DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1544270
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39968104
تاريخ النشر: 2025-02-04
المؤلف: Lucie Škorpíková وآخرون
الموضوع الرئيسي: عدوى الديدان الطفيلية والسيطرة عليها
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في انتشار وتوزيع عدوى الديدان الطفيلية المعوية في المجترات البرية في جمهورية التشيك (CR)، مع التركيز على الدودة الخيطية الغازية *Ashworthius sidemi* والدودة المسطحة *Fascioloides magna*. تم اعتبار الطرق التقليدية في التحليل البراز غير كافية بسبب طبيعتها التي تتطلب جهداً كبيراً وإمكانية حدوث أخطاء في التعرف. لذلك، استخدمت الدراسة تقنيات جزيئية متقدمة، وبالتحديد اختبارات PCR المتعددة في الوقت الحقيقي، لتحليل 983 عينة براز من أنواع مختلفة من المجترات، بما في ذلك الغزلان الحمراء (*Cervus elaphus*)، والغزلان الأوروبية (*Capreolus capreolus*)، والغزلان الفولية (*Dama dama*)، والمُعزيات (*Ovis musimon*). استهدفت الاختبارات مناطق الحمض النووي الريبوسومي لستة أنواع من الديدان الطفيلية، وكشفت أن *A. sidemi* كانت الأكثر انتشاراً، حيث تم اكتشافها في 15.8% من العينات، مع معدل عدوى مرتفع بشكل ملحوظ بلغ 30.7% في الغزلان الحمراء. كما كانت أنواع *Haemonchus* شائعة أيضاً، حيث وُجدت في 14.9% من العينات، خاصة في الغزلان الأوروبية.
تشير النتائج إلى توزيع واسع لكل من *A. sidemi* و*Haemonchus* spp. عبر جمهورية التشيك، مما يبرز الحاجة إلى المراقبة المستمرة لإدارة التفشي المحتمل الذي قد يؤثر على المجترات البرية والمحلية، خاصة في ضوء تطور مقاومة الأدوية الطفيلية. بالمقابل، كانت عدوى الديدان المسطحة أقل انتشاراً، حيث تم اكتشاف *F. magna* و*Dicrocoelium dendriticum* في 1.5% فقط من العينات، مما يشير إلى توزيع أكثر محلية يتأثر بالعوامل البيئية. بشكل عام، توفر هذه الدراسة رؤى حاسمة حول عدوى الديدان الطفيلية في المجترات البرية، مما يبرز أهمية مراقبة الأنواع الغازية وإبلاغ استراتيجيات إدارة الصحة والحفاظ على البيئة.
مقدمة
في العقود الأخيرة، أدت العولمة وتغير المناخ والأنشطة البشرية إلى تحولات كبيرة في المجتمعات البيولوجية، لا سيما من خلال إدخال أنواع غير محلية إلى مواطن جديدة. تُصنف هذه الأنواع غير المحلية، وخاصة تلك التي تؤسس تجمعات ذاتية الاستدامة، على أنها غازية ويمكن أن تتفوق على الكائنات المحلية، وتؤثر سلباً على النظم البيئية، وتؤثر على التنوع البيولوجي. جانب حاسم من هذه الظاهرة هو الإدخال المتزامن للجراثيم المرتبطة، والتي تُعرف باسم “راكبي البيولوجيا”، والتي يمكن أن تستغل الأنواع المضيفة المحلية للانتشار وتعطيل ديناميات المضيف والطفيلي المحلية. تشمل الأمثلة البارزة الطفيليات المعوية *Ashworthius sidemi* و*Fascioloides magna*، التي تم إدخالها إلى أوروبا من خلال نقل أنواع الغزلان، مما أدى إلى عواقب بيئية كبيرة.
