Research Article

Could the domestic cat play a significant role in the transmission of Echinococcus multilocularis? A study based on qPCR analysis of cat feces in a rural area in France

Le chat domestique pourrait-il jouer un rôle important dans la transmission d’Echinococcus multilocularis ? Une étude basée sur l’analyse qPCR de fèces de chats dans une zone rurale en France

¹ Chrono-Environnement Laboratory, UMR UBFC/CNRS 6249 aff. INRA, University of Bourgogne Franche-Comté, 25030 Besançon, France
² Department of Parasitology-Mycology, University Hospital of Besançon, 25030 Besançon, France
³ Entente for the Control of Zoonoses, 54220 Malzéville, France
⁴ ANSES Nancy Laboratory for Rabies and Wildlife, National Reference Laboratory for Echinococcus spp., Wildlife Surveillance and Eco-Epidemiology Unit, Technopole Agricole et Vétérinaire, 54220 Malzéville, France

^* Corresponding author: jenny.knapp@univ-fcomte.fr

Received: 8 July 2016
Accepted: 28 September 2016

Abstract

Echinococcus multilocularis, a cestode parasite responsible for alveolar echinococcosis in humans, is often reported in Europe. It involves red foxes, domestic dogs, and domestic and wild cats as definitive hosts. The parasite infects small mammals and accidentally humans as intermediate hosts and develops in a similar way to a tumor, usually in the liver. Domestic animals are suspected of playing a role in parasite transmission, but this is rarely proven. Moreover, the role of domestic cats is thought to be small, because of experimental studies showing incomplete development of the parasite observed in their intestines. In the present study, we investigated copro-sampling performed in a rural and highly endemic area in Eastern France, on carnivore feces (n = 150). From these samples, the parasite was detected and identified by DNA analysis using quantitative PCR targeting part of a mitochondrial gene (Em-qPCR). Taeniid eggs were isolated from positive-Em-qPCR samples by flotation, and species identification was confirmed by sequencing on DNA extracts. From a total of 43 copro-samples from cats, four tested positive for E. multilocularis by the Em-qPCR. In two of these, we found parasite eggs that were identified as E. multilocularis. This finding was confirmed by sequencing, while one dog stool out of 61 collected was found to be positive, no egg was detectable. At the same time, 34% of fox stools tested positive for the parasite. The present study challenges the current idea that cats are only of minor significance in the E. multilocularis life cycle.

Résumé

Echinococcus multilocularis, un cestode parasite responsable de l’échinococcose alvéolaire chez l’homme est souvent mentionné en Europe. Il implique comme hôtes définitifs les renards roux, les chiens domestiques et les chats domestiques et sauvages. Le parasite implique, comme hôtes intermédiaires, des petits mammifères et accidentellement l’homme, et se développe de manière similaire à une tumeur, habituellement dans le foie. Les animaux domestiques sont suspectés de jouer un rôle dans la transmission du parasite, mais ce fait est rarement prouvé. De plus, le rôle des chats domestiques est connu pour être minime, en raison d’études expérimentales montrant un développement incomplet du parasite observé dans leurs intestins. Dans la présente étude nous avons examiné un échantillonnage coprologique réalisé dans une aire rurale hautement endémique dans l’Est de la France, sur des fèces de carnivores (n = 150). À partir de ces échantillons, le parasite a été détecté et identifié par analyse ADN en utilisant la PCR quantitative ciblant une partie d’un gène mitochondrial (qPCR-Em). Des œufs de Taeniidae ont été isolés à partir des échantillons positifs à la qPCR-Em par flottaison et l’identification spécifique a été confirmée par séquençage sur des extraits d’ADN. À partir d’un total de 43 copro-échantillons de chats, quatre ont été testés positifs pour E. multilocularis par la qPCR-Em. Pour deux d’entre eux, nous avons trouvé des œufs de parasites qui ont été identifiés comme étant E. multilocularis. Ce résultat a été confirmé par séquençage, alors qu’une selle de chien sur 61 collectées a été trouvée positive, mais aucun œuf n’a été détecté. Dans le même temps, 34 % des fèces de renards ont été testées positives pour le parasite. La présente étude interpelle sur l’idée actuelle que les chats ne joueraient qu’un rôle non significatif dans le cycle de vie d’E. multilocularis.