نهج مشترك للأمبليكون لدراسة تعدد الطفيليات الدودية في الحيوانات البرية المحتجزة في جنوب الصين
A combined amplicon approach to nematode polyparasitism occurring in captive wild animals in southern China

المجلة: Parasites & Vectors، المجلد: 17، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s13071-024-06173-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38419103
تاريخ النشر: 2024-02-28
المؤلف: Hong‐Yi Li وآخرون
الموضوع الرئيسي: عدوى الديدان الطفيلية والسيطرة عليها

نظرة عامة

تدرس الدراسة الديدان الخيطية في الجهاز الهضمي (GIT) لدى الحيوانات البرية المحتجزة في جنوب الصين، مع معالجة الفجوة في المعرفة المتعلقة بمجتمعات الديدان الخيطية في مثل هذه البيئات. باستخدام الفحص المجهري وتسلسل الأمبليكون، قام الباحثون بتحليل 512 عينة براز من 121 نوعًا، وحددوا رتبة واحدة، وعائلة واحدة، وأربعة أجناس، وعشرة أنواع من الديدان الخيطية. وُجد أن انتشار الديدان الخيطية في الجهاز الهضمي كان 20.7%، مع اختلافات ملحوظة عبر مجموعات الحيوانات المختلفة: 42.3% في الزواحف، 26.5% في العواشب، 25.0% في الرئيسيات غير البشرية، 20.0% في الآكلات omnivores، 12.2% في آكلات اللحوم، و12.1% في الطيور. تضمنت الأنواع السائدة *Haemonchus contortus* في العواشب و*Trichuris* في الرئيسيات، مع ملاحظات لهياكل مجتمعية مميزة بين الرئيسيات الشجرية والأرضية.

تؤكد النتائج على تعقيد مجتمعات الديدان الخيطية وتبرز انتشار التطفل المتعدد بين الحيوانات البرية المحتجزة. تقترح الدراسة أن موطن المضيف وعاداته الغذائية تؤثر على اختيار الديدان الخيطية، مما يبرز الحاجة إلى زيادة الوعي بالمخاطر المحتملة على الصحة العامة والتأثيرات البيئية التي تشكلها هذه الطفيليات. بالإضافة إلى ذلك، فإن اكتشاف أنواع جديدة من *Trichuris* و*Heterakis* في القنافذ والطيور الملونة المحتجزة يساهم أيضًا في فهم تنوع الديدان الخيطية في هذه البيئات.

مقدمة

تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الأهمية البيئية للديدان الخيطية في الجهاز الهضمي (GIT) لدى الحيوانات البرية في جنوب الصين، وهي منطقة شبه استوائية غنية بالتنوع البيولوجي. تشغل هذه الديدان الخيطية، التي تسكن بشكل رئيسي الجهاز الهضمي لمجموعة متنوعة من الحياة البرية، بما في ذلك الرئيسيات غير البشرية وآكلات اللحوم، مخاطر صحية خطيرة من خلال التسبب في حالات مثل الإسهال والهزال، مما قد يؤدي إلى الوفاة ويهدد الأنواع المهددة بالفعل. تصنف الدراسة الديدان الخيطية الرئيسية إلى مجموعات بناءً على تسلسلات RNA الريبوسومي الفرعي الصغير (SSU rRNA) وتؤكد على تعقيد ديناميات مجتمع الديدان الخيطية المتأثرة بعوامل مثل التطفل المتعدد وبيئة المضيف.

لمعالجة التحديات في تحديد الديدان الخيطية المتزامنة العدوى، وخاصة تلك التي لها أشكال بيض مشابهة، تستخدم الدراسة نهجًا متعدد الجوانب يجمع بين الفحص المجهري لبيض البراز، وتحليل الأمبليكون، وتقنيات تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). من خلال التركيز على نمط SSU rRNA المحدد للديدان الخيطية لتحليل الأمبليكون، تهدف الدراسة إلى تعزيز تحديد الديدان الخيطية في الحيوانات البرية المحتجزة. في النهاية، تسعى هذه الدراسة إلى توضيح تنوع التطفل المتعدد للديدان الخيطية، وبالتالي المساهمة في الوقاية والسيطرة على الأمراض المرتبطة بالديدان الخيطية وحماية صحة الحياة البرية والبشر في المنطقة.

