Research Article

Host conservation through their parasites: molecular surveillance of vector-borne microorganisms in bats using ectoparasitic bat flies

Conservation des hôtes grâce à leurs parasites : surveillance moléculaire des microorganismes à transmission vectorielle chez les chauves-souris à l’aide de mouches ectoparasites

¹ Museum of Zoology, 1014 Lausanne, Switzerland
² Department of Ecology and Evolution, University of Lausanne, 1015 Lausanne, Switzerland
³ Department of Medical Virology, University of Pretoria, 0001 Pretoria, South Africa
⁴ AfricanBats NPC, 0157 Pretoria, South Africa
⁵ UMR Processus Infectieux en Milieu Insulaire Tropical, 97490 Sainte-Clotilde, Reunion Island, France
⁶ Ditsong National Museum of Natural History, 0001 Pretoria, South Africa
⁷ Department of Zoology and Entomology, University of Pretoria, 0083 Pretoria, South Africa
⁸ Department of Zoology, Eszterházy Károly University, 3300 Eger, Hungary

^* Corresponding author: tamaraszentivanyi@gmail.com

Received: 6 May 2020
Accepted: 23 November 2020

Abstract

Most vertebrates host a wide variety of haematophagous parasites, which may play an important role in the transmission of vector-borne microorganisms to hosts. Surveillance is usually performed by collecting blood and/or tissue samples from vertebrate hosts. There are multiple methods to obtain samples, which can be stored for decades if properly kept. However, blood sampling is considered an invasive method and may possibly be harmful to the sampled individual. In this study, we investigated the use of ectoparasites as a tool to acquire molecular information about the presence and diversity of infectious microorganism in host populations. We tested the presence of three distinct vector-borne microorganisms in both bat blood and bat flies: Bartonella bacteria, malaria-like Polychromophilus sp. (Apicomplexa), and Trypanosoma sp. (Kinetoplastea). We detected the presence of these microorganisms both in bats and in their bat flies, with the exception of Trypanosoma sp. in South African bat flies. Additionally, we found Bartonella sp. in bat flies from one population in Spain, suggesting its presence in the host population even if not detected in bats. Bartonella and Polychromophilus infection showed the highest prevalence in both bat and bat fly populations. Single, co- and triple infections were also frequently present in both. We highlight the use of haematophagous ectoparasites to study the presence of infectious microorganism in host blood and its use as an alternative, less invasive sampling method.

Résumé

La plupart des vertébrés hébergent une grande variété de parasites hématophages, qui peuvent jouer un rôle important dans la transmission de microorganismes à transmission vectorielle à leurs hôtes. La surveillance est généralement effectuée en prélevant des échantillons de sang et/ou de tissus sur des hôtes vertébrés. Il existe plusieurs méthodes pour obtenir des échantillons, qui peuvent être conservés pendant des décennies dans des bonnes conditions. Cependant, le prélèvement sanguin est considéré comme une méthode invasive et peut éventuellement être nocif pour l’individu prélevé. Dans cette étude, nous avons étudié l’utilisation d’ectoparasites comme outil pour acquérir des informations moléculaires sur la présence et la diversité des microorganismes infectieux dans les populations hôtes. Nous avons testé la présence de trois microorganismes distincts, transmis par des vecteurs, dans le sang et les mouches des chauves-souris : les bactéries Bartonella, Polychromophilus sp. (Apicomplexa) et Trypanosoma sp. (Kinetoplastea). Nous avons détecté la présence de ces microorganismes à la fois chez les chauves-souris et chez leurs mouches des chauves-souris, à l’exception de Trypanosoma sp. chez les chauves-souris sud-africaines. De plus, nous avons trouvé Bartonella sp. chez les mouches des chauves-souris d’une population en Espagne, ce qui suggère sa présence dans la population hôte même si elle n’est pas détectée chez les chauves-souris elles-mêmes. Les infections à Bartonella et Polychromophilus ont montré la prévalence la plus élevée dans les populations de chauves-souris et de mouches des chauves-souris. Des infections simples, doubles et triples étaient également fréquemment présentes dans les deux cas. Nous mettons en évidence l’utilisation d’ectoparasites hématophages pour étudier la présence de microorganismes infectieux dans le sang de l’hôte et son utilisation comme méthode alternative et moins invasive d’échantillonnage.