Research Article

Isolation of Toxoplasma gondii from the placenta of northern fur seals (Callorhinus ursinus) and potential transplacental transmission of the parasite

Isolement de Toxoplasma gondii à partir du placenta d’otaries à fourrure du Nord (Callorhinus ursinus) et potentielle transmission transplacentaire du parasite

College of Veterinary Medicine, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450000, China

^* Corresponding authors: xiess@henau.edu.cn (Shanshan Xie); yangyu7712@sina.com; yryang@henau.edu.cn (Yurong Yang)

Received: 24 February 2025
Accepted: 11 July 2025

Abstract

Toxoplasma gondii infects almost all warm-blooded animals, including marine mammals. Toxoplasmosis has been reported in wild and captive marine mammals in North America; however, no viable T. gondii strains have been isolated from northern fur seals. In this study, reproduction and T. gondii infection status were investigated in 10 northern fur seals (Callorhinus ursinus), from tissues collected from 2012 to 2024 in China. Toxoplasma gondii infections were determined by the modified agglutination test (MAT), PCR, immunohistochemical (IHC) staining, and isolation of the parasite by bioassay in mice. MAT was performed using placenta or tissue exudates to detect anti-T. gondii IgG antibodies. Four of the 10 seals had anti-T. gondii antibodies; Toxoplasma gondii DNA was detected by PCR in placenta tissues of two of these four animals, and T. gondii antibody positive reactions were observed in four seals by IHC. A viable T. gondii strain, TgFurSealCHn1, was isolated from placenta of one seal by bioassay in mice. In all, five seals had signs of T. gondii infection, and three of them had fetal stillbirth. One stillborn fetus had T. gondii nucleic acid detected by PCR, indicating potential vertical transmission of the parasite. Multilocus genetic typing of the TgFurSealCHn1 isolate revealed ToxoDB #5 genotype, which had demonstrated avirulence in Swiss Webster outbred mice, and the ROP18/ROP5 type was 2/2. ToxoDB #5 is the dominant genotype of wild terrestrial and marine mammals in North America. This is the first report of a viable T. gondii strain isolated from northern fur seal placenta.

Résumé

Toxoplasma gondii infecte presque tous les animaux à sang chaud, y compris les mammifères marins. La toxoplasmose a été signalée chez des mammifères marins sauvages et captifs en Amérique du Nord; cependant, aucune souche viable de T. gondii n’a été isolée chez les otaries à fourrure du Nord. Dans cette étude, la reproduction et le statut infectieux de T. gondii ont été étudiés chez 10 otaries à fourrure du Nord (Callorhinus ursinus), à partir de tissus prélevés entre 2012 et 2024 en Chine. Les infections à Toxoplasma gondii ont été déterminées par le test d’agglutination modifié (TAM), la PCR, la coloration immunohistochimique (CIH) et l’isolement du parasite par bio-essai chez la souris. Le TAM a été réalisé à partir de placenta ou d’exsudats tissulaires afin de détecter des anticorps IgG anti-T. gondii. Quatre des 10 otaries présentaient des anti-T. gondii; l’ADN de T. gondii a été détecté par PCR dans les tissus placentaires de deux de ces quatre animaux, et des réactions positives aux anticorps anti-T. gondii ont été observées chez quatre otaries par CIH. Une souche viable de T. gondii, TgFurSealCHn1, a été isolée du placenta d’une otarie par bio-essai chez la souris. Au total, 5 otaries présentaient des signes d’infection à T. gondii, et 3 d’entre elles étaient mortes-nées. Un fœtus mort-né avait de l’acide nucléique de T. gondii détecté par PCR, indiquant une transmission verticale potentielle du parasite. Le typage génétique multilocus de l’isolat TgFurSealCHn1 a révélé le génotype ToxoDB #5, qui avait démontré une avirulence chez des souris non consanguines Swiss Webster, et le type ROP18/ROP5 était 2/2. ToxoDB #5 est le génotype dominant des mammifères terrestres et marins sauvages en Amérique du Nord. Il s’agit du premier rapport d’une souche viable de T. gondii isolée du placenta d’otarie à fourrure du Nord.