تهدف هذه الدراسة إلى تقييم انتشار الأنواع الغازية من الديدان الطفيلية، بما في ذلك *A. sidemi* و*F. magna*، جنباً إلى جنب مع مجموعات طفيلية مهمة أخرى مثل *Haemonchus spp.* و*Fasciola hepatica* و*Dicrocoelium dendriticum*، في المجترات البرية في جمهورية التشيك (CR). باستخدام تقنيات جزيئية متقدمة، وبالتحديد PCR في الوقت الحقيقي مع مجسات TaqMan، تسعى الدراسة إلى تعزيز دقة تحديد الأنواع ومراقبة انتشار هذه الطفيليات في التجمعات البرية. من خلال إجراء مسح شامل عبر مناطق متنوعة، تهدف الدراسة إلى تقديم رؤى حاسمة لإدارة تأثيرات الطفيليات الغازية على النظم البيئية المحلية وصحة الحيوانات، مما يبرز ضرورة وجود طرق كشف موثوقة للإدارة البيئية الفعالة.
طرق
يستعرض قسم “الطرق” المواد والإجراءات المستخدمة في البحث. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وإعدادات تجريبية ضرورية للدراسة. تم تصميم المنهجية لضمان إمكانية تكرار النتائج وموثوقيتها، مع تسليط الضوء على البروتوكولات المتبعة أثناء التجارب، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم تقنيات أخذ العينات، وطرق جمع البيانات، وأي ضوابط تم تنفيذها لتقليل التحيز. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتقديم نظرة شاملة على الإطار التجريبي، مما يمكّن الباحثين الآخرين من تكرار الدراسة والتحقق من نتائجها.
نتائج
تكشف نتائج الدراسة عن اكتشافات مهمة بشأن انتشار الديدان الطفيلية في أنواع مختلفة من المجترات. أظهرت الديدان الخيطية من جنس *Haemonchus* والأنواع الغازية *A. sidemi* معدلات انتشار متقاربة بلغت 14.9% و15.9%، على التوالي، مع إجمالي 146 و155 حالة. بالمقابل، تم اكتشاف الديدان الكبدية وديدان الكرش نادراً، حيث ظهرت *Fascioloides magna* و*Dicrocoelium dendriticum* في 15 عينة فقط (p = 1.5%)، بينما كانت *Fasciola hepatica* غائبة. كان أعلى انتشار بين المجترات في الغزلان الحمراء (38.9%)، مع ملاحظات اختلافات إحصائية ملحوظة عبر الأنواع، خاصة بين الغزلان الحمراء والغزلان الأوروبية.
أشارت التحليلات الإضافية إلى وجود ارتباط إيجابي بين انتشار *A. sidemi* في الغزلان الحمراء وكثافة السكان المقدرة لهذا المضيف (r = 0.319)، بينما لوحظ ارتباط أقوى بالنسبة لـ *Haemonchus spp.* في الغزلان الأوروبية (r = 0.391). كما سلطت الدراسة الضوء على احتمال التعايش المنخفض المتوقع بنسبة 0.5% لـ *A. sidemi* و*Haemonchus spp.*، مما يشير إلى تفاعل سلبي محتمل بين هذه الطفيليات، كما تم تأكيده من خلال اختبار كاي تربيع (χ² = 9.20، p = 0.0024). أظهرت التحليلات المكانية أن كلا النوعين من الديدان الخيطية كانت منتشرة عبر معظم مناطق جمهورية التشيك، مع غيابات ملحوظة في منطقة فيسوشينا وبراغ. تم توضيح أنماط توزيع هذه الطفيليات بالنسبة لمضيفيها من المجترات، مما يشير إلى توسع *A. sidemi* خارج نطاق مضيفها الأصلي.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على اكتشافات مهمة بشأن انتشار وتوزيع مختلف الطفيليات المعوية في المجترات البرية في جمهورية التشيك (CR). بشكل ملحوظ، تم اكتشاف الدودة الخيطية في المعدة *A. sidemi* في الغزلان الحمراء، والغزلان الأوروبية، والغزلان الفولية، مما يؤكد خصوصيتها للمضيفين من عائلة الغزلان ويشير إلى توسعها الجغرافي داخل جمهورية التشيك. وجدت الدراسة ارتباطاً إيجابياً بين انتشار *A. sidemi* وكثافة سكان الغزلان الحمراء، مما يشير إلى أن هذا النوع يلعب دوراً حاسماً في نقل الطفيل. بالمقابل، كانت *A. sidemi* غائبة في منطقة فيسوشينا، على الأرجح بسبب انخفاض عدد الغزلان الحمراء هناك.
