DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-9946202668036
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42307305
تاريخ النشر: 2026-01-01
المؤلف: Luciene Silva dos Santos وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث عدوى أنواع البارتونيلا
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في وجود DNA لـ *Bartonella henselae* في *Rhodnius prolixus*، وهو ناقل ثلاثي الأبعاد لـ *Trypanosoma cruzi*، وفي البط (*Cairina moschata*)، الذي يعمل كمصدر للدم للحشرات. باستخدام PCR المتداخل الذي يستهدف جين ftsZ، قامت الدراسة بتحليل 84 ثلاثي الأبعاد وعينات دم من 10 بط. كشفت النتائج عن وجود DNA لـ *B. henselae* في 4.76% من الثلاثي الأبعاد و90% من البط. أظهرت تسلسل الأمبليكون من ثلاثة ثلاثي الأبعاد واثنين من البط تطابقًا كاملًا مع سلالة *B. henselae* Houston-1، مما يدل على اكتشاف مهم بشأن وجود هذا الممرض في هذه الأنواع.
تخلص الدراسة إلى أن هذه هي أول اكتشاف لـ *B. henselae* DNA في كل من *R. prolixus* و*C. moschata*، مما يشير إلى وجود رابط بيئي محتمل بين الثلاثي الأبعاد والطيور المضيفة. ومع ذلك، فإن مجرد وجود DNA بكتيري لا يؤكد كفاءة الناقل لهذه الكائنات في نقل *B. henselae* إلى البشر أو البط. يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى مزيد من البحث لتقييم قدرة الثلاثي الأبعاد على اكتساب والحفاظ على ونقل *B. henselae*، وهو أمر أساسي لفهم الآثار الوبائية لهذه البكتيريا.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث مرض البارتونيلوز، وهو مرض مهمل تسببه بكتيريا سلبية الغرام من جنس بارتونيلا، مع التركيز بشكل خاص على *Bartonella henselae*، المرتبطة بمختلف الأمراض البشرية مثل مرض خدش القطط والتهاب عضلة القلب. يتم نقل هذه البكتيريا بشكل أساسي من خلال ناقلات مفصليات الأرجل التي تتغذى على الدم، بما في ذلك البراغيث والقراد. ومن الجدير بالذكر أن دراسة أشارت إلى أن الأفراد الذين يعانون من اعتلال عضلة القلب شاغاس لديهم احتمالية أعلى بكثير (40 مرة) للإصابة بـ *Bartonella spp.* مقارنة بالأفراد الأصحاء، مما يثير القلق بشأن التفاعلات البيئية ومشاركة الناقل المحتملة بين *Bartonella* و*Trypanosoma cruzi*.
تسلط الورقة الضوء على الاكتشافات الأخيرة لعدوى *Bartonella spp.* في الثلاثي الأبعاد عبر مناطق مختلفة، بما في ذلك اكتشاف DNA لـ *Bartonella* في *Triatoma rubrofasciata* في جنوب الصين ونوع جديد، *Candidatus Bartonella rondoniensis*، في *Eratyrus mucronatus* في غيانا الفرنسية. بالإضافة إلى ذلك، تم العثور على DNA لـ *B. henselae* في *Triatoma sordida* في البرازيل، مما دفع إلى مزيد من التحقيق في مصادر العدوى، خاصة فيما يتعلق بالثلاثي الأبعاد التي يتم الحفاظ عليها في بيئات خاضعة للرقابة ومصادر وجبات دمها، مثل البط، الذي يقاوم عدوى *T. cruzi*.
الطرق
في هذه الدراسة، تم الحفاظ على البط (*Cairina moschata*) تحت إشراف بيطري وفقًا لإرشادات الرفاهية، في البداية في أقفاص إسمنتية ولاحقًا في بيئات طبيعية لتعزيز راحتهم وصحتهم. تم جمع عينات دم من عشرة بط لعزل *Bartonella spp.* باستخدام طرق زراعة سائلة وصلبة. تم إعداد زراعة الإثراء السائل بصيغة معدلة تضمنت وسط حشرات IPL-41 معززة بمغذيات متنوعة. بعد فترة حضانة لمدة سبعة أيام عند 35 درجة مئوية في جو يحتوي على 5% CO₂، تمت معالجة العينات لاستخراج DNA وزراعتها لاحقًا على وسائط صلبة.
بالإضافة إلى ذلك، تم تحليل الثلاثي الأبعاد (*Rhodnius prolixus*) بعد تغذيتها بدم الأغنام المنزوع التجلط، الذي تم التأكد من خلوه من تلوث *B. henselae*. خضعت الحشرات للتعقيم السطحي وتمت معالجتها لاستخراج DNA باستخدام مجموعة QIAamp DNA Mini Kit. تم إخضاع عينات دم البط وعينات الحشرات لـ PCR التقليدي والمتداخل الذي يستهدف جين ftsZ لـ *B. henselae*، مع تفاصيل عن البرايمرات وظروف الدورة. تم تسلسل الأمبليكون الناتج وتحليله من حيث الهوية النوكليوتيدية باستخدام BLASTn ضد قاعدة بيانات GenBank، مما يضمن تحديد الأنواع بدقة.
