vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RAS10.18699/VJ18.351vavilov-1445Research ArticleМЕДИЦИНСКАЯ ГЕНЕТИКА, НЕЙРОГЕНЕТИКА, ИММУНОГЕНЕТИКА, БИОМЕДИЦИНАPOPULATION GENETICSИдентификация и генетическая характеризация этиологического агента пироплазмидоза лошадей на территории Западной и Восточной СибириIdentification of the etiological agent of equine piroplasmosis in Western and Eastern SiberiaРарВ. А.RarV. A.

Новосибирск

Novosibirsk

rarv@niboch.nsc.ruМарченкоВ. А.MarchenkoV. A.

Республика Алтай, с. Майма

Republic of Altay, Mayma

ЕфремоваЕ. А.EfremovaE. A.

Новосибирская область, пос. Краснообск

Novosibirsk region, Krasnoobsk

СунцоваО. В.SuntsovaO. V.

Иркутск

Irkutsk

ЛисакО. В.LisakO. V.

Иркутск

Irkutsk

ТикуновА. Ю.TikunovA. Y.

Новосибирск

Novosibirsk

МельцовИ. В.MeltsovI. V.

Иркутская область, пос. Молодежный

Irkutsk region, Molodezhny settlement

ТикуноваН. В.TikunovaN. V.

Новосибирск

Novosibirsk

Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наукРоссияInstitute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RASRussian FederationГорно-Алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйстваРоссияGorno-Altay Research Institute of AgricultureRussian FederationИнститут экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего ВостокаРоссияInstitute of Experimental Veterinary Science of Siberia and the Far EastRussian FederationНаучный центр проблем здоровья семьи и репродукции человекаРоссияScientific Center of Family Health Problems and Human ReproductionRussian FederationИркутский государственный аграрный университет им. А.А. ЕжевскогоРоссияIrkutsk State Agrarian University named after A.A. EzhevskyRussian Federation201806042018222224229Copyright © Рар В.А., Марченко В.А., Ефремова Е.А., Сунцова О.В., Лисак О.В., Тикунов А.Ю., Мельцов И.В., Тикунова Н.В., 20182018Рар В.А., Марченко В.А., Ефремова Е.А., Сунцова О.В., Лисак О.В., Тикунов А.Ю., Мельцов И.В., Тикунова Н.В.Rar V.A., Marchenko V.A., Efremova E.A., Suntsova O.V., Lisak O.V., Tikunov A.Y., Meltsov I.V., Tikunova N.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/1445

Пироплазмидоз лошадей – природно-очаговая инфекция, вызываемая простейшими гемопаразитами отряда Piroplasmida Babesia caballi и Theileria equi. Животные, выздоровевшие после пироплазмидоза, остаются в течение длительного времени резервуарами инфекции и могут передавать патогены клещам-переносчикам. Случаи пироплазмидоза лошадей периодически отмечают в различных регионах Сибири, но до настоящего времени возбудители пироплазмидозов лошадей в России не были генетически охарактеризованы. Цель данной работы – изучение инфицированности лошадей из Новосибирской и Иркутской областей и из Республики Алтай возбудителями пироплазмидоза; установление видовой принадлежности выявленных возбудителей и их генетическая характеризация. Исследованы образцы крови от 155 лошадей на наличие ДНК бабезий и тейлерий методом двухраундовой ПЦР с последующим секвенированием положительных образцов. ДНК T. equi обнаружена в образцах крови у 57.9, 38.5 и 65.0 % лошадей из Новосибирской, Иркутской областей и Республики Алтай соответственно. Инфицированные животные были зарегистрированы практически во всех населенных пунктах, включенных в настоящую работу, что свидетельствует о том, что большинство исследованных мест являются эндемичными по тейлериозу лошадей. Следует отметить, что ДНК B. caballi не обнаружена ни в одном из исследованных образцов, несмотря на то, что раньше данный возбудитель детектировался во многих районах России, в том числе и на Алтае. На основании анализа нуклеотидных последовательностей гена 18S рРНК образцы T. equi относились к двум из четырех известных генетических групп, существенно различающихся между собой по последовательностям вариабельной (V4) области гена. Все последовательности T. equi группы В были идентичны между собой и соответствовали последовательностям, выявленным в крови лошадей из Китая и Кореи, а последовательности T. equi группы А различались между собой одной-пятью заменами и соответствовали последовательностям, обнаруженным в крови лошадей из Индии и Бразилии, или отличались от них единичными заменами. Следует отметить, что в настоящем исследовании впервые подтверждено генетически наличие этиологического агента пироплазмидоза в образцах крови лошадей на территории России.

