Published August 5, 2016 | Version v1
Publication Open

Onchocerciasis transmission in Ghana: the human blood index of sibling species of the Simulium damnosum complex

Creators

  • 1. London Centre for Neglected Tropical Disease Research
  • 2. Imperial College London
  • 3. Fundação Oswaldo Cruz
  • 4. Noguchi Memorial Institute for Medical Research
  • 5. University of Ghana
  • 6. Council for Scientific and Industrial Research
  • 7. Liverpool School of Tropical Medicine
  • 8. Ghana Health Service
  • 9. Liverpool John Moores University

Description

Vector-biting behaviour is important for vector-borne disease (VBD) epidemiology. The proportion of blood meals taken on humans (the human blood index, HBI), is a component of the biting rate per vector on humans in VBD transmission models. Humans are the definitive host of Onchocerca volvulus, but the simuliid vectors feed on a range of animals and HBI is a key indicator of the potential for human onchocerciasis transmission. Ghana has a diversity of Simulium damnosum complex members, which are likely to vary in their HBIs, an important consideration for parameterization of onchocerciasis control and elimination models.Host-seeking and ovipositing S. damnosum (sensu lato) (s.l.) were collected from seven villages in four Ghanaian regions. Taxa were morphologically and molecularly identified. Blood meals from individually stored blackfly abdomens were used for DNA profiling, to identify previous host choice. Household, domestic animal, wild mammal and bird surveys were performed to estimate the density and diversity of potential blood hosts of blackflies.A total of 11,107 abdomens of simuliid females (which would have obtained blood meal(s) previously) were tested, with blood meals successfully amplified in 3,772 (34 %). A single-host species was identified in 2,857 (75.7 %) of the blood meals, of which 2,162 (75.7 %) were human. Simulium soubrense Beffa form, S. squamosum C and S. sanctipauli Pra form were the most anthropophagic (HBI = 0.92, 0.86 and 0.70, respectively); S. squamosum E, S. yahense and S. damnosum (sensu stricto) (s.s.)/S. sirbanum were the most zoophagic (HBI = 0.44, 0.53 and 0.63, respectively). The degree of anthropophagy decreased (but not statistically significantly) with increasing ratio of non-human/human blood hosts. Vector to human ratios ranged from 139 to 1,198 blackflies/person.DNA profiling can successfully identify blood meals from host-seeking and ovipositing blackflies. Host choice varies according to sibling species, season and capture site/method. There was no evidence that HBI is vector and/or host density dependent. Transmission breakpoints will vary among locations due to differing cytospecies compositions and vector abundances.

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

Translated Description (Arabic)

سلوك عض النواقل مهم لعلم الأوبئة للأمراض المنقولة بالنواقل (VBD). نسبة وجبات الدم المأخوذة على البشر (مؤشر الدم البشري، HBI)، هي أحد مكونات معدل العض لكل ناقل على البشر في نماذج انتقال VBD. البشر هم المضيف النهائي لداء كلابية الذنب الملتوي، لكن نواقل المحاكاة تتغذى على مجموعة من الحيوانات و HBI هو مؤشر رئيسي على إمكانية انتقال داء كلابية الذنب البشري. يوجد في غانا مجموعة متنوعة من أعضاء مجمع سيميليوم داموسوم، والتي من المحتمل أن تختلف في HBIs الخاصة بهم، وهو اعتبار مهم لتحديد معايير مكافحة داء كلابية الذنب ونماذج القضاء عليه. تم جمع S. damnosum (sensu lato) (s.l.) الباحث عن الاستضافة والبويضات من سبع قرى في أربع مناطق غانية. تم تحديد الأصناف من الناحيتين الشكلية والجزيئية. تم استخدام وجبات الدم من البطن السوداء المخزنة بشكل فردي لتحديد الحمض النووي، لتحديد اختيار المضيف السابق. تم إجراء مسوحات منزلية وحيوانات منزلية وثدييات برية وطيور لتقدير كثافة وتنوع مضيفي الدم المحتملين للذبابة السوداء. تم اختبار ما مجموعه 11,107 بطن من إناث المحاكاة (التي كانت ستحصل على وجبة(وجبات) دم سابقًا)، مع تضخيم وجبات الدم بنجاح في 3,772 (34 ٪). تم تحديد نوع واحد مضيف في 2857 (75.7 ٪) من وجبات الدم، منها 2162 (75.7 ٪) من البشر. شكل سيموليوم سوبرينز بيفا، S. squamosum C و S. sanctipauli Pra كان الشكل الأكثر بكتيريا بشرية (HBI = 0.92 و 0.86 و 0.70 على التوالي )؛ S. squamosum E و S. yahense و S. damnosum (بالمعنى الدقيق) (ss.)/S. sirbanum كان الأكثر بكتيريا حيوانية (HBI = 0.44 و 0.53 و 0.63 على التوالي). انخفضت درجة البلعمة البشرية (ولكن ليس إحصائيًا بشكل كبير) مع زيادة نسبة مضيفي الدم من غير البشر/البشر. وتراوحت النسب بين المتجهات والبشر من 139 إلى 1198 ذبابة سوداء/شخص. ويمكن أن يحدد توصيف الحمض النووي بنجاح وجبات الدم من الذباب الأسود الذي يبحث عن المضيف والبويضات. يختلف اختيار المضيف وفقًا لأنواع الأشقاء والموسم وموقع/طريقة الالتقاط. لم يكن هناك دليل على أن HBI يعتمد على المتجه و/أو كثافة المضيف. ستختلف نقاط توقف الإرسال بين المواقع بسبب اختلاف تركيبات الأنواع الخلوية ووفرة المتجهات.

