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Dec 22, 2023

Premier signalement d'hémosporidies et de facteurs de risque associés chez la sauvagine rouge (Gallus gallus) en Chine

Parasites et vecteurs

Parasites & Vecteurs tome 15, Numéro d'article : 275 (2022) Citer cet article

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Les hémosporidies aviaires infectent les oiseaux domestiques et sauvages, provoquant une anémie, une dégénérescence aiguë des tissus et une dépopulation chez les oiseaux sauvages. La volaille et les oiseaux sauvages ont été signalés comme des réservoirs communs d'hémosporidies, mais des informations limitées sont disponibles pour la sauvagine rouge (Gallus gallus) en Chine. La présente étude a examiné la prévalence et la caractérisation moléculaire des hémosporidies chez la sauvagine rouge.

Des échantillons de sang ont été prélevés sur 234 sauvagines rouges de la ville de Jinghong dans la province du Yunnan, et l'ADN génomique a été extrait de ces échantillons. La prévalence des hémosporidies a été déterminée par PCR nichée ciblant le gène mitochondrial du cytochrome b (cytb). La caractérisation moléculaire a été étudiée sur la base de l'analyse phylogénétique des séquences cytb, et les facteurs de risque associés ont été analysés à l'aide du test Chi-carré (χ2).

La prévalence globale des hémosporidies était de 74,8 % (175/234) et trois espèces ont été identifiées, à savoir Haemoproteus enucleator, Leucocytozoon californicus et Plasmodium juxtanucleare. La prévalence des hémosporidies chez les volailles adultes (81,1 %, 107/132) était significativement plus élevée (χ2 = 6,32, df = 1, P = 0,012) que chez les juvéniles (66,7 %, 68/102). Trois nouvelles lignées d'hémosporidies ont été révélées.

Cette étude a examiné la prévalence et identifié les espèces d'hémosporidies aviaires chez la sauvagine rouge, fournissant de nouvelles informations sur l'épidémiologie moléculaire et la répartition géographique des parasites hémosporidies. Nos résultats ont indiqué une prévalence élevée et une distribution diversifiée des espèces de ces hémosporidies chez la sauvagine rouge. À notre connaissance, il s'agit du premier signalement d'infection hémosporidienne chez la sauvagine rouge en Chine.

Les hémosporidies aviaires sont un ensemble d'organismes contenant des centaines d'espèces [1]. Le groupe a été utilisé pendant des décennies comme modèle pour étudier les mécanismes de transmission des maladies et la co-évolution interspécifique [2]. Les hémosporidies des genres Plasmodium, Haemoproteus et Leucocytozoon sont divers groupes de parasites sanguins transmis par des vecteurs qui sont abondants dans la plupart des familles aviaires et peuvent provoquer des maladies [2,3,4]. À l'heure actuelle, il existe plus de 4000 lignées définies sur la base de la séquence de code-barres du gène mitochondrial du cytochrome b (cytb). Environ 2000 espèces d'oiseaux peuvent être infectées par les hémosporidies, et ces parasites ont été trouvés dans toutes les régions du monde à l'exception de l'Antarctique, constituant une menace sérieuse pour la santé et même la survie des volailles et des oiseaux infectés [5].

Au cours des siècles qui se sont écoulés depuis la domestication des poulets, ils ont été respectés par différentes cultures du monde entier. Comparé aux moutons, aux bovins, aux porcs et aux autres animaux d'élevage, le poulet est la source préférée de protéines animales. La sauvagine rouge (Gallus gallus) a été identifiée comme l'ancêtre sauvage du poulet domestique (Gallus gallus domesticus) [6]. En raison du climat chaud et humide de la forêt tropicale humide, le Xishuangbanna est riche en biodiversité, ce qui convient parfaitement aux poulets domestiques et à leurs insectes vecteurs. Les hémosporidies aviaires sont principalement transmises par des insectes suceurs de sang diptères tels que les moustiques, les moucherons piqueurs et les mouches noires [7, 8]. Chez les volailles, l'hémosporidiose peut entraîner des manifestations cliniques telles que des lésions multiviscérales, une anémie et une perte de poids, ce qui affecte gravement les avantages économiques de l'élevage de volailles [9, 10]. L'absence de traitement préventif en temps opportun entraînera des taux d'infection et de mortalité plus élevés [11, 12].