Equine piroplasmosis is a natural tick-borne infection caused by hemoprotozoan parasites of the order Piroplasmida, Babesia caballi and Theileria equi. Animals that recover from piroplasmosis remain persistently infected carriers and can transmit pathogens to vector ticks. Cases of equine piroplasmosis are periodically observed in Siberia, however, no agent of equine piroplasmosis has yet been genetically characterized in Russia. The aim of this work was studying the prevalence of the infectious agents of piroplasmosis in horses from Siberia and genotyping the detected agents. Blood samples from 155 horses were examined for the presence of Babesia and Theileria DNA by nested PCR with the subsequent sequencing of positive samples. DNA of T. equi was found in blood samples from 57.9 %, 38.5 % and 65.0 % of horses from Novosibirsk province, Irkutsk province, and the Republic of Altai, respectively. T. equi DNA was found in the samples from almost all sampling sites included in this study, indicating that most of the studied sites are endemic for equine theileriosis. Surprisingly, DNA of B. caballi was not found in any of the samples examined, even though this agent had previously been detected in many regions in Russia, including Altai. The analysis of the determined 18S rRNA gene sequences demonstrated that T. equi samples belonged to two genetic groups, which differed significantly by the sequences of the variable (V4) region of the gene. All T. equi sequences from group B were identical and corresponded to T. equi sequences found in the blood of horses from China and Korea, while T. equi sequences from group A differed by 1–5 nucleotide substitutions and were identical to the sequences from the blood of horses from India and Brazil or differed from them by single mismatches. Notably, in this study the presence of etiological agent of piroplasmosis in blood samples from horses in Russia was genetically confirmed for the first time.