بالإضافة إلى ذلك، أفادت الدراسة بوجود انتشار مرتفع لـ *Haemonchus* spp. في الغزلان الأوروبية، مما يعزز دورها كمضيف رئيسي ومخزن محتمل لهذه الدودة الطفيلية. تشير النتائج إلى أن *Haemonchus* spp. قد تم تأسيسها بشكل جيد في تجمعات المجترات البرية في جمهورية التشيك، مع معدل انتشار بلغ 23.2% في الغزلان الأوروبية، متجاوزة التقارير السابقة. بالمقابل، أظهرت الديدان المسطحة مثل *Fascioloides magna* و*Dicrocoelium dendriticum* معدلات انتشار أقل، تعزى إلى دوراتها الحياتية المعقدة التي تتطلب مضيفين وسيطين. تؤكد الأبحاث على الحاجة إلى استراتيجيات إدارة مستهدفة لتخفيف تأثير هذه الطفيليات على المجترات المحلية، خاصة في المناطق التي تنتشر فيها. كانت غياب *Fasciola hepatica* في المجترات البرية المأخوذة عينة منها غير متوقعة، مما يتماشى مع النتائج من سلوفاكيا المجاورة، ويشير إلى تحول محتمل في الديناميات البيئية لهذه الطفيليات في المنطقة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1544270
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39968104
Publication Date: 2025-02-04
Author(s): Lucie Škorpíková et al.
Primary Topic: Helminth infection and control
Overview
This research investigates the prevalence and distribution of gastrointestinal helminth infections in wild ruminants in the Czech Republic (CR), focusing on the invasive nematode *Ashworthius sidemi* and the trematode *Fascioloides magna*. Traditional coprological methods were deemed inadequate due to their labor-intensive nature and potential for misidentification. Therefore, the study utilized advanced molecular techniques, specifically multiplex real-time PCR assays, to analyze 983 fecal samples from various ruminant species, including red deer (*Cervus elaphus*), roe deer (*Capreolus capreolus*), fallow deer (*Dama dama*), and mouflon (*Ovis musimon*). The assays targeted ribosomal DNA regions of six helminth species, revealing that *A. sidemi* was the most prevalent, detected in 15.8% of samples, with a notably high infection rate of 30.7% in red deer. *Haemonchus* spp. were also common, found in 14.9% of samples, particularly in roe deer.
The findings indicate widespread distribution of both *A. sidemi* and *Haemonchus* spp. across the CR, highlighting the need for ongoing surveillance to manage potential outbreaks that could impact both wild and domestic ruminants, especially in light of evolving anthelmintic resistance. In contrast, trematode infections were less prevalent, with *F. magna* and *Dicrocoelium dendriticum* detected in only 1.5% of samples, suggesting a more localized distribution influenced by ecological factors. Overall, this study provides critical insights into helminth infections in wild ruminants, emphasizing the importance of monitoring invasive species and informing health management and conservation strategies.
Introduction
In recent decades, globalization, climate change, and human activities have led to significant transformations in biological communities, notably through the introduction of non-native species into new habitats. These non-native species, particularly those that establish self-sustaining populations, are classified as invasive and can outcompete native organisms, disrupt ecosystems, and adversely affect biodiversity. A critical aspect of this phenomenon is the co-introduction of associated pathogens, referred to as “biological hitchhikers,” which can exploit native host species to spread and disrupt local host-parasite dynamics. Notable examples include the gastrointestinal parasites Ashworthius sidemi and Fascioloides magna, which have been introduced to Europe through the translocation of deer species, leading to significant ecological consequences.