الطرق

تحدد قسم “الطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والتقنيات التحليلية المستخدمة للتحقيق في سؤال البحث. استخدمت الدراسة نهجًا كميًا، يتضمن تحليلات إحصائية لتقييم العلاقات بين المتغيرات. شملت جمع البيانات طريقة أخذ عينات منهجية، مما يضمن عينة تمثيلية من السكان المدروسين.

استخدم الباحثون أدوات إحصائية متنوعة، بما في ذلك تحليل الانحدار واختبار الفرضيات، لتقييم أهمية نتائجهم. بالإضافة إلى ذلك، شملت المنهجية إجراءات تحقق صارمة لتعزيز موثوقية وصدق النتائج. بشكل عام، تم تصميم الطرق لتوفير إطار عمل قوي لمعالجة أهداف البحث واستخلاص استنتاجات ذات مغزى من البيانات.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح نتائج الدراسة، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها، ويبرز الاتجاهات أو الأنماط المهمة التي لوحظت في البيانات. عادةً ما تكون النتائج مصحوبة بأشكال أو جداول أو رسوم بيانية ذات صلة تمثل النتائج بصريًا، مما يسهل التفسير والمقارنة.

بالإضافة إلى ذلك، قد يناقش القسم تداعيات النتائج فيما يتعلق بالفرضيات أو أسئلة البحث المطروحة سابقًا في الدراسة. من الضروري أن يتم تقديم النتائج بوضوح وموضوعية، مما يضمن أن البيانات تدعم الاستنتاجات التي توصل إليها الباحثون. بشكل عام، يعد هذا القسم مكونًا حاسمًا من الورقة، حيث يوفر الأدلة التجريبية اللازمة للتحقق من ادعاءات الدراسة.

المناقشة

تحدد قسم المناقشة في ورقة البحث الاعتبارات الأخلاقية والمنهجيات المستخدمة في دراسة الديدان الخيطية الطفيلية في الجهاز الهضمي (GIT) لدى الحيوانات البرية المحتجزة في جميع أنحاء جنوب الصين. تم الحصول على جميع عينات البراز بشكل أخلاقي من الحيوانات في حدائق الحيوان ومركز إنقاذ الحياة البرية، مع الالتزام بإرشادات رفاهية الحيوان المحلية. تم جمع وتحليل ما مجموعه 512 عينة براز من 121 حيوانًا بريًا باستخدام مزيج من الفحص المجهري، واستخراج الحمض النووي، وتقنيات تضخيم PCR. حددت الدراسة مجتمعًا متنوعًا من الديدان الخيطية، مع معدل اكتشاف إيجابي قدره 20.7% عبر السكان الم sampled، مما يبرز انتشار أنواع مختلفة من الديدان الخيطية، بما في ذلك Trichuris وStrongyloides، التي تشكل مخاطر محتملة على الصحة العامة.

تؤكد البحث على فعالية دمج المجهر التقليدي مع التقنيات الجزيئية المتقدمة، مثل تسلسل الأمبليكون لـ SSU rRNA وITS2، لتعزيز تحديد أنواع الديدان الخيطية. بينما قدم المجهر اكتشافًا سريعًا، كان محدودًا في التمييز بين بيض الديدان الخيطية المتشابهة شكليًا. سمح استخدام التسلسل عالي الإنتاجية بفهم أكثر شمولاً لمجتمع الديدان الخيطية، كاشفًا عن وجود كبير لعدة أنواع عبر فئات حيوانية مختلفة. لم يحسن هذا النهج المتكامل فقط من دقة تحديد الديدان الخيطية، بل أكد أيضًا على الآثار البيئية للعدوى الطفيلية في الحياة البرية المحتجزة، مما يشير إلى أن المناخ شبه الاستوائي في جنوب الصين يسهل انتشار هذه الطفيليات.

Journal: Parasites & Vectors, Volume: 17, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s13071-024-06173-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38419103
Publication Date: 2024-02-28
Author(s): Hong‐Yi Li et al.
Primary Topic: Helminth infection and control

Overview

The study investigates gastrointestinal tract (GIT) nematodes in captive wild animals in southern China, addressing the gap in knowledge regarding nematode communities in such settings. Utilizing microscopic examination and amplicon sequencing, the researchers analyzed 512 fecal samples from 121 species, identifying one order, one family, four genera, and ten species of nematodes. The overall prevalence of GIT nematodes was found to be 20.7%, with notable variations across different animal groups: 42.3% in reptiles, 26.5% in herbivores, 25.0% in nonhuman primates, 20.0% in omnivores, 12.2% in carnivores, and 12.1% in avians. Dominant species included *Haemonchus contortus* in herbivores and *Trichuris* species in primates, with distinct community structures observed between arboreal and terrestrial primates.