пироплазмидоз лошадейTheileria equiфилогенетический анализген 18S рРНКСибирьequine piroplasmosisTheileria equiphylogenetic analysis18S rRNA geneSiberiaReferencesAbramov I.V. On the longevity of the causative agent of equine pyroplasmosis (Piroplasma caballi) in ticks Hyalomma plumbeum Panzer, 1795. Veterinariya = Veterinary. 1955;3:42-46. (in Russian)Abramov I.V. On the longevity of the causative agent of equine pyroplasmosis (Piroplasma caballi) in ticks Hyalomma plumbeum Panzer, 1795. Veterinariya = Veterinary. 1955;3:42-46. (in Russian)Bhoora R., Franssen L., Oosthuizen M.C., Guthrie A.J., Zweygarth E., Penzhorn B.L., Jongejan F., Collins N.E. Sequence heterogeneity in the 18S rRNA gene within Theileria equi and Babesia caballi from horses in South Africa. Vet. Parasitol. 2009;159(2):112-120. DOI 10.1016/j.vetpar.2008.10.004.Bhoora R., Franssen L., Oosthuizen M.C., Guthrie A.J., Zweygarth E., Penzhorn B.L., Jongejan F., Collins N.E. Sequence heterogeneity in the 18S rRNA gene within Theileria equi and Babesia caballi from horses in South Africa. Vet. Parasitol. 2009;159(2):112-120. DOI 10.1016/j.vetpar.2008.10.004.Budnik V.S. New data on the mechanism of transmission of the causative agent of equine nuttalliosis by pasture ticks (Dermacentor marginatus Sulz). Veterinariya = Veterinary. 1955;8:36-43. (in Russian)Budnik V.S. New data on the mechanism of transmission of the causative agent of equine nuttalliosis by pasture ticks (Dermacentor marginatus Sulz). Veterinariya = Veterinary. 1955;8:36-43. (in Russian)Fedulina O.O., Rar V.A., Suntsova O.V., Kozlova I.V. Identification of Theileria equi in horse blood in Irkutsk oblast. Byulleten VSNTs SO RAMN = Bulletin of the East Siberian Scientific Center SBRAMS. 2014;6:101-104. (in Russian)Fedulina O.O., Rar V.A., Suntsova O.V., Kozlova I.V. Identification of Theileria equi in horse blood in Irkutsk oblast. Byulleten VSNTs SO RAMN = Bulletin of the East Siberian Scientific Center SBRAMS. 2014;6:101-104. (in Russian)Homer M.J., Aguilar-Delfin I., Telford III S.R., Krause P.J., Persing D.H. Babesiosis. Clin. Microbiol. Rev. 2000;13(3):451-469.Homer M.J., Aguilar-Delfin I., Telford III S.R., Krause P.J., Persing D.H. Babesiosis. Clin. Microbiol. Rev. 2000;13(3):451-469.Khristianovsky P.I., Belichenko V.V. Piroplasmoses of animals on Southern Ural. Rossiyskiy parazitologicheskiy zhurnal = Russian Parasitological Journal. 2009;2:70-74. (in Russian)Khristianovsky P.I., Belichenko V.V. Piroplasmoses of animals on Southern Ural. Rossiyskiy parazitologicheskiy zhurnal = Russian Parasitological Journal. 2009;2:70-74. (in Russian)Markov A.A., Kurchatov V.N., Dzasokhov G.S. The role of Rhipicephalus bursa ticks in the spreading of equine nuttaliosis. Veterinariya = Veterinary. 1940;1:33. (in Russian)Markov A.A., Kurchatov V.N., Dzasokhov G.S. The role of Rhipicephalus bursa ticks in the spreading of equine nuttaliosis. Veterinariya = Veterinary. 1940;1:33. (in Russian)Mehlhorn H., Schein E. Redescription of Babesia equi Laveran, 1901 as Theileria equi. Parasitol. Res. 1998;84(6):467-475.Mehlhorn H., Schein E. Redescription of Babesia equi Laveran, 1901 as Theileria equi. Parasitol. Res. 1998;84(6):467-475.Ovchinnikov P.A., Nikitenko G.I., Zhiltsov P.A., Zabelin V.A. Dermacentor nuttalli ticks as a vector of equine piroplasmosis and nuttalliosis. Veterinariya = Veterinary. 1941;2:15-16. (in Russian)Ovchinnikov P.A., Nikitenko G.I., Zhiltsov P.A., Zabelin V.A. Dermacentor nuttalli ticks as a vector of equine piroplasmosis and nuttalliosis. Veterinariya = Veterinary. 1941;2:15-16. (in Russian)Petunin F.A. Hyalomma scupense P. Sch. tick is a vector of equine nuttalliosis. Veterinariya = Veterinary. 1948;9:14. (in Russian)Petunin F.A. Hyalomma scupense P. Sch. tick is a vector of equine nuttalliosis. Veterinariya = Veterinary. 1948;9:14. (in Russian)Rar V.A., Epikhina T.I., Suntsova O.V., Kozlova I.V., Lisak O.V., Pukhovskaya N.M., Vysochina N.P., Ivanov L.I., Tikunova N.V. Genetic variability of Babesia parasites in Haemaphysalis spp. and Ixodes persulcatus ticks in the Baikal region and Far East of Russia. Infect. Genet. Evol. 2014;28:270-275. DOI 10.1016/j.meegid.2014. 