Les informations sur les schémas de distribution des hémosporidies chez les volailles contribuent à améliorer la prévention, le contrôle et le traitement de l'hémosporidiose aviaire. Cependant, à ce jour, il existe peu d'études sur l'infection par les hémosporidies chez la sauvagine rouge. Par conséquent, les principaux objectifs de la présente étude étaient d'étudier la prévalence, la caractérisation moléculaire et les facteurs de risque associés des hémosporidies chez la sauvagine rouge à l'aide de la biologie moléculaire et du séquençage à haut débit, en évaluant les facteurs associés à l'infection par les hémosporidies chez la sauvagine rouge à l'aide d'analyses transversales. analyse.

La sauvagine rouge est un membre tropical de la famille des faisans et l'ancêtre direct du poulet domestique. Avec l'aide du personnel du Centre de contrôle et de prévention des maladies animales de la province du Yunnan, station d'extension technique de la préfecture autonome Dai de Xishuangbanna pour l'élevage et la médecine vétérinaire, de novembre 2020 à mai 2021, un total de 234 échantillons de sang ont été prélevés sur des oiseaux de la jungle rouge dans un habitat de plantation de thé dans la ville de Jinghong (21°27′ ~ 22°36′N, 100°25′ ~ 101°31′E), province du Yunnan, sud-ouest de la Chine. Ces poulets domestiques ont été divisés en deux groupes d'âge : les juvéniles et les adultes. Les échantillons ont été divisés en trois groupes selon le poids corporel : < 0,5 kg, 0,5–1,0 kg et > 1 kg. Chaque échantillon de sang frais a été prélevé au hasard à partir de la veine ptérygoïdienne inférieure de chaque volaille apparemment en bonne santé à l'aide d'un tube de prélèvement sanguin sous vide avec des agents anticoagulants, y compris l'acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA). Les tubes de prélèvement sanguin sous vide contenant environ 2 à 4 ml d'échantillons de sang d'animaux individuels ont ensuite été étiquetés avec le sexe, le poids, l'âge, le site d'échantillonnage et l'heure d'échantillonnage, et immédiatement conservés sur des packs de glace à -80 ° C pendant le transport.

L'ADN génomique de chaque échantillon de sang a été extrait à l'aide d'un kit d'ADN commercial (Tiangen Bio-tech Co., Ltd, Pékin, Chine) selon les instructions du fabricant. L'ADN génomique extrait a été stocké à -20 ° C pour une analyse ultérieure de la réaction en chaîne par polymérase (PCR). L'infection aviaire à hémosporidies chez la sauvagine rouge a été détectée par amplification PCR nichée d'un fragment de 479 paires de bases du gène mitochondrial cytb à l'aide des amorces et des procédures décrites précédemment [13]. Pour la première PCR, les amorces HaemNFI (5'-CATATATTAAGAGAAITATGGAG-3') et HaemNR3 (5'-ATAGAAAGATAAGAAATACCATTC-3') ont été utilisées. Dans la seconde PCR, deux paires d'amorces ont été appliquées : les amorces HaemNF (5′-ATGGTGCTTTCGATATATGCATG-3′) et HaemNR2 (5′-GCATTATCTGGATGTGATAATGGT-3′), et HaemNFL (5′-ATGGTGTTTTTAGATACTTACATT-3′) et HaemNR2L (5 ′-CATTATCTGGATGAGATAATGGIGC-3′). Les produits d'amplification ont été testés en exécutant 2 μl du deuxième produit de PCR sur un gel d'agarose à 1,5 % coloré avec du SYBR Green I et visualisés avec UVP GelStudio DNA Gel Documentation Imaging Systems (Analytik Jena Company, États-Unis, https://www.laboratory-equipment. com/uvp-gelstudio-dna-gel-documentation-systems-analytik-jena.html). Un contrôle négatif (eau sans nucléase) et trois contrôles positifs ont été utilisés pour déterminer d'éventuelles fausses amplifications.

