Published June 26, 2017 | Version v1
Publication Open

A study of ticks and tick-borne livestock pathogens in Pakistan

Creators

  • 1. University of Southern Mississippi
  • 2. University of Agriculture Faisalabad
  • 3. Georgia Southern University
  • 4. Sindh Agriculture University
  • 5. Lasbela University of Agriculture Water and Marine Science
  • 6. University of Azad Jammu and Kashmir
  • 7. Abdul Wali Khan University Mardan

Description

Background As obligate blood-feeding arthropods, ticks transmit pathogens to humans and domestic animals more often than other arthropod vectors. Livestock farming plays a vital role in the rural economy of Pakistan, and tick infestation causes serious problems with it. However, research on tick species diversity and tick-borne pathogens has rarely been conducted in Pakistan. In this study, a systematic investigation of the tick species infesting livestock in different ecological regions of Pakistan was conducted to determine the microbiome and pathobiome diversity in the indigenous ticks. Methodology/Principal findings A total of 3,866 tick specimens were morphologically identified as 19 different tick species representing three important hard ticks, Rhipicephalus, Haemaphysalis and Hyalomma, and two soft ticks, Ornithodorus and Argas. The bacterial diversity across these tick species was assessed by bacterial 16S rRNA gene sequencing using a 454-sequencing platform on 10 of the different tick species infesting livestock. The notable genera detected include Ralstonia, Clostridium, Staphylococcus, Rickettsia, Lactococcus, Lactobacillus, Corynebacterium, Enterobacter, and Enterococcus. A survey of Spotted fever group rickettsia from 514 samples from the 13 different tick species generated rickettsial-specific amplicons in 10% (54) of total ticks tested. Only three tick species Rhipicephalus microplus, Hyalomma anatolicum, and H. dromedarii had evidence of infection with "Candidatus Rickettsia amblyommii" a result further verified using a rompB gene-specific quantitative PCR (qPCR) assay. The Hyalomma ticks also tested positive for the piroplasm, Theileria annulata, using a qPCR assay. Conclusions/Significance This study provides information about tick diversity in Pakistan, and pathogenic bacteria in different tick species. Our results showed evidence for Candidatus R. amblyommii infection in Rhipicephalus microplus, H. anatolicum, and H. dromedarii ticks, which also carried T. annulata.

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

Translated Description (Arabic)

الخلفية نظرًا لإلزام المفصليات التي تتغذى على الدم، فإن القراد ينقل مسببات الأمراض إلى البشر والحيوانات الأليفة في كثير من الأحيان أكثر من ناقلات المفصليات الأخرى. تلعب تربية الماشية دورًا حيويًا في الاقتصاد الريفي لباكستان، وتسبب الإصابة بالقراد مشاكل خطيرة معه. ومع ذلك، نادرًا ما أجريت أبحاث حول تنوع أنواع القراد ومسببات الأمراض التي تنقلها القراد في باكستان. في هذه الدراسة، تم إجراء تحقيق منهجي لأنواع القراد التي تصيب الماشية في المناطق البيئية المختلفة في باكستان لتحديد تنوع الميكروبيوم والمرضي في القراد الأصلي. المنهجية/النتائج الرئيسية تم تحديد ما مجموعه 3866 عينة من القراد من الناحية الشكلية على أنها 19 نوعًا مختلفًا من القراد تمثل ثلاثة قرادات صلبة مهمة، Rhipicephalus، Haemaphysalis و Hyalomma، واثنين من القرادات اللينة، Ornithodorus و Argas. تم تقييم التنوع البكتيري عبر أنواع القراد هذه من خلال تسلسل جين 16S rRNA البكتيري باستخدام منصة تسلسل 454 على 10 من أنواع القراد المختلفة التي تصيب الماشية. تشمل الأجناس البارزة التي تم اكتشافها Ralstonia و Clostridium و Staphylococcus و Rickettsia و Lactococcus و Lactobacillus و Corynebacterium و Enterobacter و Enterococcus. أنتجت دراسة استقصائية لريكيتسيا مجموعة الحمى المرقطة من 514 عينة من 13 نوعًا مختلفًا من القراد أمبيلكونات خاصة بالريكيتسي في 10 ٪ (54) من إجمالي القراد الذي تم اختباره. كان لدى ثلاثة أنواع فقط من القراد Rhipicephalus microplus و Hyaloma anatolicum و H. dromedarii دليل على الإصابة بـ "Candidatus Rickettsia amblyommii" وهي نتيجة تم التحقق منها بشكل أكبر باستخدام اختبار PCR الكمي الخاص بجين rompB (qPCR). كما كانت نتيجة اختبار قرادات الهيالوما إيجابية للبيروبلازم، ثيليريا أنولاتا، باستخدام اختبار qPCR. الاستنتاجات/الأهمية توفر هذه الدراسة معلومات حول تنوع القراد في باكستان، والبكتيريا المسببة للأمراض في أنواع القراد المختلفة. أظهرت نتائجنا أدلة على عدوى Candidatus R. amblyommii في Rhipicephalus microplus و H. anatolicum و H. dromedarii ticks، والتي حملت أيضًا T. annulata.