Translated Description (French)

Le comportement de piqûre des vecteurs est important pour l'épidémiologie des maladies à transmission vectorielle (VBD). La proportion de repas sanguins pris chez l'homme (l'indice sanguin humain, HBI), est une composante du taux de morsure par vecteur chez l'homme dans les modèles de transmission VBD. Les humains sont l'hôte définitif d'Onchocerca volvulus, mais les vecteurs simules se nourrissent d'une gamme d'animaux et l'ICH est un indicateur clé du potentiel de transmission de l'onchocercose humaine. Le Ghana a une diversité de membres du complexe Simulium damnosum, qui sont susceptibles de varier dans leurs HBI, un facteur important pour le paramétrage des modèles de contrôle et d'élimination de l'onchocercose. La recherche d'hôtes et l'oviposition de S. damnosum (sensu lato) (s.l.) ont été recueillies dans sept villages de quatre régions ghanéennes. Les taxons ont été identifiés morphologiquement et moléculairement. Des repas de sang provenant d'abdomens de mouches noires stockés individuellement ont été utilisés pour le profilage de l'ADN, afin d'identifier le choix antérieur de l'hôte. Des enquêtes sur les ménages, les animaux domestiques, les mammifères sauvages et les oiseaux ont été effectuées pour estimer la densité et la diversité des hôtes sanguins potentiels des mouches noires. Un total de 11 107 abdomens de femelles simuliides (qui auraient obtenu des repas de sang auparavant) ont été testés, les repas de sang ayant été amplifiés avec succès dans 3 772 (34 %). Une espèce hôte unique a été identifiée dans 2 857 (75,7 %) des repas de sang, dont 2 162 (75,7 %) étaient humains. Les formes de Simulium soubrense Beffa, S. squamosum C et S. sanctipauli Pra étaient les plus anthropophagiques (HBI = 0,92, 0,86 et 0,70, respectivement) ; S. squamosum E, S. yahense et S. damnosum (sensu stricto) (s.s.)/S. sirbanum étaient les plus zoophagiques (HBI = 0,44, 0,53 et 0,63, respectivement). Le degré d'anthropophagie a diminué (mais pas de manière statistiquement significative) avec l'augmentation du ratio d'hôtes sanguins non humains/humains. Les rapports vecteur/humain variaient de 139 à 1 198 mouches noires/personne. Le profilage de l'ADN peut identifier avec succès les repas sanguins des mouches noires à la recherche d'un hôte et ovipositives. Le choix de l'hôte varie en fonction de l'espèce sœur, de la saison et du site/de la méthode de capture. Il n'y avait aucune preuve que l'HBI est dépendant du vecteur et/ou de la densité de l'hôte. Les points de rupture de transmission varieront d'un endroit à l'autre en raison des différentes compositions cytospécifiques et de l'abondance des vecteurs.

Translated Description (Spanish)

El comportamiento de mordedura de vectores es importante para la epidemiología de las enfermedades transmitidas por vectores (VBD). La proporción de comidas de sangre tomadas en humanos (el índice de sangre humana, HBI), es un componente de la tasa de mordedura por vector en humanos en modelos de transmisión VBD. Los humanos son el huésped definitivo de Onchocerca volvulus, pero los vectores simulíidos se alimentan de una variedad de animales y el HBI es un indicador clave del potencial de transmisión de la oncocercosis humana. Ghana tiene una diversidad de miembros del complejo Simulium damnosum, que es probable que varíen en sus HBI, una consideración importante para la parametrización de los modelos de control y eliminación de la oncocercosis. La búsqueda de huéspedes y la oviposición de S. damnosum (sensu lato) (s.l.) se recolectaron de siete aldeas en cuatro regiones de Ghana. Los taxones se identificaron morfológica y molecularmente. Las comidas de sangre de los abdómenes de mosca negra almacenados individualmente se utilizaron para el perfil de ADN, para identificar la elección previa del huésped. Se realizaron encuestas en hogares, animales domésticos, mamíferos silvestres y aves para estimar la densidad y diversidad de posibles hospedadores sanguíneos de moscas negras. Se probaron un total de 11.107 abdómenes de hembras simulíidas (que habrían obtenido harina(s) de sangre previamente), con harinas de sangre amplificadas con éxito en 3.772 (34 %). Se identificó una especie de un solo huésped en 2.857 (75,7 %) de las comidas de sangre, de las cuales 2.162 (75,7 %) eran humanas. La forma Beffa de Simulium soubrense, la forma C de S. squamosum y la forma Pra de S. sanctipauli fueron las más antropofágicas (HBI = 0,92, 0,86 y 0,70, respectivamente); S. squamosum E, S. yahense y S. damnosum (sensu stricto) (s.s.)/S. sirbanum fueron las más zoofágicas (HBI = 0,44, 0,53 y 0,63, respectivamente). El grado de antropofagia disminuyó (pero no de manera estadísticamente significativa) con el aumento de la proporción de huéspedes de sangre no humana/humana. Las proporciones de vector a humano oscilaron entre 139 y 1.198 moscas negras/persona. El perfil de ADN puede identificar con éxito las comidas de sangre de las moscas negras que buscan huéspedes y oviposicionan. La elección del anfitrión varía según la especie hermana, la temporada y el sitio/método de captura. No hubo evidencia de que el HBI dependa de la densidad del vector y/o del huésped. Los puntos de corte de transmisión variarán entre ubicaciones debido a las diferentes composiciones de citoespecies y abundancias de vectores.