Tous les produits de PCR secondaires positifs ont été purifiés et séquencés par Kunming Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. Les séquences obtenues ont d'abord été relues avec leur graphique de forme de pic d'ADN à l'aide de Chromas 2.6. En utilisant MEGA X (Version 10.2.6, https://www.megasoftware.net/), les séquences des produits d'amplification ont été alignées avec les lignées les plus similaires selon le résultat BLAST dans la base de données MalAvi (http://130.235.244.92 /Malavi/blast.html) [5, 14]. Les haplotypes étaient définis comme de nouvelles lignées s'ils différaient d'une paire de bases des lignées déposées dans la base de données MalAvi (http://mbio-serv2.mbioe kol.lu.se/Malavi). L'analyse phylogénétique a été réalisée en utilisant la méthode de jointure voisine (NJ) avec MEGA X ; le modèle Kimura à 2 paramètres a été sélectionné et 1000 réplicats bootstrap ont été appliqués dans cette étude. Les nombres aux nœuds indiquent le support bootstrap obtenu en répétant l'analyse 1000 fois, et les valeurs supérieures à 50 % sont affichées.

La prévalence des parasites hémosporidiens aviaires parmi différents groupes de sauvagines rouges en fonction du sexe, de l'âge, du poids et de la saison d'échantillonnage a été calculée par des tests du chi carré (χ2) à l'aide de SPSS 22.0 (IBM Corporation, https://www.ibm.com/cn -zh), et étaient considérés comme statistiquement significatifs si P < 0,05. Les rapports de cotes (OR) et leurs intervalles de confiance à 95 % (IC à 95 %) ont été calculés et analysés à l'aide de GraphPad Prism version 8.02 pour Windows (GraphPad Software, Inc., https://www.graphpad.com/).

Des hémosporidies appartenant aux genres Haemoproteus, Plasmodium et Leucocytozoon ont été détectées chez la sauvagine rouge (tableaux 1 et 2, fig. 1). Comme le montre le tableau 1, 175 des 234 échantillons d'ADN étaient positifs pour les hémosporidies aviaires, ce qui représente une prévalence globale de 74,8 %.

Arbre phylogénétique des hémosporidies aviaires (Plasmodium, Haemoproteus et Leucocytozoon) basé sur les séquences cytb. Une lignée d'Hepatocystis spp. a été utilisé comme groupe externe. Les noms des espèces parasites et les numéros d'accès GenBank sont fournis dans l'arborescence. Les lignées de parasites rapportées dans cette étude sont marquées respectivement par des carrés bleus, des points verts et des triangles jaunes. La valeur bootstrap s'affiche lorsque la valeur est supérieure à 50 %

Parmi les échantillons positifs pour l'infection à hémosporidies, 107 concernaient des volailles adultes, avec un taux d'infection de 81,1 % (107/132), tandis que le taux d'infection chez les juvéniles était de 66,7 % (68/102). Une différence significative a été observée entre les deux groupes d'âge (χ2 = 6,32, df = 1, P = 0,012). Le taux de positivité des prélèvements sanguins effectués en été (80,9 %, 106/131) est supérieur à celui en hiver (67,0 %, 69/103). Selon les tests du chi carré, nous avons identifié les facteurs de risque de prévalence des hémosporidies chez les volailles comme l'âge (OR 0,47, IC à 95 % 0,26-0,58, P 0,012) et la saison (OD 2,09, IC à 95 % 1,15-3,80, P 0,015 ).

Nous avons trouvé des infections à hémosporidies simples et mixtes chez la sauvagine rouge (tableau 2). Sur 175 échantillons de sang testés positifs par la technique PCR, 153 (153/175, 87,4 %) échantillons étaient des infections à pathogène unique, dont sept échantillons étaient des infections à Haemoproteus, 32 étaient des infections à Leucocytozoon et 114 étaient des infections à Plasmodium. De plus, il y avait 22 échantillons (22/175, 12,6%) qui étaient des infections mixtes, avec 16 échantillons infectés par deux agents pathogènes et six échantillons infectés par trois agents pathogènes.