10.010.Rar V.A., Epikhina T.I., Suntsova O.V., Kozlova I.V., Lisak O.V., Pukhovskaya N.M., Vysochina N.P., Ivanov L.I., Tikunova N.V. Genetic variability of Babesia parasites in Haemaphysalis spp. and Ixodes persulcatus ticks in the Baikal region and Far East of Russia. Infect. Genet. Evol. 2014;28:270-275. DOI 10.1016/j.meegid.2014. 10.010.Rar V.A., Epikhina T.I., Tikunova N.V., Bondarenko E.I., Ivanov M.K., Yakimenko V.V., Malkova M.G., Tantsev A.K. DNA detection of pathogens transmitted by Ixodidae ticks in blood of small mammals inhabiting the forest biotopes in the Middle Irtysh region (Omsk oblast, West Siberia). Parazitologiya = Parasitology. 2014;48(1):37- 53. (in Russian)Rar V.A., Epikhina T.I., Tikunova N.V., Bondarenko E.I., Ivanov M.K., Yakimenko V.V., Malkova M.G., Tantsev A.K. DNA detection of pathogens transmitted by Ixodidae ticks in blood of small mammals inhabiting the forest biotopes in the Middle Irtysh region (Omsk oblast, West Siberia). Parazitologiya = Parasitology. 2014;48(1):37- 53. (in Russian)Salim B., Bakheit M.A., Kamau J., Nakamura I., Sugimoto C. Nucleotide sequence heterogeneity in the small subunit ribosomal RNA gene within Theileria equi from horses in Sudan. Parasitol. Res. 2010;106(2):493-498. DOI 10.1007/s00436-009-1691-7.Salim B., Bakheit M.A., Kamau J., Nakamura I., Sugimoto C. Nucleotide sequence heterogeneity in the small subunit ribosomal RNA gene within Theileria equi from horses in Sudan. Parasitol. Res. 2010;106(2):493-498. DOI 10.1007/s00436-009-1691-7.Scoles G.A., Ueti M.W. Vector ecology of equine piroplasmosis. Annu. Rev. Entomol. 2015;60:561-580. DOI 10.1146/annurev-ento010814-021110.Scoles G.A., Ueti M.W. Vector ecology of equine piroplasmosis. Annu. Rev. Entomol. 2015;60:561-580. DOI 10.1146/annurev-ento010814-021110.Semenov P.V. Distribution of ixodid ticks and equine hemosporodioses in Altai kray. Sbornik nauchnykh rabot Altayskoy nauchno-issledovatelskoy veterinarnoy stantsii [Collection of scientific works of the Altai SRVS]. 1955;1:245-262. (in Russian)Semenov P.V. Distribution of ixodid ticks and equine hemosporodioses in Altai kray. Sbornik nauchnykh rabot Altayskoy nauchno-issledovatelskoy veterinarnoy stantsii [Collection of scientific works of the Altai SRVS]. 1955;1:245-262. (in Russian)Uilenberg G. Babesia – a historical overview. Vet. Parasitol. 2006;138: 3-10. Wise L.N., Kappmeyer L.S., Mealey R.H., Knowles D.P. Review of equine piroplasmosis. J. Vet. Intern. Med. 2013;27(6):1334-1346.Uilenberg G. Babesia – a historical overview. Vet. Parasitol. 2006;138: 3-10. Wise L.N., Kappmeyer L.S., Mealey R.H., Knowles D.P. Review of equine piroplasmosis. J. Vet. Intern. Med. 2013;27(6):1334-1346.Yuzhakov A.Yu. Epizootology of equine piroplasmosis in the Republic of Altai. Tezisy dokladov nauchnoy konferentsii “Aktualnye voprosy biologii, ekologii i veterinarnoy meditsiny domashnikh zhivotnykh” [Abstracts from the scientific conference “Current problems in biology, ecology and veterinary medicine of domestic animals”]. Tyumen, 2012;142-144 (in Russian)Yuzhakov A.Yu. Epizootology of equine piroplasmosis in the Republic of Altai. Tezisy dokladov nauchnoy konferentsii “Aktualnye voprosy biologii, ekologii i veterinarnoy meditsiny domashnikh zhivotnykh” [Abstracts from the scientific conference “Current problems in biology, ecology and veterinary medicine of domestic animals”]. Tyumen, 2012;142-144 (in Russian)Zhang Y., Chahan B., Liu S., Song R., Li Y., Huercha, Guo Q., Wu H., Zhu Y. Epidemiologic studies on Theileria equi infections for grazing horses in Ili of Xinjiang province. Vet. Parasitol. 2017,244: 111-113.Zhang Y., Chahan B., Liu S., Song R., Li Y., Huercha, Guo Q., Wu H., Zhu Y. Epidemiologic studies on Theileria equi infections for grazing horses in Ili of Xinjiang province. Vet. Parasitol. 2017,244: 111-113.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.