Research Article

Comparison of molecular diagnostic approaches for the detection and differentiation of the intestinal protist Blastocystis sp. in humans

Comparaison des approches de diagnostic moléculaire pour la détection et la différenciation du protiste intestinal Blastocystis sp. chez l’homme

¹ Institute of Parasitology, Biology Centre, the Czech Academy of Sciences, České Budějovice 370 05, Czech Republic
² Department of Medical Biology, Faculty of Science, University of South Bohemia, České Budějovice 370 05, Czech Republic
³ Institute of Vertebrate Biology, Czech Academy of Sciences, Květná 8, Brno 603 65, Czech Republic
⁴ Department of Bacteria, Parasites and Fungi, Statens Serum Institut, Copenhagen DK-2300, Denmark
⁵ Department of Pediatrics, 2nd Faculty of Medicine, Charles University and Motol University Hospital, Prague 150 06, Czech Republic

^* Corresponding author: pomajbikova@paru.cas.cz

Received: 16 February 2022
Accepted: 12 May 2022

Abstract

Blastocystis is the most commonly found intestinal protist in the world. Accurate detection and differentiation of Blastocystis including its subtypes (arguably species) are essential to understand its epidemiology and role in human health. We compared (i) the sensitivity of conventional PCR (cPCR) and qPCR in a set of 288 DNA samples obtained from stool samples of gut-healthy individuals, and (ii) subtype diversity as detected by next-generation sequencing (NGS) versus Sanger sequencing. Real-time PCR resulted in more positive samples than cPCR, revealing high fecal load of Blastocystis based on the quantification curve in most samples. In subtype detection, NGS was largely in agreement with Sanger sequencing but showed higher sensitivity for mixed subtype colonization within one host. This fact together with use of the combination of qPCR and NGS and obtaining information on the fecal protist load will be beneficial for epidemiological and surveillance studies.

Résumé

Blastocystis est le protiste intestinal le plus répandu dans le monde. La détection et la différenciation précises de Blastocystis, y compris ses sous-types (sans doute des espèces), sont essentielles pour comprendre son épidémiologie et son rôle dans la santé humaine. Nous avons comparé (i) la sensibilité de la PCR conventionnelle (cPCR) et de la qPCR dans un ensemble de 288 échantillons d’ADN obtenus à partir d’échantillons de selles d’individus en bonne santé intestinale et (ii) la diversité des sous-types détectée par le séquençage de nouvelle génération (NGS) par rapport au séquençage Sanger. La PCR en temps réel a donné plus d’échantillons positifs que la cPCR, révélant une charge fécale élevée de Blastocystis sur la base de la courbe de quantification dans la plupart des échantillons. Dans la détection des sous-types, le NGS était largement en accord avec le séquençage de Sanger mais a montré une sensibilité plus élevée pour la colonisation de sous-types mixtes au sein d’un hôte. Ce fait, associé à l’utilisation de la combinaison de qPCR et de NGS et à l’obtention d’informations sur la charge fécale de protistes, sera bénéfique pour les études épidémiologiques et de surveillance.