Published June 26, 2024 | Version v1
Publication Open

Improved serodiagnosis of Trypanosoma vivax infections in cattle reveals high infection rates in the livestock regions of Argentina

Creators

  • 1. National University of the Littoral
  • 2. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral
  • 3. Institut Pasteur de Montevideo

Description

Bovine trypanosomosis, caused by Trypanosoma vivax , currently affects cattle and has a significant economic impact in sub-Saharan Africa and South America. The development of new diagnostic antigens is essential to improve and refine existing methods. Our study evaluated the efficacy of two recombinant antigens in detecting specific antibodies in cattle. These antigens are derivatives of an invariant surface glycoprotein (ISG) from T . vivax . A fraction of a previously described antigen (TvY486_0045500), designated TvISGAf, from an African strain was evaluated, and a new ISG antigen from an American isolate, TvISGAm, was identified. The two antigens were expressed as fusion proteins in Escherichia coli : TvISGAf was fused to the MBP-His-tag, and TvISGAm was obtained as a His-tag fused protein. An ELISA evaluation was conducted using these antigens on 149 positive and 63 negative bovine samples. The diagnostic performance was enhanced by the use of a combination of both antigens (referred to as TvISG-based ELISA), achieving a sensitivity of 89.6% and specificity of 93.8%. Following the validation of the TvISG-based ELISA, the seroprevalence of T . vivax infection in 892 field samples from cattle in the central region of Argentina was determined. The mean seroprevalence of T . vivax was 53%, with variation ranging from 21% to 69% among the six departments studied. These results support the use of the TvISG ELISA as a valuable serological tool for the detection and monitoring of T . vivax infection in cattle. Furthermore, we report for the first time the seroprevalence of T . vivax in Argentina, which highlights the widespread endemic nature of the disease in the region. In order to effectively manage the increasing spread of T . vivax in the vast livestock production areas of South America, it is essential to implement consistent surveillance programs and to adopt preventive strategies.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يؤثر داء المثقبيات البقري، الناجم عن المثقبيات النشيطة ، حاليًا على الماشية وله تأثير اقتصادي كبير في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وأمريكا الجنوبية. يعد تطوير مستضدات تشخيصية جديدة أمرًا ضروريًا لتحسين الطرق الحالية وصقلها. قيمت دراستنا فعالية اثنين من المستضدات المؤتلفة في الكشف عن أجسام مضادة محددة في الماشية. هذه المستضدات هي مشتقات من بروتين سكري سطحي ثابت (ISG) من T. vivax . تم تقييم جزء من مستضد موصوف سابقًا (TvY486 _0045500)، تم تعيينه TvISGAf، من سلالة أفريقية، وتم تحديد مستضد ISG جديد من عزل أمريكي، TvISGAm. تم التعبير عن المستضدين كبروتينات اندماج في الإشريكية القولونية : تم دمج TvISGAf مع MBP - His - tag، وتم الحصول على TvISGAm كبروتين تنصهر له العلامة. تم إجراء تقييم ELISA باستخدام هذه المستضدات على 149 عينة إيجابية و 63 عينة سلبية من الأبقار. تم تعزيز الأداء التشخيصي من خلال استخدام مزيج من كلا المستضدات (يشار إليها باسم ELISA المستندة إلى TvISG)، مما حقق حساسية بنسبة 89.6 ٪ وخصوصية 93.8 ٪. بعد التحقق من صحة ELISA القائم على TvISG، تم تحديد الانتشار المصلي لعدوى T . vivax في 892 عينة ميدانية من الماشية في المنطقة الوسطى من الأرجنتين. كان متوسط الانتشار المصلي لـ T . vivax 53 ٪، مع تباين يتراوح من 21 ٪ إلى 69 ٪ بين الأقسام الستة التي تمت دراستها. تدعم هذه النتائج استخدام TvISG ELISA كأداة مصلية قيمة للكشف عن عدوى T . vivax ومراقبتها في الماشية. علاوة على ذلك، نبلغ لأول مرة عن الانتشار المصلي لـ T . vivax في الأرجنتين، مما يسلط الضوء على الطبيعة المتوطنة على نطاق واسع للمرض في المنطقة. من أجل الإدارة الفعالة للانتشار المتزايد لـ T . vivax في مناطق الإنتاج الحيواني الشاسعة في أمريكا الجنوبية، من الضروري تنفيذ برامج مراقبة متسقة واعتماد استراتيجيات وقائية.