النتائج
في قسم النتائج، أكدت الدراسة موثوقية إجراءاتها الجزيئية، كما يتضح من غياب التضخيم في الضوابط السلبية ونجاح التضخيم في جميع الضوابط الإيجابية. تم ملاحظة تضخيم الجينات الذاتية في جميع العينات من كل من الحشرات والبط، مما يشير إلى وجود DNA سليم خالٍ من المثبطات. تم الكشف عن وجود DNA لـ *Bartonella sp.* في 4 من 84 (4.76%) من الثلاثي الأبعاد و9 من 10 (90%) من عينات دم البط باستخدام PCR المتداخل الذي يستهدف جين ftsZ. أظهر تسلسل الأمبليكون من ثلاثة ثلاثي الأبعاد واثنين من البط تطابقًا بنسبة 100% وتغطية كاملة للاستعلام مع تسلسلات سلالة *Bartonella henselae* Houston-1 في GenBank (رقم الوصول CP020742.1)، مما يدل على تطابق كبير.
بالإضافة إلى ذلك، لم يتم العثور على DNA لـ *Bartonella spp.* في أي من عينات زراعة الإثراء السائل. في الزراعة الصلبة، تم اختيار مستعمرة واحدة ذات شكل يشير إلى جنس *Bartonella* للتأكيد الجزيئي؛ ومع ذلك، لم يكن من الممكن إجراء التسلسل بسبب جودة الأمبليكون غير الكافية. أظهر الفحص المجهري وجود كوكوباسيل سلبية الغرام متسقة مع الجنس. يتم توضيح سير العمل لمعالجة العينات وتحليلها في الشكل 1، بينما يوفر الجدول 1 ملخصًا لمقاييس BLASTn لجميع الأمبليكون المسلسلة من الثلاثي الأبعاد والبط.
المناقشة
يقدم قسم المناقشة في ورقة البحث اكتشافات مهمة بشأن الكشف عن DNA لـ *Bartonella henselae* في *Rhodnius prolixus*، مما يمثل أول دليل جزيئي على هذا الارتباط. فشلت الدراسات السابقة في الكشف عن *Bartonella* spp. في البرية *R. prolixus*، على الأرجح بسبب حجم العينة المحدود. قد يُعزى غياب DNA لـ *Bartonella* في زراعات الإثراء السائل إلى تأثيرات التخفيف ومتطلبات نمو البكتيريا الصعبة، بالإضافة إلى ظروف تخزين عينات الدم عند -20 درجة مئوية، والتي، على الرغم من كونها مناسبة للحفاظ على الأحماض النووية، قد لا تدعم البقاء على المدى الطويل للبكتيريا.
تؤسس الدراسة أيضًا رابطًا جديدًا بين بط *Cairina moschata* و*B. henselae*، مما يشير إلى أن هذه الطيور قد تعمل كمصدر للدم للثلاثي الأبعاد المصابة. تشير معدلات الكشف عن DNA لـ *B. henselae* – 4.76% في الثلاثي الأبعاد و90% في دم البط – إلى واجهة نقل بيئية محتملة تشمل مضيفين متعددين ومفصليات الأرجل المتغذية على الدم. ومع ذلك، فإن مجرد وجود DNA بكتيري لا يؤكد العدوى النشطة أو كفاءة الناقل. عزز استخدام PCR المتداخل الحساسية التحليلية، ومع ذلك، فإن الاعتماد على موضع جيني واحد يمثل قيدًا منهجيًا. يجب أن تتضمن الأبحاث المستقبلية أهدافًا جزيئية إضافية وتحليلات فيلو جينية لتوضيح الديناميات البيئية والأدوار الوبائية المحتملة للثلاثي الأبعاد في نقل *B. henselae*.
DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-9946202668036
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42307305
Publication Date: 2026-01-01
Author(s): Luciene Silva dos Santos et al.
Primary Topic: Bartonella species infections research
Overview
This research investigates the presence of *Bartonella henselae* DNA in *Rhodnius prolixus*, a triatomine vector of *Trypanosoma cruzi*, and in ducks (*Cairina moschata*), which serve as a blood source for the insects. Using nested PCR targeting the ftsZ gene, the study analyzed 84 triatomines and blood samples from 10 ducks. The results revealed *B. henselae* DNA in 4.76% of the triatomines and 90% of the ducks. Sequencing of amplicons from three triatomines and two ducks showed complete identity to *B. henselae* strain Houston-1, indicating a significant finding regarding the presence of this pathogen in these species.
