Vector-borne pathogens found in carnivores in wild Namibia

Abstract

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina VeterináriaThis dissertation aimed to identify and molecularly characterize vector-borne pathogens from several parasite families, all possessing stages found in peripheral blood, from a wide variety of free-ranging carnivores living in Namibia, in the southern part of Africa. Blood samples collected from 9 bat-eared foxes (Otocyon megalotis), 17 brown hyenas (Parahyaena brunnea), 19 spotted hyenas (Crocuta crocuta) and 85 cheetahs (Acinonyx jubatus) were screened by Polymerase Chain Reactions (PCRs) and tested for pathogens of the Onchocercidae family, the order Piroplasmida, bacteria from the Anaplasmataceae and the Rickettsiaceae families and, lastly, the Hepatozoidae family. The PCRs targeted both the ITS-2 and 12S, 18S, 16S, 18S and 18S rRNA genes respectively and were followed by nucleotide sequencing. In total, sampled animals showed a 43.1% rate of Onchocercidae infection, 67.7% of Piroplasmida, 60% of them were positive for Anaplasmataceae, 10% for Rickettsiaceae and Hepatozoidae were detected in 47.7% of them. Obtained filaroid sequences showed high homologies with both Acanthocheilonema reconditum and Acanthocheilonema dracunculoides and further phylogenetic analysis were performed in both brown and spotted hyenas, with the construction of a phylogenetic tree. Piroplasmida results were not studied any further. For Anaplasmataceae, subsequent sequencing results indicated high similarity with both Anaplasma phagocytophilum and Anaplasma platys and varied PCR protocols were conducted in order to differentiate between these organisms, but no conclusions were reached. The Rickettsiaceae found displayed high homologies with Rickettsia raoultii. And finally, the Hepatozoidae infection showed to be a mixed one with both Hepatozoon canis and Hepatozoon felis. These results are important not only on a conservation level for the infected host species, but are also relevant for domestic animals coexisting in the surrounding areas, as well as humans, especially since a few of the parasites found may have zoonotic potential. Future studies should focus on understanding vectors, transmission routes, infection dynamics and host specificity in order to better evaluate the possible danger these infections may withhold.RESUMO - Agentes patogénicos transmitidos por vetores presentes em carnívoros na Namíbia - Esta dissertação teve como principal objetivo identificar e caracterizar molecularmente agentes patogénicos transmitidos por vetores de várias famílias parasitárias, com o aspeto em comum de todas possuírem fases do desenvolvimento encontradas no sangue, de espécies variadas de carnívoros selvagens que habitam na Namíbia, no Sul de África. Foram testadas amostras sanguíneas de 9 raposas-orelhas-de-morcego (Otocyon megalotis), 17 hienas-castanhas (Parahyaena brunnea), 19 hienas-malhadas (Crocuta crocuta) e 85 chitas (Acinonyx jubatus) por PCR e analisadas para pesquisa de parasitas da família Onchocercidae, da ordem Piroplasmida, bactérias das famílias Anaplasmataceae e Rickettsiaceae e, finalmente, da família Hepatozoidae. Os PCRs foram direcionados aos genes do rRNA ITS-2 e 12S, 18S, 16S, 18S e 18S respetivamente e foram seguidos de sequenciação de nucleótidos. Na totalidade, os animais testados mostraram uma taxa de infeção de 43.1% por Onchocercidae, de 67.7% de Piroplasmida, 60% deles tiveram resultados positivos para Anaplasmataceae, 10% para Rickettsiaceae e Hepatozoidae foram detetados em 47.7% da população. As sequências obtidas de filarídeos, mostraram possuir elevadas homologias com Acanthocheilonema reconditum e Acanthocheilonema dracunculoides, e estudos filogenéticos mais intensivos foram realizados, nomeadamente uma árvore filogenética que inclui ambas as espécies de hienas. Os resultados relativos a Piroplasmida não foram aprofundados. Para as Anaplasmataceae, as sequenciações subsequentes indicaram elevada similaridade com Anaplasma phagocytophilum e Anaplasma platys e múltiplos protocolos de PCRs foram efetuados, com o intuito de diferenciar entre estas duas espécies, mas não foram retiradas quaisquer conclusões. As Rickettsiaceae presentes evidenciaram fortes semelhanças com Rickettsia raoultii. E finalmente, as infeções por Hepatozoidae mostraram ser uma infeção mista por ambos Hepatozoon canis e Hepatozoon felis. A importância destes resultados não se limita apenas à conservação das espécies animais em causa, mas são também relevantes em termos dos animais domésticos coabitantes na mesma região, assim como humanos, especialmente tendo em conta o possível potencial zoonótico de algumas espécies parasitárias. Estudos futuros devem ter como principais objetivos o estudo dos vetores respetivos, tipo de transmissão, dinâmica da infeção e especificidade parasitária, para melhor avaliar os possíveis perigos que podem advir da presença destes parasitas.N/