Detection of Bartonella and Rickettsia in small mammals and their ectoparasites in México

Fleas and sucking lice are important vectors of multiple pathogens causing major epidemics worldwide. However these insects are vectors of a wide range of largely understudied and unattended pathogens, especially several species of bacteria’s of the genera Bartonella and Rickettsia. For this reason the aim of the present work was to identify the presence and diversity of Bartonella and Rickettsia species in endemic murine typhus foci in Hidalgo, México. A cross-sectional study was carried out to collect small mammals and their associated ectoparasites during October, 2014. Samples of liver and ear of hosts, and ectoparasites were fixed in absolute ethanol and examined to identify the presence of Bartonella and Rickettsia DNA by the amplification of specific fragments of the gltA and ompB genes using conventional PCR. The recovered sequences were compared with those deposited in GenBank, and phylogenetic analyzes were carried out to identify the position of the pathogens detected with respect to the valid species previously reported worldwide. A total of 47 fleas and 172 sucking lice, belonging to five families (Ceratophyllidae, Leptopsyllidae, Ctenophtalmidae, Hoplopleuridae, Polyplacidae) and related to six species were collected from 40 rodents of four species and one shrew. Only four hosts (two P. beatae, and two R. norvergicus) were positive to Bartonella elizabethae, Bartonella vinsonii and Rickettsia typhi. In the case of ectoparasites, 23 specimens of two flea species (Peromyscopsylla hesperomys and Plusaetis mathesoni) tested positive for B. vinsonii. No evidence of Bartonella or Rickettsia was detected in any lice. Our findings represent the first record of Bartonella elizabethae a confirmed zoonotic pathogen causing endocarditis in México and several new associations of Bartonella with Mexican flea species, which highlight the importance of the establishment of active entomological surveillance in wildlife.

Resumen:

Las pulgas y los piojos son vectores de patógenos causantes de epidemias de importancia histórica. Sin embargo, estos insectos son vectores de una amplia gama de patógenos poco estudiados y no atendidos, especialmente varias especies de bacterias de los géneros Bartonella y Rickettsia. Por este motivo, el objetivo del presente trabajo fue identificar la presencia y diversidad de las especies de Bartonella y Rickettsia en un foco de tifus murino en el estado de Hidalgo, México. Se realizó un estudio transversal para recolectar hospederos y sus ectoparásitos durante octubre de 2014. Las muestras de hígado y oreja de los hospederos y los ectoparásitos se fijaron en etanol absoluto y se examinaron para identificar la presencia de ADN de Bartonella y Rickettsia mediante la extracción de DNA y amplificación de fragmentos específicos de los genes gltA y ompB. Las secuencias obtenidas fueron comparadas con aquellas depositadas en GenBank y se realizaron análisis filogenéticos para identificar la posición de los patógenos detectados respecto a las especies válidas previamente reportadas a nivel mundial. Se recolectaron un total de 47 pulgas y 172 piojos chupadores, pertenecientes a seis especies de cinco familias (Ceratophyllidae, Leptopsyllidae, Ctenophtalmidae, Hoplopleuridae, Polyplacidae) asociados con 40 roedores de cuatro especies y una musaraña. Sólo cuatro hospederos (dos P. beatae, y dos R. norvergicus) resultaron positivos para Bartonella elizabethae, Bartonella vinsonii y Rickettsia typhi. En el caso de los ectoparásitos, 23 ejemplares de dos especies de pulgas (Peromyscopsylla hesperomys y Plusaetis mathesoni) fueron positivos para B. vinsonii. No se detectó evidencia de ninguno de los dos patógenos en los piojos analizados. Nuestros hallazgos representan el primer registro de Bartonella elizabethae, un patógeno zoonótico confirmado que causa endocarditis en México y varias asociaciones nuevas de Bartonella con especies de pulgas mexicanas, lo cual resalta la necesidad de implementar vigilancia entomológica activa para el monitoreo de estos patógenos en animales silvestres.