Translated Description (French)

La trypanosomose bovine, causée par le Trypanosoma vivax , touche actuellement les bovins et a un impact économique significatif en Afrique subsaharienne et en Amérique du Sud. Le développement de nouveaux antigènes diagnostiques est essentiel pour améliorer et affiner les méthodes existantes. Notre étude a évalué l'efficacité de deux antigènes recombinants dans la détection d'anticorps spécifiques chez les bovins. Ces antigènes sont des dérivés d'une glycoprotéine de surface invariante (GSI) de T. vivax . Une fraction d'un antigène précédemment décrit (TvY486_0045500), désigné TvISGAf, d'une souche africaine a été évaluée, et un nouvel antigène ISG d'un isolat américain, TvISGAm, a été identifié. Les deux antigènes ont été exprimés sous forme de protéines de fusion chez Escherichia coli : TvISGAf a été fusionné avec le marqueur MBP-His, et TvISGAm a été obtenu sous forme de protéine fusionnée avec le marqueur His. Une évaluation ELISA a été réalisée à l'aide de ces antigènes sur 149 échantillons bovins positifs et 63 négatifs. La performance diagnostique a été améliorée par l'utilisation d'une combinaison des deux antigènes (appelée ELISA à base de TvISG), atteignant une sensibilité de 89,6 % et une spécificité de 93,8 %. Suite à la validation de l'ELISA à base de TvISG, la séroprévalence de l'infection à T. vivax dans 892 échantillons de terrain provenant de bovins dans la région centrale de l'Argentine a été déterminée. La séroprévalence moyenne de T. vivax était de 53 %, avec une variation allant de 21 % à 69 % parmi les six départements étudiés. Ces résultats confirment l'utilisation de l'ELISA TvISG comme outil sérologique précieux pour la détection et le suivi de l'infection à T. vivax chez les bovins. En outre, nous rapportons pour la première fois la séroprévalence de la T. vivax en Argentine, ce qui met en évidence la nature endémique généralisée de la maladie dans la région. Afin de gérer efficacement la propagation croissante de T. vivax dans les vastes zones de production animale d'Amérique du Sud, il est essentiel de mettre en œuvre des programmes de surveillance cohérents et d'adopter des stratégies préventives.

Translated Description (Spanish)

La tripanosomosis bovina, causada por Trypanosoma vivax , afecta actualmente al ganado y tiene un impacto económico significativo en el África subsahariana y América del Sur. El desarrollo de nuevos antígenos de diagnóstico es esencial para mejorar y perfeccionar los métodos existentes. Nuestro estudio evaluó la eficacia de dos antígenos recombinantes en la detección de anticuerpos específicos en ganado vacuno. Estos antígenos son derivados de una glicoproteína de superficie invariante (ISG) de T. vivax . Se evaluó una fracción de un antígeno descrito anteriormente (TvY486_0045500), designado TvISGAf, de una cepa africana, y se identificó un nuevo antígeno ISG de un aislado estadounidense, TvISGAm. Los dos antígenos se expresaron como proteínas de fusión en Escherichia coli : TvISGAf se fusionó con la etiqueta MBP-His, y TvISGAm se obtuvo como una proteína fusionada con etiqueta His. Se realizó una evaluación ELISA utilizando estos antígenos en 149 muestras bovinas positivas y 63 negativas. El rendimiento diagnóstico se mejoró mediante el uso de una combinación de ambos antígenos (denominado ELISA basado en TvISG), logrando una sensibilidad del 89,6% y una especificidad del 93,8%. Después de la validación del ELISA basado en TvISG, se determinó la seroprevalencia de la infección por T. vivax en 892 muestras de campo de ganado en la región central de Argentina. La seroprevalencia media de T. vivax fue del 53%, con una variación que oscila entre el 21% y el 69% entre los seis departamentos estudiados. Estos resultados respaldan el uso del ELISA TvISG como una valiosa herramienta serológica para la detección y monitoreo de la infección por T. vivax en ganado. Además, informamos por primera vez la seroprevalencia de T. vivax en Argentina, lo que destaca la naturaleza endémica generalizada de la enfermedad en la región. Para gestionar eficazmente la creciente propagación de T. vivax en las vastas áreas de producción ganadera de América del Sur, es esencial implementar programas de vigilancia consistentes y adoptar estrategias preventivas.