L'analyse moléculaire a révélé des parasites appartenant à trois genres différents : Haemoproteus, Plasmodium et Leucocytozoon (Fig. 1). Les trois lignées d'hémosporidies se sont regroupées avec leurs lignées génétiquement les plus similaires au sein des genres de parasites correspondants. Nos trois lignées représentatives hGALGAL01, lGALGAL01 et pGALGAL01 étaient plus similaires à H. enucleator, L. californicus et P. juxtanucleare, respectivement (Fig. 1).

La prévalence globale des hémosporidies chez la sauvagine rouge était de 74,8 % (175/234), ce qui est bien supérieur à celui des coqs de combat de Thaïlande (20,8 %, 52/250) [15], mais inférieur à celui des poulets domestiques de Nan, Provinces de Prachinburi et Chachoengsao en Thaïlande (79,6 %, 125/157) [16] et chez les poulets indigènes du centre-nord du Nigéria (75,0 %, 81/108) [17]. La raison en est peut-être l'abondance de végétation dans les zones tropicales, avec des espèces de Culicoides et des hémosporidies aviaires transmises par des moucherons piqueurs et d'autres insectes vecteurs [18, 19]. De plus, la raison de la variation de la prévalence est compliquée et de nombreux facteurs affecteront le taux de détection, tels que le moment de l'échantillonnage, le groupe d'âge, le nombre d'échantillons et les conditions géographiques [20]. De plus, comme dans les études précédentes, la proportion d'infections uniques était beaucoup plus élevée que celle des infections mixtes [21, 22], et les infections mixtes montraient des combinaisons multiples [23, 24].

Des hémosporidies aviaires ont été détectées chez les volailles juvéniles et adultes avec des taux d'infection de 66,7 % (68/102) et 81,1 % (107/132) (P < 0,012), respectivement. Des études antérieures ont montré que les taux d'infection étaient plus élevés chez les jeunes oiseaux que chez les adultes, probablement en raison de la plus faible résistance immunitaire chez les jeunes oiseaux [25, 26]. La plus grande surface de peau nue des jeunes poulets domestiques les rend plus facilement accessibles aux vecteurs pathogènes [27]. Le poids de la sauvagine rouge ne semble pas contribuer de manière significative à Haemoproteus spp. infection. Il est vrai que de nombreuses études ont montré que différents traits d'hôte et facteurs abiotiques sont des déterminants importants dans une interaction hôte-parasite [28, 29]. Des facteurs tels que la richesse végétale, les espèces vectrices, la température et l'humidité dans les habitats des oiseaux sauvages contribuent de manière significative à la prévalence et à la diversité de Haemoproteus spp. [30,31,-32].

Les hémosporidies aviaires chez les oiseaux sont génétiquement diverses [33, 34]. Le gène Haemoproteus représentatif (numéro d'accession OM965002) est étroitement apparenté à Haemoproteus spp. chez les oiseaux d'Inde (99–100 % de similarité) [34]. La lignée détectée dans la présente étude est nouvelle et peut être une nouvelle lignée de la sauvagine rouge. Nous avons révélé que les lignées connues et nouvelles trouvées dans cette étude ont une transmission biologique en Chine et peuvent être transmises à d'autres oiseaux.

À l'aide d'une approche moléculaire basée sur la PCR, la présente étude a révélé la prévalence élevée (74,8 %) et les espèces d'hémosporidies aviaires chez la sauvagine rouge de sexe et d'âge différents de la province du Yunnan, dans le sud-ouest de la Chine. Trois espèces (H. enucleator, L. californicus et P. juxtanucleare) ont été identifiées. Il s'agit du premier signalement d'une infection à hémosporidies aviaires chez la sauvagine rouge en Chine, ce qui étend la gamme d'hôtes et la diversité génétique des hémosporidies aviaires et a des implications pour le contrôle de l'infection à hémosporidies aviaires chez la sauvagine rouge.

Les ensembles de données à l'appui des conclusions de cet article sont inclus dans l'article. Les séquences nucléotidiques représentatives obtenues dans cette étude ont été déposées dans GenBank sous les numéros d'accession OM965002–OM965004.

