Research Article

Prevalence and molecular characterization of Enterocytozoon bieneusi and a new Enterocytozoon sp. in pet hairless guinea pigs (Cavia porcellus) from China

Prévalence et caractérisation moléculaire d’Enterocytozoon bieneusi et d’une nouvelle espèce d’Enterocytozoon chez des cobayes sans poils (Cavia porcellus) en Chine

College of Animal Science and Technology, Henan University of Science and Technology, No. 263 Kaiyuan Road, Luolong District, Luoyang 471003, PR China

^* Corresponding author: qwf2012@yeah.net

Received: 20 April 2023
Accepted: 28 August 2023

Abstract

Enterocytozoon bieneusi, the most common microsporidian species, has been detected in humans and a variety of animals worldwide. However, limited information is available on the prevalence and molecular characterization of this parasite in guinea pigs. In this study, we conducted the first investigation of E. bieneusi infection in hairless guinea pigs recently introduced into China as new exotic pets. A total of 324 fecal samples were collected from hairless guinea pigs from a pet market and four breeding facilities in China. Sequence alignment of the internal transcribed spacer (ITS) revealed an infection rate of 14.2% (46/324) and two known ITS genotypes, S7 and PGP. Genotype S7 was the dominant genotype in these animals (42/46, 91.3%). Due to significant ITS sequence divergence, four and two PGP isolates from hairless and regular guinea pigs, respectively were further identified by PCR and phylogenetic analysis based on the small subunit (SSU) rRNA gene, as well as phylogenetic analysis of the ITS locus using E. hepatopenaei and two related genera Enterospora and Nucleospora as the outgroup. Three out of the six PGP isolates were successfully sequenced and generated the same sequences. Phylogenetic analysis of SSU rRNA and ITS loci revealed that PGP isolates formed a separate clade that was distinct and far away from E. bieneusi, suggesting that they represent a new species of Enterocytozoon. These findings indicate the dominance of zoonotic E. bieneusi genotype S7 in hairless guinea pigs and the existence of a cryptic Enterocytozoon species in guinea pigs.

Résumé

Enterocytozoon bieneusi, l’espèce de microsporidies la plus commune, a été détectée chez les humains et chez divers animaux à travers le monde. Cependant, peu d’informations sont disponibles sur la prévalence et la caractérisation moléculaire de ce parasite chez le cobaye. Dans cette étude, nous avons mené la première enquête sur l’infection par E. bieneusi chez des cobayes sans poils récemment introduits en Chine en tant que nouveaux animaux de compagnie exotiques. Trois cent vingt-quatre échantillons fécaux ont été collectés sur des cobayes sans poils provenant d’un marché d’animaux de compagnie et de quatre établissements d’élevage en Chine. L’alignement des séquences de l’espaceur transcrit interne (ITS) a révélé le taux d’infection (14,2 %, 46 / 324) et deux génotypes ITS connus (S7 et PGP). Le génotype S7 était le génotype dominant chez ces animaux (42 / 46, 91,3 %). En raison d’une divergence significative des séquences ITS, quatre et deux isolats de PGP provenant respectivement de cobayes sans poils et ordinaires ont été identifiés par PCR, analyse phylogénétique basée sur le gène de l’ARNr de la petite sous-unité (SSU), ainsi que par analyse phylogénétique du locus ITS en utilisant E. hepatopenaei et deux genres apparentés Enterospora et Nucleospora comme groupe externe. Trois des six isolats de PGP ont été séquencés avec succès et ont généré les mêmes séquences. L’analyse phylogénétique de l’ARNr SSU et des loci ITS a révélé que les isolats de PGP formaient un clade distinct et éloigné de E. bieneusi, ce qui suggère qu’ils représentent une nouvelle espèce d’Enterocytozoon. Ces résultats indiquent la domination du génotype zoonotique E. bieneusi S7 chez les cobayes sans poils et l’existence d’une espèce cryptique d’Enterocytozoon chez les cobayes.