Research Article

The impact of maturity on the ability of Eimeria acervulina and Eimeria meleagrimitis oocysts to sporulate

L’impact de la maturité sur la capacité à sporuler des oocystes d’Eimeria acervulina et d’Eimeria meleagrimitis

Avian and Rabbit Virology, Immunology, Parasitology Unit, ANSES, Laboratory of Ploufragan-Plouzané-Niort, PO Box 53, 22440 Ploufragan, France

^* Corresponding author: Jean-michel.reperant@anses.fr

Received: 3 November 2020
Accepted: 14 March 2021

Abstract

The sporulation of oocysts of Eimeria that infect poultry is known to be under the influence of environmental conditions, including temperature, oxygen supply, and moisture. However, even when these conditions are optimal, the level of sporulation can remain low. The effect of oocyst maturity on their ability to sporulate was investigated for two species of Eimeria: E. acervulina of chickens, and E. meleagrimitis of turkeys. After oral infection of birds, oocysts were collected at their production site in the intestine at different times around the prepatent period. The percentage of sporulation was determined by observation of 100 oocysts for each sample. With E. acervulina, it was observed that sporulation depended on the time of collection of the oocysts in the intestine, and that it increased with aging oocysts (from 5% to 40% globally in 8 h). With E. meleagrimitis, sporulation remained low with oocysts collected in the duodenum (below 20%), but oocysts collected in the midgut and in the lower intestine sporulated more efficiently (around 80%) than oocysts collected in the duodenum at the same time. One explanation for these results is the assumption that oocysts may be produced before fertilization, and that microgametes have not yet fertilized the newly produced oocysts. As time goes on, more oocysts would be fertilized, locally in the duodenum for E. acervulina, and descending along the gut for E. meleagrimitis. This hypothesis needs to be investigated further, but it could lead to new approaches to control these parasites by targeting the microgametes.

Résumé

La sporulation des oocystes chez les Eimeria qui infectent la volaille est connue pour être influencée par les conditions environnementales (température, apport d’oxygène et humidité). Cependant, même lorsque ces conditions sont optimales, le niveau de sporulation peut rester faible. L’effet de la maturité des oocystes sur leur capacité à sporuler a été étudié pour deux espèces d’Eimeria : E. acervulina du poulet et E. meleagrimitis de la dinde. Après infection orale des oiseaux, les oocystes ont été collectés sur leur site de production dans l’intestin à différents moments autour de la période prépatente. Le pourcentage de sporulation a été déterminé en observant 100 oocystes pour chaque échantillon. Avec E. acervulina, il a été observé que le pourcentage de sporulation dépendait du moment de la collecte des oocystes dans l’intestin, et qu’il augmentait avec des oocystes vieillissants (globalement de 5 % à 40 % en 8 heures). Avec E. meleagrimitis, le pourcentage de sporulation restait faible avec les oocystes collectés dans le duodénum (inférieur à 20 %), mais les oocystes collectés dans l’intestin moyen et dans l’intestin inférieur ont sporulé plus efficacement (environ 80 %) que les oocystes recueillis dans le duodénum en même temps. Une explication de ces résultats repose sur l’hypothèse que les oocystes peuvent être produits avant la fécondation et que les microgamètes n’ont pas encore fécondé les oocystes nouvellement produits. Avec le temps, davantage d’oocystes seraient fécondés, localement dans le duodénum pour E. acervulina, et descendant le long de l’intestin pour E. meleagrimitis. Cette hypothèse doit être approfondie, mais elle peut conduire à de nouvelles approches pour contrôler ces parasites en ciblant les microgamètes.