Gène du cytochrome b

Rapports de cotes

Intervalles de confiance

Réaction en chaîne par polymérase

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Nous tenons à remercier Sangon Biotech (Shanghai) pour l'assistance technique.

Ce travail a été soutenu par les projets de recherche fondamentale du Yunnan (Grant No. 202101AU070064, 202201AT070067), le projet de fonds de recherche scientifique du ministère provincial de l'Éducation du Yunnan (Grant No. 2022J0011), l'équipe d'innovation en santé publique vétérinaire de la province du Yunnan (Grant No. 202105AE160014) et le Fonds pour le "Projet 1331" du Shanxi (Grant No. 20211331–13). Les bailleurs de fonds n'ont joué aucun rôle dans la conception de l'étude; dans la collecte, l'analyse ou l'interprétation des données ; dans la rédaction du manuscrit, ou dans la décision de publier les résultats.

Animal Research and Resource Center, Université du Yunnan, Kunming, Province du Yunnan, 650500, République populaire de Chine

Zhao Li, Xiao-Xia Ren, Yin-Jiao Zhao, Lian-Tao Yang et Qi-Shuai Liu

State Key Laboratory of Conservation and Utilization of Bio-Resources in Yunnan, Center for Life Science, School of Life Sciences, Yunnan University, Kunming, Yunnan Province, 650500, République populaire de Chine

Zhao Li, Xiao-Xia Ren, Yin-Jiao Zhao, Lian-Tao Yang et Qi-Shuai Liu

Centre de contrôle et de prévention des maladies animales de la province du Yunnan, Kunming, province du Yunnan, 650201, République populaire de Chine

Bo-fang Duan

Station d'extension technique de la préfecture autonome de Xishuangbanna Dai pour l'élevage et la médecine vétérinaire, Jinghong, province du Yunnan, 666100, République populaire de Chine

Na-Ying Hu

Key Laboratory of Veterinary Public Health of Yunnan Province, College of Veterinary Medicine, Yunnan Agricultural University, Kunming, Yunnan Province, 650201, République populaire de Chine

Zhao Li, Feng-Cai Zou, Xing-Quan Zhu et Jun-Jun He

Collège de médecine vétérinaire, Université agricole du Shanxi, Taigu, province du Shanxi, 030801, République populaire de Chine

Zhao Li et Xing-Quan Zhu

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ZL et QSL ont conçu et conçu l'étude, et JJH et XQZ ont révisé le manuscrit de manière critique. ZL, XXR, YJZ et LTY ont réalisé l'expérience, ZL a analysé les données et rédigé le manuscrit. ZL, BFD et NYH ont effectué la collecte des échantillons. JJH, FCZ, XQZ et QSL ont aidé à la mise en œuvre de l'étude. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.

Correspondance à Zhao Li, Jun-Jun He ou Qi-Shuai Liu.

Le protocole de la présente étude a été examiné et approuvé par le Comité d'éthique et de bien-être animal de l'Université du Yunnan. Tous les échantillons de sang ont été prélevés sur la sauvagine rouge après avoir obtenu l'autorisation des aviculteurs et des services de gestion fonctionnelle sans autres autorités, et toutes les procédures ont été effectuées en stricte conformité avec les exigences légales des procédures et directives d'éthique animale de la République populaire de Chine. Tous les efforts ont été faits pour minimiser la souffrance des volailles.

N'est pas applicable.

Les auteurs déclarent n'avoir aucun intérêt concurrent. Le co-auteur, le professeur Xing-Quan Zhu, est le rédacteur en chef de la section "Génétique des parasites, génomique et protéomique" de Parasites & Vectors.

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Réimpressions et autorisations

Li, Z., Ren, XX., Zhao, YJ. et coll. Premier signalement d'hémosporidies et de facteurs de risque associés chez la sauvagine rouge (Gallus gallus) en Chine. Vecteurs parasites 15, 275 (2022). https://doi.org/10.1186/s13071-022-05389-2

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Reçu : 07 avril 2022

Accepté : 28 juin 2022

Publié: 01 août 2022

DOI : https://doi.org/10.1186/s13071-022-05389-2

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