Research Article

Limitations of PCR detection of filarial DNA in human stools from subjects non-infected with soil-transmitted helminths

Limites de la détection par PCR d’ADN de filaires dans les selles humaines de sujets non-infectés par les géohelminthes

¹ Institut de Recherche pour le Développement (IRD), UMI 233-INSERM U1175-University of Montpellier, 34394 Montpellier Cedex 5, France
² Centre for Research on Filariasis and Other Tropical Diseases (CRFilMT), PO Box 5797 Yaoundé, Cameroon
³ Department of Public Health, Faculty of Medicine and Biomedical Sciences (FMBS), PO Box 1364 Yaoundé, Cameroon
⁴ Department of Parasitology–Mycology, Centre Hospitalier Universitaire (CHU) of Montpellier, University of Montpellier, 34295 Montpellier Cedex 5, France

^* Corresponding author: sabrina.locatelli@ird.fr

Received: 15 December 2020
Accepted: 11 May 2021

Abstract

The standard techniques for diagnosis of human filariasis are the microscopic examination of blood smears or skin biopsies, which are relatively invasive and poorly sensitive at low levels of infection. Recently, filarial DNA has been detected in fecal samples from non-human primates in Central Africa. The aim of this study was to demonstrate proof-of-concept of a non-invasive molecular diagnosis technique for human filariasis by targeting fragments of 12S rDNA, Cox1, ITS1 and LL20-15kDa ladder antigen-gene by conventional PCR in DNA extracted from stool samples of 52 people infected with Mansonella perstans and/or Loa loa. Of these, 10 patients were infected with soil-transmitted helminths (Trichuris trichiura and/or Ascaris lumbricoides), and none were positive for Necator americanus. Interestingly, no filarial gene fragments were detected in the stools of any of the 52 patients. Future studies should evaluate whether a co-infection with soil-transmitted helminths causing gastrointestinal bleeding and likely allowing (micro)filaria exit into the digestive tract, may facilitate the molecular detection of filarial DNA fragments in stool samples.

Résumé

Les techniques standards de diagnostic des filarioses humaines (examen microscopique de gouttes épaisses ou de biopsies cutanées) sont relativement invasives et peu sensibles à de faibles niveaux d’infection. De l’ADN de filaires a été récemment détecté dans des échantillons de fèces de primates non-humains en Afrique centrale. L’objectif de cette étude était de démontrer la preuve de concept d’un diagnostic moléculaire non invasif des filarioses chez l’homme en ciblant des fragments d’ADNr 12S, Cox1, ITS1 et l’antigène LL20-15kDa par PCR classique. L’ADN a été extrait d’échantillons de selles de 52 personnes infectées par Mansonella perstans et/ou Loa loa. Parmi ces patients, dix étaient infectés par des géohelminthes (Trichuris trichiura et/ou Ascaris lumbricoides) et aucun n’était positif pour Necator americanus. De manière intéressante, aucun fragment de gène de filaires n’a été détecté dans les selles des 52 patients. Des études futures devraient être menées pour évaluer si une coinfection avec des géohelminthes (provoquant des hémorragies gastro-intestinales et permettant probablement l’effraction de (micro)filaires dans le tube digestif) facilite la détection moléculaire de fragments d’ADN de filaires dans les selles.