The study concludes that this is the first detection of *B. henselae* DNA in both *R. prolixus* and *C. moschata*, suggesting a potential ecological link between triatomines and avian hosts. However, the mere presence of bacterial DNA does not confirm the vector competence of these organisms for transmitting *B. henselae* to humans or ducks. The authors emphasize the need for further research to assess the ability of triatomines to acquire, maintain, and transmit *B. henselae*, which is essential for understanding the epidemiological implications of this bacterium.
Introduction
The introduction of the research paper discusses Bartonellosis, a neglected disease caused by Gram-negative bacteria of the genus Bartonella, particularly focusing on Bartonella henselae, which is linked to various human diseases such as cat scratch disease and myocarditis. The transmission of these bacteria is primarily through blood-feeding arthropod vectors, including fleas and ticks. Notably, a study indicated that individuals with Chagas cardiomyopathy have a significantly higher likelihood (40 times) of being infected with Bartonella spp. compared to healthy individuals, raising concerns about the ecological interactions and potential vector sharing between Bartonella and Trypanosoma cruzi.
The paper highlights recent findings of Bartonella spp. infections in triatomines across different regions, including the detection of Bartonella DNA in Triatoma rubrofasciata in southern China and a novel species, Candidatus Bartonella rondoniensis, in Eratyrus mucronatus in French Guiana. Additionally, B. henselae DNA was found in Triatoma sordida in Brazil, prompting further investigation into the sources of infection, particularly in relation to triatomines maintained in controlled environments and their blood meal sources, such as ducks, which are resistant to T. cruzi infection.
Methods
In this study, ducks (Cairina moschata) were maintained under veterinary supervision in compliance with welfare guidelines, initially in cemented enclosures and later in natural environments to enhance their comfort and health. Blood samples were collected from ten ducks for the isolation of Bartonella spp. using both liquid and solid culture methods. The liquid enrichment culture was prepared with a modified formulation that included IPL-41 insect medium supplemented with various nutrients. Following a seven-day incubation at 35 °C in a 5% CO₂ atmosphere, samples were processed for DNA extraction and further cultured on solid media.
Additionally, triatomines (Rhodnius prolixus) were analyzed after being fed with defibrinated sheep blood, which was confirmed free of B. henselae contamination. The insects underwent surface decontamination and were processed for DNA extraction using the QIAamp DNA Mini Kit. Both duck blood and insect samples were subjected to conventional and nested PCR targeting the ftsZ gene of B. henselae, with specific primers and cycling conditions detailed. The resulting amplicons were sequenced and analyzed for nucleotide identity using BLASTn against the GenBank database, ensuring accurate species-level identification.
Results
In the results section, the study confirmed the reliability of its molecular procedures, as evidenced by the absence of amplification in negative controls and successful amplification in all positive controls. Amplification of endogenous genes was observed in all samples from both insects and ducks, indicating intact DNA free from inhibitors. The presence of Bartonella sp. DNA was detected in 4 out of 84 (4.76%) triatomines and in 9 out of 10 (90%) duck blood samples using nested PCR targeting the ftsZ gene. Sequencing of amplicons from three triatomines and two ducks demonstrated 100% identity and full query coverage with Bartonella henselae strain Houston-1 sequences in GenBank (accession No. CP020742.1), indicating a significant match.
Additionally, no Bartonella spp. DNA was found in any liquid enrichment culture samples. In solid culture, a single colony with morphology suggestive of the genus Bartonella was selected for molecular confirmation; however, sequencing could not be performed due to insufficient amplicon quality. Microscopic examination revealed Gram-negative coccobacilli consistent with the genus. The workflow of sample processing and analysis is illustrated in Figure 1, while Table 1 provides a summary of the BLASTn metrics for all sequenced amplicons from triatomines and ducks.
Discussion
The discussion section of the research paper presents significant findings regarding the detection of *Bartonella henselae* DNA in *Rhodnius prolixus*, marking the first molecular evidence of this association. Previous studies had failed to detect *Bartonella* spp. in wild *R. prolixus*, likely due to a limited sample size. The absence of *Bartonella* DNA in liquid enrichment cultures may be attributed to dilution effects and the bacteria’s fastidious growth requirements, compounded by the storage conditions of blood samples at -20 °C, which, while suitable for nucleic acid preservation, may not support long-term viability of the bacteria.
The study also establishes a novel link between *Cairina moschata* ducks and *B. henselae*, suggesting these birds may serve as a blood source for infected triatomines. The detection rates of *B. henselae* DNA—4.76% in triatomines and 90% in duck blood—indicate a potential environmental transmission interface involving multiple hosts and hematophagous arthropods. However, the mere presence of bacterial DNA does not confirm active infection or vector competence. The use of nested PCR enhanced analytical sensitivity, yet the reliance on a single genetic locus poses a methodological limitation. Future research should incorporate additional molecular targets and phylogenetic analyses to better elucidate the ecological dynamics and potential epidemiological roles of triatomines in the transmission of *B. henselae*.