Współwystępowanie Babesia spp. (Apicomplexa: Piroplasmida) i Borrelia spp. (Bacteria: Spirochaetes) w kleszczach pospolitych, Ixodes ricinus, na terenach zurbanizowanych na przykładzie Poznania
Loading...
Date
2024
Authors
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Co-occurrence of Babesia spp. (Apicomplexa: Piroplasmida) and Borrelia spp. (Bacteria: Spirochaetes) in common ticks, lxodes ricinus, in urban areas on the example of Poznań
Abstract
Ixodes ricinus, wektor patogenów odkleszczowych (ang. TBPs, tick borne pathogens) jest najważniejszym epidemiologicznie kleszczem w Europie. Nadal brakuje kompleksowej wiedzy na temat enzootycznych cykli krążenia TBPs z udziałem I. ricinus w ekosystemach miejskich, które ze względu na wysokie zagęszczenie ludzi, zwierząt towarzyszących i naturalnych żywicieli kleszczy, stanowią unikalne warunki do szerzenia się zoonoz transmisyjnych. Oprócz krętków z kompleksu Borrelia burgdorferi s.l. będących przyczyną boreliozy z Lyme (LB), kleszcze L ricinus zaangażowane są w wektorowanie B. miyamotoi, krętka z grupy gorączek powrotnych (ang. RFG, relapsing fever group), czynnika tzw. boreliozy miyamotoi. Niektóre TBPs, m.in. B. burgdorferi s.l. i Babesia microti, mogą współwystępować u kleszczy i żywicieli rezerwuarowych, co oznacza, że istnieje prawdopodobieństwo ich jednoczesnego przeniesienia na Judzi lub zwierzęta domowe. W Europie trzy gatunki Babesia, Ba. microti, Ba. divergens i Ba. venatorum, mo1!a powodować ludzką babeszioze,niebezpieczną dla pacjentów z obniżoną odpornością. Z kolei Ba. canis to jedyny w Polsce gatunek powodujący babeszjozę psów, którego wektorem jest kleszcz łąkowy, Dermacentor reticulatus. Celem rozprawy była analiza występowania bakterii Borrelia spp. i protistów Babesia spp. wraz z oceną częstości ich współwystępowania (koinfekcji) w populacjach miejskich kleszczy I. ricinus, na przykładzie miasta Poznania. Materiał do badań stanowiły kleszcze: (i) poszukujące żywiciela (tj. z roślinności), zebrane z 5 terenów rekreacyjnych Poznania (n= l059) oraz (ii) pozyskane od psów i kotów w ramach 3 letniej współpracy z 17 gabinetami weterynaryjnymi w Poznaniu (n= 1268 samic). Do detekcji TBPs zastosowano sekwencjonowanie markerowych fragmentów DNA. Obecność DNA B. burgdorferi s.I. potwierdzono u 8,7% kleszczy poszukujących żywiciela, w tym u 11,8% samic, 9,6% samców oraz 6.3% nimf Blisko 2-krotnie niższy odsetek zakażeń (4,7%) wykryto u samic zebranych ze zwierząt. W obu grupach kleszczy zidentyfikowano gatunki należące do krętków powodujących LB: B. ajżelii, B. garinii, B. lusitaniae, B. valaisiana, a wśród kleszczy zebranych ze psów dodatkowo B. spielmanii. Występowanie DNA B. miyamotoi, wykazano u 2,1% kleszczy poszukujących żywicieli oraz łącznie u 1,8% kleszczy z psów i kotów. Obecność DNA Babesia spp. wykryto u 4,4% (45/1029) kleszczy zebranych z roślinności, w tym u 7,3% samic (21/289), 4,6% samców (13/280) oraz 2,4% nimf (11/460). DNA Babesia spp. stwierdzono także u 6% (76/1268) samic J. ricinus żerujących na zwierzętach towarzyszących. W obu grupach kleszczy zidentyfikowano dwa gatunki potencjalnie chorobotwórcze dla człowieka: Ba. microti i Ba. venatorum, ponadto Ba. canis. Wśród zakażeń dominowały Ba. canis (61,2%) i Ba. microti (34,7%). Łącznie, współwystępowanie zakażeń Borrelia spp. i Babesia spp. odnotowano u 1% (24/2297) kleszczy. Wśród zakażonych kleszczy z roślinności, Ba. canis dominowała w koinfekcjach (72,7%; 8/11), występując z B. afzelii lub B. garinii. W kleszczach ze zwierząt, przeważała Ba. microti (92,3%; 12/13) głównie z B. aftelii. Podsumowując, wyraźna dominacja Ba. canis uprawdopodabnia funkcjonowanie I. ricinus jako wektora w cyklach enzootycznych na obszarach środkowo-zachodniej Polski, gdzie D. reticulatus jest nieobecny lub występuje rzadko. W takim przypadku miejskie tereny mogą stwarzać potencjalne ryzyko nabycia babeszjozy przez psy. Stwierdzenie dominacji dwóch patogennych gatunków krętków B. afzelii i B. garinii oraz wykrycie w obu grupach kleszczy sekwencji Ba. microti i Ba. venatorum, identycznych ze szczepami chorobotwórczymi dla człowieka, wskazują na ryzyko zachorowania osób korzystających z obszarów zieleni miejskiej na LB i/lub babeszjozę. Z kolei obecność B. miyamotoi, czyni możliwym nabycie boreliozy miyamotoi, która powinna być objęta diagnostyką różnicującą. Współwystępowanie potencjalnie chorobotwórczych gatunków z rodzajów Borrelia i Babesia wśród miejskich populacji kleszczy może modyfikować symptomy kliniczne, przebieg i nasilenie jednostek chorobowych powodowanych przez te patogeny. Koinfekcje te powinny być zatem brane pod uwagę przez lekarzy i diagnostów na etapie diagnozowania ludzi i psów z symptomami gorączki po kontakcie z kleszczem.
