Research Article

Molecular characterization of Cryptosporidium spp., Enterocytozoon bieneusi and Giardia duodenalis in laboratory rodents in China

Caractérisation moléculaire de Cryptosporidium spp., Enterocytozoon bieneusi et Giardia duodenalis chez des rongeurs de laboratoire en Chine

¹ College of Veterinary Medicine, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450046, Henan, PR China
² International Joint Research Laboratory for Zoonotic Diseases of Henan, Zhengzhou, Henan, PR China
³ Key Laboratory of Quality and Safety Control of Poultry Products (Zhengzhou), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Zhengzhou, Henan, PR China

^* Corresponding authors: smzhang2815@henau.edu.cn (S.Z.); zhanglongxian8999@foxmail.com (L.Z.)

Received: 25 May 2022
Accepted: 17 September 2022

Abstract

Cryptosporidium spp., Enterocytozoon bieneusi and Giardia duodenalis are significant zoonotic intestinal pathogens that can cause gastrointestinal symptoms such as diarrhea and induce a host immune response. A total of 1237 fecal samples were collected from laboratory rodents (rats, mice and guinea pigs) from four different locations in China to investigate the infection rates and molecular characterization of these pathogens on experimental animals. Genomic DNA was extracted from each sample, and PCR amplifications were done. Overall, the Cryptosporidium spp. infection rate was 3.8% (47/1237). Four known Cryptosporidium species were identified, namely C. parvum, C. muris, C. tyzzeri and C. homai, the three former being zoonotic species. The overall E. bieneusi infection rate was 3.0% (37/1237). Seven known E. bieneusi genotypes, namely S7, BEB6, J, Henan-IV, CHG10, D and WL6, were detected by sequence analysis. Among these, genotypes D, Henan-IV and CHG10 have a high zoonotic risk. Giardia duodenalis was not detected at any of the three loci (SSU rRNA, bg and gdh) after PCR amplification. This study provides basic data for these pathogens in laboratory rodents in China and lays the foundation for their prevention and control in laboratory animals.

Résumé

Cryptosporidium spp., Enterocytozoon bieneusi et Giardia duodenalis sont des agents pathogènes intestinaux zoonotiques importants, qui peuvent provoquer des symptômes gastro-intestinaux tels que la diarrhée et induire une réponse immunitaire de l’hôte. Au total, 1237 échantillons fécaux ont été prélevés sur des rongeurs de laboratoire (rats, souris et cobayes) de quatre endroits différents en Chine pour étudier les taux d’infection et la caractérisation moléculaire de ces agents pathogènes sur des animaux de laboratoire. L’ADN génomique a été extrait de chaque échantillon et des amplifications par PCR ont été effectuées. Dans l’ensemble, le taux d’infection par Cryptosporidium spp. était de 3,8 % (47/1237). Quatre espèces connues de Cryptosporidium ont été identifiées, à savoir C. parvum, C. muris, C. tyzzeri et C. homai, les trois premières étant des espèces zoonotiques. Le taux global d’infection par E. bieneusi était de 3,0 % (37/1 237). Sept génotypes connus d’E. bieneusi, à savoir S7, BEB6, J, Henan-IV, CHG10, D et WL6, ont été détectés par analyse de séquence. Parmi ceux-ci, les génotypes D, Henan-IV et CHG10 ont un risque zoonotique élevé. Giardia duodenalis n’a été détecté à aucun des trois loci (SSU ARNr, bg et gdh) après amplification par PCR. Cette étude fournit des données de base sur ces agents pathogènes chez les rongeurs de laboratoire en Chine et pose les bases de leur prévention et de leur contrôle chez les animaux de laboratoire.