16%), в то время как <1% вшей были положительными на Borrelia spp. и Филариоидея. Все гиппобоскиды были отрицательными на пироплазмиды.

Молекулярно-генетический скрининг подтвердил наличие нескольких патогенов у гиппобоскид, поражающих домашних и диких жвачных животных в Австрии, включая новые гаплотипы патогенов с зоонозным потенциалом (например, виды Bartonella) и первое сообщение о Trypanosoma sp. у H. equina, что позволяет предположить потенциальную роль этой вошь как переносчика трипаносоматид животных. Экспериментальные исследования передачи и расширенный мониторинг мух-гиппобоскидов и патогенов, связанных с гиппобоцидами, необходимы для выяснения компетентности этих эктопаразитов как переносчиков инфекционных агентов в контексте One Health.

Мухи-гиппобоскиды (Diptera: Hippoboscidae), также известные как вошь или кед, являются обязательными кровососущими эктопаразитами, поражающими млекопитающих и птиц во всем мире [1]. На сегодняшний день большинство исследований гиппобоскид сосредоточено на понимании их биологии, эволюции, специфичности хозяина и влияния их гематофагического и кусательного поведения на животных и людей [2,3,4,5,6,7,8]. Различные виды вошь из родов Melophagus spp., Lipoptena spp. и виды Hippobosca. Было описано, что они обычно заражают домашних и диких копытных в Европе [9,10,11], а иногда также нападают на людей и домашних животных [12,13,14,15]. Действительно, похоже, что мухи-гиппобоскиды могли нападать на людей на протяжении тысячелетий, о чем свидетельствует идентификация обыкновенного оленя ked Lipoptena cervi на человеческой мумии позднего неолита «Эци» в Эцтальских Альпах [16]. Учитывая кровопитание, широкое распространение и широкий спектр хозяев некоторых видов, мухи-гиппобоскиды могут также выступать в качестве потенциальных переносчиков инфекционных заболеваний внутри популяций животных, а также между животными и людьми [17].

0.5]./p> 99% identity with reported sequences of B. schoenbuchensis isolated from roe deer (Capreolus capreolus; GenBank acc. no.: AJ278184; AJ278185) and from L. cervi (AJ564634; AJ564635; Additional file 2) in Germany. Haplotype network analyses of the isolated Bartonella spp. gltA sequences from L. cervi revealed ten novel strains not previously reported (Fig. 4 and Additional file 1), including one strain (OP198738) identical to a Bartonella sp. sequence isolated from the bat M. schreibersii in Hungary (Fig. 4). In contrast to the broad diversity of Bartonella spp. strains detected in L. cervi, only one haplotype was identified in sequences isolated from H. equina (OP198794), which was 100% identical to sequences of Bartonella chomelii reported from Spain, France and New Caledonia (KM215691; KM215690; JN646657; Fig. 4 and Additional file 1). The Bartonella spp. sequences identified in M. ovinus (OP198802) showed 100% identity to sequences of Candidatus Bartonella melophagi from M. ovinus in Peru, the USA and China and from a European hedgehog (Erinaceus europaeus) in Czechia (MZ089835; MT154632; Fig. 4; Additional file 2). In the BI tree (Additional file 1), the sequences of B. chomelii, Candidatus B. melophagi and Bartonella sp. clustered in one clade with other Bartonella spp. previously reported from ruminants (BI posterior probability [BI pp] = 1.0, ML bootstrap value [ML bs] = 99). Most sequences of B. chomelii, Candidatus B. melophagi and Bartonella spp. detected in the present study clustered in one subclade with B. chomelii, B. schoenbuchensis, B. capreoli and Bartonella spp. sequences (BI = 1, ML = 100; Additional file 1). Only one Bartonella sp. sequence from L. cervi (OP198746) was placed in a separate sister clade together with B. bovis and Bartonella spp. (BI = 0.98, ML = 85)./p> 98% similarity with those of Trypanosoma cf. cervi isolated from white-tailed deer in the USA (JX178196), Trypanosoma sp. from horse flies in Russia (MK156792-MK15794) and T. theileri obtained from tsetse flies in the Central African Republic (KR024688). While the trypanosomatid sequences isolated from L. cervi showed > 99% identity to sequences of non-parasitic kinetoplastids of the genus Bodo from the UK and USA (AY425015; AY028450)./p> 99%) to B. schoenbuchensis, a widespread pathogen infecting the midgut of deer keds [20, 28, 54]. Bartonella schoenbuchensis has been molecularly detected in blood and tissues samples from various wild ungulates, including red deer, roe deer and moose (Alces alces), all natural hosts for L. cervi [1, 28, 58,59,60,61]. Our results suggest that B. schoenbuchensis and related Bartonella spp. strains are common in L. cervi in Austria and may also be circulating in the local wild red deer populations. This is noteworthy in a One-Health context, considering that B. schoenbuchensis can be transmitted to humans, as described by a report of bacteremia in a patient suffering from fatigue, muscle pain and fever following a tick bite [62]. Moreover, B. schoenbuchensis has been suggested as the etiological agent of deer ked dermatitis in humans bitten by L. cervi [20], with similar clinical signs to cat scratch disease caused by the zoonotic Bartonella henselae [54, 63]. Therefore, the presence and distribution of B. schoenbuchensis in wild deer, deer keds and potentially other arthropod vectors in Austria warrant confirmation. Additionally, one Bartonella sp. strain isolated from deer keds in our study matched with a previously reported Bartonella sp. sequence detected in the common bent-wing bat M. schreibersii [64]. This Bartonella sp. and the B. schoenbuchensis-like strains identified in our study clustered together with B. schoenbuchensis and B. chomelii in the DNA haplotype network analysis. The other two Bartonella spp. strains detected in L. cervi clustered in a separate subclade and were highly similar to sequences of Candidatus B. melophagi reported from M. ovinus [65] and to Bartonella sp. isolated from Sika deer [66]. The diversity of Bartonella spp. lineages detected in deer keds in the present study and the presence of co-infections with two different Bartonella spp. lineages in several individuals indicate that L. cervi are reservoirs for a wide range of Bartonella spp. strains in Austria. Recent studies have also reported the recovery of several Bartonella spp. strains with zoonotic potential in deer keds (Lipoptena cervi and L. fortisetosa) and in cervids across Europe [27, 31, 33, 67], implying that these wild ungulates may act as reservoir hosts for these pathogens. Consequently, considering the common occurrence of wild cervids in Austria and the increasing reports of deer keds attacking humans in Europe [3, 6, 13, 68], it is imperative to further expand the monitoring and identification of zoonotic Bartonella spp. in deer keds and cervid populations./p> 2 years old) and livestock managed in mountain pastures (> 600 m above sea level) [57, 71]. In the present study, B. chomelii-positive H. equina were collected from cattle grazing on mountain grasslands (~ 1000 to 1450 m above sea level; data not shown), located in the Hohe Tauern Alps of Salzburg [34], which suggests that animals during alpine grazing may be at risk of infections with B. chomelii, although this remains to be confirmed. To date, B. chomelii has not been demonstrated to induce disease in cattle, but infections with the related species B. bovis have been associated with bovine endocarditis [74]./p>