Files

journal.pntd.0012020&type=printable.pdf

Files (1.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:9e079b0dbaee7c301037602426aff752
1.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يكشف التشخيص المصلي المحسن لعدوى المثقبيات النشيطة في الماشية عن معدلات إصابة عالية في مناطق الثروة الحيوانية في الأرجنتين
Translated title (French)
L'amélioration du sérodiagnostic des infections à Trypanosoma vivax chez les bovins révèle des taux d'infection élevés dans les régions d'élevage d'Argentine
Translated title (Spanish)
La mejora del serodiagnóstico de las infecciones por Trypanosoma vivax en ganado vacuno revela altas tasas de infección en las regiones ganaderas de Argentina

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4400061101
DOI
10.1371/journal.pntd.0012020

Is supplement to
https://openalex.org/W4297383452 (Other)
https://openalex.org/W3006170442 (Other)
https://openalex.org/W2315087993 (Other)
https://openalex.org/W2269829994 (Other)
https://openalex.org/W2155478055 (Other)
https://openalex.org/W2086066510 (Other)
https://openalex.org/W2010555775 (Other)
https://openalex.org/W2004102997 (Other)
https://openalex.org/W1970144757 (Other)
https://openalex.org/W1835614901 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W101075052
  • https://openalex.org/W1489470989
  • https://openalex.org/W1669620629
  • https://openalex.org/W1894058737
  • https://openalex.org/W1975693135
  • https://openalex.org/W1976440384
  • https://openalex.org/W1977177962
  • https://openalex.org/W1980979493
  • https://openalex.org/W1990025671
  • https://openalex.org/W1996156181
  • https://openalex.org/W1999119733
  • https://openalex.org/W2010260078
  • https://openalex.org/W2013203523
  • https://openalex.org/W2049466839
  • https://openalex.org/W2051138639
  • https://openalex.org/W2056866038
  • https://openalex.org/W2066979443
  • https://openalex.org/W2068687075
  • https://openalex.org/W2070532365
  • https://openalex.org/W2090504767
  • https://openalex.org/W2090822816
  • https://openalex.org/W2094421748
  • https://openalex.org/W2096168035
  • https://openalex.org/W2100808760
  • https://openalex.org/W2105900072
  • https://openalex.org/W2128635872
  • https://openalex.org/W2154793767
  • https://openalex.org/W2160259551
  • https://openalex.org/W2509014525
  • https://openalex.org/W2552849876
  • https://openalex.org/W2560251190
  • https://openalex.org/W2622241245
  • https://openalex.org/W2725139567
  • https://openalex.org/W2753837920
  • https://openalex.org/W2804007336
  • https://openalex.org/W3043759395
  • https://openalex.org/W3121123811
  • https://openalex.org/W3122522527
  • https://openalex.org/W3144855882
  • https://openalex.org/W3146726561
  • https://openalex.org/W3171260204
  • https://openalex.org/W3196461965
  • https://openalex.org/W378590630
  • https://openalex.org/W4213099706
  • https://openalex.org/W4293247451
  • https://openalex.org/W4308770447
  • https://openalex.org/W4313417145
  • https://openalex.org/W75719839
  • https://openalex.org/W839184973