Equine piroplasmosis in Greece

Abstract

A cross sectional survey was performed to explore the epidemiological status of equine piroplasm infection (EPI) in Greece, with a view to providing a basis for disease control strategies. The investigation focused on: a) the identification of the causative agents of EPI, b) the exploration of the genetic diversity of the identified agents, c) the determination of the risk factors associated with the infection, d) the modeling of the geographic distribution of the disease agents, and e) the detection of areas with significant clusters of infection. A total of 796 equids were used in the study. A total of 787 blood films were examined for evidence of piroplasm stages in stained red blood cells while 544 sera were processed using the competitive inhibition ELISA (cELISA) to detect antibodies to piroplasms. The genetic divergence of piroplasms was explored from 787 DNA samples, using the reverse line blot hybridization (RLB) assay and sequence analysis. The maximum entropy (Maxent) modeling algorithm and the spatial scan statistic were utilized as geospatial tools to derive the potential geographic range and detect clusters of infections, respectively. The overall seroprevalence of piroplasm infection was 11, 6 %, with 11% for Theileria equi and 2.2% for Babesia, caballi. A higher seroprevalence was observed in local animals in comparison to imported equids, indicating that the disease is enzootic in Greece. Two Theileria genotypes (T. equi and T. equi-like) and one Babesia genotype {Babesia caballi-like) were distinguished. The prevalence was 43.96 %, 46. 25% and 0.38 % for T. equi, Τ equi-like and B. caballi-like respectively. A partial sequence of 509 bp of the V4 region of the 18S rRNA gene of a T. equi-like isolate was obtained and found to be 99 % similar with the reference Τ equi-like from Northern Spain from which the detecting probe used in this study was designed. The values of the bioclimatic variables were very similar between the geographic locations for T. equi and T. equi-like genotypes, suggesting the two are not yet different species as hypothesized by some authors but are possibly undergoing a speciation process within Theileria genotypes. The potential geographic range of all the piroplasms covered the entire country but high probability areas for the presence of piroplasm infections concentrated in the Eastern half of mainland Greece.

Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η διενέργεια επιδημιολογικής έρευνας χρονικού σημείου για να μελετηθεί η κατάσταση της πιροπλάσμωσης των ιπποειδών (ΠΙ) στην Ελλάδα, με στόχο τη συλλογή πληροφοριών για τη κατάρτιση στρατηγικών ελέγχου της ασθενείας. Η έρευνα είχε ως σκοπό : α) τον προσδιορισμό των αιτιολογικών παραγόντων της ΠΙ, β) τη διερεύνηση της γενετικής ποικιλομορφίας των πιροπλασμάτων που ανιχνεύθηκαν, γ) το προσδιορισμό των παραγόντων επικινδυνότητας που συνδέονται με τη μόλυνση, δ) τη διαμόρφωση προτυποποίησης της γεωγραφικής κατανομής των πιροπλασμάτων, και ε) την ανίχνευση των περιοχών με σημαντικές εστίες της μόλυνσης. Συνολικά από τα 796 ιπποειδή που περιλήφθηκαν στη μελέτη, 544 δείγματα ορού υποβλήθηκαν σε προσδιορισμό αντισωμάτων κατά των πιροπλασμάτων χρησιμοποιώντας την ανοσοενζυμική δοκιμασία (cELISA). Η γενετική ποικιλομορφία των πιροπλασμάτων διερευνήθηκε σε 787 δείγματα DNA, χρησιμοποιώντας την αντίστροφη δοκιμή υβριδοποίησης στιγμάτων των γραμμών (RLB) και συμπληρώθηκε με την μελέτη της νουκλεοτιδική τους αλληλουχίας. Η προτυποποίηση της γεωγραφικής κατανομής με χρήση του αλγορίθμου της μέγιστης εντροπίας (Maxent) και η χωρική στατιστική ανίχνευση χρησιμοποιήθηκαν ως γαιοχωρικά εργαλεία για να παραχθεί η πιθανή γεωγραφική κατανομή και να ανιχνευθούν οι εστίες των μολύνσεων, αντίστοιχα. Ο συνολικός ορολογικός επιπολασμός της μόλυνσης της ΠΙ ήταν 11, 6% και ειδικότερα 11% για το Τ. equi και 2.2% για το Β. caballi. Ο υψηλότερος επιπολασμός των ιπποειδών βρέθηκε στους ημίονους στη περιοχή της Θεσσαλίας. Ανιχνεύθηκαν δύο γενότυποι του είδους Theileria (T. equi και Τ. equi-like) και ένας γενότυπος του είδους Babesia {Babesia caballi-like). Ο επιπολασμός ήταν 43.96%, 46.25%, και 0.38% για το Τ. equi, Τ. equi-like, και Β. caballi-like αντίστοιχα. Μια μερική αλληλουχία αποτελούμενη από 509 ζεύγη βάσεων της V4 περιοχής του γονιδίου 18S rRNA του T. equi-like, απομονώθηκε και βρέθηκε ότι παρουσιάζει ομοιότητα 99% με το στέλεχος αναφοράς του T. equi-like από τη Βόρεια Ισπανία. Οι τιμές των βιοκλιματικών μεταβλητών ήταν παρόμοιες μεταξύ των γεωγραφικών θέσεων των γενοτύπων Τ. equi και T. equi-like, οπότε δεν πρόκειται για δύο διαφορετικά είδη όπως προτείνουν μερικοί ερευνητές αλλά ενδεχομένως οι γενότυποι να υποβάλλονται σε μια διαδικασία διαφοροποίησης μέσα στο ίδιο είδος του Theileria. Η πιθανή γεωγραφική κατανομή όλων των πιροπλασμάτων κάλυψε ολόκληρη τη χώρα αλλά οι περιοχές με την υψηλότερη πιθανότητα για τη παρουσία των μολύνσεων συγκεντρώθηκαν στο ανατολικό μισό της ηπειρωτικής χώρας.