Jxodes ricinus, the vector of tick-borne pathogens (TBPs), is the most epidemiologically important tick in Europe. Comprehensive knowledge of enzootie circulation cycles of TBPs transmitted by I. ricinus in urban ecosystems is stili lacking. Due to the dense population of humans, companion animals, and natural tick hosts, those environments provide unique conditions for tick-borne zoonotic infections to occur. In addition to spirochetes from the Borrelia burgdorferi s.l. complex, which are the cause ofLyme borreliosis (LB), I. ricinus ticks are involved in the transmission of B. miyamotoi- a spirochete from the relapsing fever group (RF), the causative agent of B. miyamotoi disease. Some TBPs may occur as coinfections in ticks and reservoir hosts, indicating the likelihood of their simultaneous transmission to humans or domestic animals. It has been demonstrated that coinfections with B. burgdorferi s.l. and Babesia microti protists in ticks and small rodents can locally intensify the expansion of Ba. microti. In Europe, three species-Ba. microti, Ba. divergens, and Ba. venatorum--can cause human babesiosis, posing a threat to immunocompromised patients. In the case of such dual infections, the course of the disease may be more severe, with persisting symptoms. Furthermore, Ba. canis is the sole species responsible for canine babesiosis in Poland; its competent vector is the meadow tick, Dermacentor reticulatus. This dissertation aimed to analyze the occurrence of Borrelia spp. bacteria and Babesia spp. protists, with an assessment of the frequency of their coexistence (coinfections) within urban populations of J. ricinus tieks, using the city of Poznań as an example. The research materiał comprised host-seeking ticks (i.e., from vegetation) collected from five recreational areas in Poznań (n= l 059) along with specimens obta.ined from companion animals (dogs and cats) in collaboration with 17 veterinary clinics in Poznań (n=1268 females). TBPs detection was performed by sequencing DNA marker fragments. The presence of B. burgdorferi s.l. DNA was confirmed in 8.7% (90/1029) ofhost-seeking ticks, including 11.8% of females (34/289), 9.6% of males (27/280), and 6.3% of nymphs (29/460). A nearly two times lower infection rate (4.7%) was detected in females collected from animals. In both groups of ticks, species belonging to the spirochetes causing LB were identified: B. ajzelii, B. garinii, B. lusitaniae, B. valaisiana, and among ticks collected from dogs, additionally, B. spielmanii. The presence of B. miyamotoi DNA, a species representing the Borrelia RF group, wa.s detected in 2.1% ofhosts-seeking ticks and 1.8% ofticks collected from dogs and cats. The presence of Babesia spp. protists was detected in 4.4% of ticks collected from vegetation, including 7.3% offemales, 4.6% of males, and 2.4% ofnymphs. Babesia spp. DNA was also identified in 6% of fornale I. ricinus ticks feeding on companion anirnals. In both groups of ticks, two species potentially pathogenic to humans were identified: Ba. microti and Ba. venatorum, along with Ba. canis. Among the infections, Ba. canis (61.2%) and Ba. microti (34.7%) prevailed. In total, the co-occurrence ofinfections with Borrelia spp. and Babesia spp. was noted in I% (24/2297) of ticks. Among the infected ticks collected from vegetation, Ba. canis predominated in coinfections (72. 7%; 8/11), occurr:ing alongside B. a.fzelii or B. garinii. In ticks from animals, Ba. microti prevailed (92.3%; 12/13), mainly with B. aftelii. In summary, the elear dominance of Ba. canis suggests the functioning ofI. ricinus as a vector in enzootie cycles in the central-western regions ofPoland, where Dermacentor reticulatus is absent or rare. Under these circumstances, dogs in urban areas may face a potential risk of contracting babesiosis. Observing the dominance oftwo pathogenic spirochete species, B. aftelii and B. garinii, and detecting sequences that correspond to the strains causing babesiosis in humans (Ba. microti and Ba. venatorum) in both tick groups, points to the risk of acquiring LB and/or babesiosis by people using urban green areas. Moreover, the presence of B. miyamotoi infections makes it possible to contract B. miyamotoi disease, which should be considered in differentia} diagnosis. The coexistence ofpotentially pathogenic species from the Borrelia and Babesia genera within urban tick populations may modify clinical symptoms, the course, and severity of diseases caused by the pathogens. Therefore, in the examination of humans and dogs with presenting fever symptoms after tick exposure, physicians and diagnosticians should carefully consider the p- ossibility of coinfections.
Description
Wydział Biologii
Sponsor
Keywords
lxodes ricinus, Babesia, Borrelia LB, Borrelia RF, koinfekcje, coinfections