The findings underscore the complexity of nematode communities and highlight the prevalence of polyparasitism among captive wild animals. The study suggests that host habitat and dietary habits influence nematode selection, emphasizing the need for increased awareness of the potential zoonotic risks and ecological impacts posed by these parasites. Additionally, the discovery of new *Trichuris* and *Heterakis* species in captive porcupines and peafowls further contributes to the understanding of nematode diversity in these environments.

Introduction

The introduction of the research paper highlights the ecological significance of gastrointestinal tract (GIT) nematodes in wild animals in southern China, a subtropical region rich in biodiversity. These nematodes, which predominantly inhabit the GIT of various wildlife, including non-human primates and carnivores, pose serious health risks by causing conditions such as diarrhea and emaciation, potentially leading to mortality and threatening already endangered species. The study categorizes major nematodes into clades based on small subunit ribosomal RNA (SSU rRNA) sequences and emphasizes the complexity of nematode community dynamics influenced by factors such as polyparasitism and host ecology.

To address the challenges in identifying co-infective nematodes, particularly those with similar egg morphologies, the study employs a multifaceted approach combining microscopic examination of fecal eggs, amplicon analysis, and polymerase chain reaction (PCR) techniques. By focusing on the nematode-specific SSU rRNA motif for amplicon analysis, the research aims to enhance the identification of GIT nematodes in captive wild animals. Ultimately, this study seeks to elucidate the diversity of GIT nematode polyparasitism, thereby contributing to the prevention and control of nematode-related diseases and safeguarding both wildlife and human health in the region.

Methods

The “Methods” section of the research paper outlines the experimental design and analytical techniques employed to investigate the research question. The study utilized a quantitative approach, incorporating statistical analyses to assess the relationships between variables. Data collection involved a systematic sampling method, ensuring a representative sample of the population under study.

The researchers employed various statistical tools, including regression analysis and hypothesis testing, to evaluate the significance of their findings. Additionally, the methodology included rigorous validation procedures to enhance the reliability and validity of the results. Overall, the methods were designed to provide a robust framework for addressing the research objectives and drawing meaningful conclusions from the data.

Results

The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, including any statistical analyses performed, and highlights significant trends or patterns observed in the data. The results are typically accompanied by relevant figures, tables, or graphs that visually represent the findings, allowing for easier interpretation and comparison.

Additionally, the section may discuss the implications of the results in relation to the hypotheses or research questions posed earlier in the study. It is crucial that the results are presented clearly and objectively, ensuring that the data supports the conclusions drawn by the researchers. Overall, this section serves as a critical component of the paper, providing the empirical evidence necessary to validate the study’s claims.

Discussion

The discussion section of the research paper outlines the ethical considerations and methodologies employed in studying gastrointestinal (GIT) parasitic nematodes in captive wild animals across southern China. All fecal samples were ethically sourced from animals in zoos and a wildlife rescue center, adhering to local animal welfare guidelines. A total of 512 fecal samples from 121 wild animals were collected and analyzed using a combination of microscopic examination, DNA extraction, and PCR amplification techniques. The study identified a diverse nematode community, with a positive detection rate of 20.7% across the sampled populations, highlighting the prevalence of various nematode species, including Trichuris and Strongyloides, which pose potential zoonotic risks.

The research emphasizes the effectiveness of integrating traditional microscopy with advanced molecular techniques, such as amplicon sequencing of SSU rRNA and ITS2, to enhance the identification of nematode species. While microscopy provided rapid detection, it was limited in distinguishing between morphologically similar nematode eggs. The use of high-throughput sequencing allowed for a more comprehensive understanding of the nematode community, revealing a significant presence of multiple species across different animal categories. This integrated approach not only improved the specificity of nematode identification but also underscored the ecological implications of parasitic infections in captive wildlife, suggesting that the subtropical climate of southern China facilitates the proliferation of these parasites.