This study aims to assess the spread of invasive helminth species, including A. sidemi and F. magna, alongside other important parasitic taxa such as Haemonchus spp., Fasciola hepatica, and Dicrocoelium dendriticum, in wild ruminants in the Czech Republic (CR). Utilizing advanced molecular techniques, specifically real-time PCR with TaqMan probes, the research seeks to enhance the accuracy of species identification and monitor the prevalence of these parasites in wild populations. By conducting a comprehensive survey across diverse regions, the study aims to provide critical insights for managing the impacts of invasive parasites on local ecosystems and animal health, highlighting the necessity of reliable detection methods for effective ecological management.
Methods
The “Methods” section outlines the materials and procedures employed in the research. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and experimental setups necessary for the study. The methodology is designed to ensure reproducibility and reliability of results, highlighting the protocols followed during experiments, including any statistical analyses performed.
Additionally, the section may describe the sampling techniques, data collection methods, and any controls implemented to mitigate bias. Overall, this section serves to provide a comprehensive overview of the experimental framework, enabling other researchers to replicate the study and validate its findings.
Results
The results of the study reveal significant findings regarding the prevalence of helminths in various ruminant species. Nematodes from the genus *Haemonchus* and the invasive species *A. sidemi* exhibited comparable prevalence rates of 14.9% and 15.9%, respectively, with a total of 146 and 155 occurrences. In contrast, liver and rumen flukes were rarely detected, with *Fascioloides magna* and *Dicrocoelium dendriticum* appearing in only 15 samples (p = 1.5%), while *Fasciola hepatica* was absent. The highest prevalence among ruminants was found in red deer (38.9%), with significant statistical differences noted across species, particularly between red deer and roe deer.
Further analysis indicated a positive correlation between the prevalence of *A. sidemi* in red deer and the estimated population density of this host (r = 0.319), while a stronger correlation was observed for *Haemonchus spp.* in roe deer (r = 0.391). The study also highlighted a lower-than-expected co-infection probability of 0.5% for *A. sidemi* and *Haemonchus spp.*, suggesting a potential negative interaction between these parasites, as confirmed by a Chi-square test (χ² = 9.20, p = 0.0024). Spatial analysis indicated that both nematode species were widespread across most regions of the Czech Republic, with notable absences in the Vysočina region and Prague. The distribution patterns of these parasites in relation to their ruminant hosts were illustrated, indicating the expansion of *A. sidemi* beyond its original host range.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights significant findings regarding the prevalence and distribution of various gastrointestinal parasites in wild ruminants in the Czech Republic (CR). Notably, the abomasal nematode *A. sidemi* was detected in red deer, roe deer, and fallow deer, confirming its host specificity for cervids and indicating its geographical expansion within the CR. The study found a positive correlation between the prevalence of *A. sidemi* and the population density of red deer, suggesting that this species plays a crucial role in the transmission of the parasite. Conversely, *A. sidemi* was absent in the Vysočina region, likely due to the low red deer population there.
Additionally, the study reported a high prevalence of *Haemonchus* spp. in roe deer, reinforcing their role as a primary host and potential reservoir for this pathogenic nematode. The findings indicate that *Haemonchus* spp. are well-established in the CR’s wild ruminant populations, with a prevalence rate of 23.2% in roe deer, surpassing previous reports. In contrast, trematodes such as *Fascioloides magna* and *Dicrocoelium dendriticum* exhibited lower prevalence rates, attributed to their complex life cycles requiring intermediate hosts. The research underscores the need for targeted management strategies to mitigate the impact of these parasites on domestic ruminants, particularly in regions where they are prevalent. The absence of *Fasciola hepatica* in the sampled wild ruminants was unexpected, aligning with findings from neighboring Slovakia, and suggests a potential shift in the ecological dynamics of these parasites in the region.