Files

s13071-016-1703-2.pdf

Files (2.1 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:effb4dc9bdccf33f6fd1c19b9c71bdaf
2.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
انتقال داء كلابية الذنب في غانا: مؤشر الدم البشري للأنواع الشقيقة لمركب Simulium damosum
Translated title (French)
Transmission de l'onchocercose au Ghana : l'indice sanguin humain des espèces sœurs du complexe Simulium damnosum
Translated title (Spanish)
Transmisión de oncocercosis en Ghana: el índice de sangre humana de especies hermanas del complejo Simulium damnosum

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2479374960
DOI
10.1186/s13071-016-1703-2

Is supplement to
https://openalex.org/W4250711162 (Other)
https://openalex.org/W3014079361 (Other)
https://openalex.org/W2417892612 (Other)
https://openalex.org/W2257628247 (Other)
https://openalex.org/W2247152011 (Other)
https://openalex.org/W2206429836 (Other)
https://openalex.org/W2152808318 (Other)
https://openalex.org/W2128660784 (Other)
https://openalex.org/W2047595815 (Other)
https://openalex.org/W190532400 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ghana

References

  • https://openalex.org/W107964827
  • https://openalex.org/W1606300736
  • https://openalex.org/W161266626
  • https://openalex.org/W1788747655
  • https://openalex.org/W1871148989
  • https://openalex.org/W1910724526
  • https://openalex.org/W1974239304
  • https://openalex.org/W1975794879
  • https://openalex.org/W1977355433
  • https://openalex.org/W1982245912
  • https://openalex.org/W1984920491
  • https://openalex.org/W1990110846
  • https://openalex.org/W1997976174
  • https://openalex.org/W2000157499
  • https://openalex.org/W2001472353
  • https://openalex.org/W2004422663
  • https://openalex.org/W2004803703
  • https://openalex.org/W2005664259
  • https://openalex.org/W2012547332
  • https://openalex.org/W2021563826
  • https://openalex.org/W2027057850
  • https://openalex.org/W2037672397
  • https://openalex.org/W2039717263
  • https://openalex.org/W2041785778
  • https://openalex.org/W2041978085
  • https://openalex.org/W2047264167
  • https://openalex.org/W2050705120
  • https://openalex.org/W2050860238
  • https://openalex.org/W2051856294
  • https://openalex.org/W2054907557
  • https://openalex.org/W2056469888
  • https://openalex.org/W2058945594
  • https://openalex.org/W2064714471
  • https://openalex.org/W2064738366
  • https://openalex.org/W2081486901
  • https://openalex.org/W2086112126
  • https://openalex.org/W2098630729
  • https://openalex.org/W2102394881
  • https://openalex.org/W2102869476
  • https://openalex.org/W2105272113
  • https://openalex.org/W2109067492
  • https://openalex.org/W2112720640
  • https://openalex.org/W2112817270
  • https://openalex.org/W2124166092
  • https://openalex.org/W2127195330
  • https://openalex.org/W2135157735
  • https://openalex.org/W2140474894
  • https://openalex.org/W2143292712
  • https://openalex.org/W2146263980
  • https://openalex.org/W2146551331
  • https://openalex.org/W2153402847
  • https://openalex.org/W2154793767
  • https://openalex.org/W2156804627
  • https://openalex.org/W2159430880
  • https://openalex.org/W2159819449
  • https://openalex.org/W2163173126
  • https://openalex.org/W2176285987
  • https://openalex.org/W2304118135
  • https://openalex.org/W2316192880
  • https://openalex.org/W2323576375
  • https://openalex.org/W2324609509
  • https://openalex.org/W2407141091
  • https://openalex.org/W2434854644
  • https://openalex.org/W2467270106
  • https://openalex.org/W248685300
  • https://openalex.org/W4232383088
  • https://openalex.org/W4388319941