Translated Description (French)

Contexte En tant qu'arthropodes qui se nourrissent obligatoirement de sang, les tiques transmettent des agents pathogènes aux humains et aux animaux domestiques plus souvent que les autres vecteurs d'arthropodes. L'élevage joue un rôle vital dans l'économie rurale du Pakistan, et l'infestation par les tiques lui cause de graves problèmes. Cependant, des recherches sur la diversité des espèces de tiques et les agents pathogènes transmis par les tiques ont rarement été menées au Pakistan. Dans cette étude, une enquête systématique sur les espèces de tiques infestant le bétail dans différentes régions écologiques du Pakistan a été menée pour déterminer la diversité du microbiome et du pathobiome chez les tiques indigènes. Méthodologie/Principales constatations Un total de 3 866 spécimens de tiques ont été identifiés morphologiquement comme 19 espèces de tiques différentes représentant trois tiques dures importantes, Rhipicephalus, Haemaphysalis et Hyalomma, et deux tiques molles, Ornithodorus et Argas. La diversité bactérienne entre ces espèces de tiques a été évaluée par séquençage du gène de l'ARNr 16S bactérien à l'aide d'une plate-forme de séquençage 454 sur 10 des différentes espèces de tiques infestant le bétail. Les genres notables détectés comprennent Ralstonia, Clostridium, Staphylococcus, Rickettsia, Lactococcus, Lactobacillus, Corynebacterium, Enterobacter et Enterococcus. Une enquête sur la rickettsie du groupe de la fièvre tachetée à partir de 514 échantillons provenant de 13 espèces de tiques différentes a généré des amplicons spécifiques à la rickettsie dans 10 % (54) des tiques totales testées. Seulement trois espèces de tiques, Rhipicephalus microplus, Hyalomma anatolicum et H. dromedarii, présentaient des signes d'infection par « Candidatus Rickettsia amblyommii », un résultat vérifié davantage à l'aide d'un test de PCR quantitative spécifique du gène rompB (qPCR). Les tiques Hyalomma ont également été testées positives pour le piroplasme, Theileria annulata, à l'aide d'un test qPCR. Conclusions/Importance Cette étude fournit des informations sur la diversité des tiques au Pakistan et sur les bactéries pathogènes chez différentes espèces de tiques. Nos résultats ont mis en évidence une infection à Candidatus R. amblyommii chez les tiques Rhipicephalus microplus, H. anatolicum et H. dromedarii, également porteuses de T. annulata.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes Como artrópodos obligados que se alimentan de sangre, las garrapatas transmiten patógenos a humanos y animales domésticos con más frecuencia que otros vectores de artrópodos. La ganadería desempeña un papel vital en la economía rural de Pakistán, y la infestación de garrapatas causa graves problemas. Sin embargo, la investigación sobre la diversidad de especies de garrapatas y los patógenos transmitidos por garrapatas rara vez se ha realizado en Pakistán. En este estudio, se realizó una investigación sistemática de las especies de garrapatas que infestan el ganado en diferentes regiones ecológicas de Pakistán para determinar la diversidad de microbiomas y patobiomas en las garrapatas indígenas. Metodología/Principales hallazgos Un total de 3.866 especímenes de garrapatas se identificaron morfológicamente como 19 especies diferentes de garrapatas que representan tres garrapatas duras importantes, Rhipicephalus, Haemaphysalis y Hyalomma, y dos garrapatas blandas, Ornithodorus y Argas. La diversidad bacteriana en estas especies de garrapatas se evaluó mediante secuenciación génica de ARNr 16S bacteriano utilizando una plataforma de secuenciación 454 en 10 de las diferentes especies de garrapatas que infestan el ganado. Los géneros notables detectados incluyen Ralstonia, Clostridium, Staphylococcus, Rickettsia, Lactococcus, Lactobacillus, Corynebacterium, Enterobacter y Enterococcus. Una encuesta del grupo de fiebre manchada rickettsia de 514 muestras de las 13 especies diferentes de garrapatas generó amplicones específicos de rickettsia en el 10% (54) del total de garrapatas analizadas. Solo tres especies de garrapatas Rhipicephalus microplus, Hyalomma anatolicum y H. dromedarii tenían evidencia de infección con "Candidatus Rickettsia amblyommii", un resultado verificado adicionalmente utilizando un ensayo PCR cuantitativo específico del gen rompB (qPCR). Las garrapatas Hyalomma también dieron positivo para el piroplasma, Theileria annulata, utilizando un ensayo de qPCR. Conclusiones/Importancia Este estudio proporciona información sobre la diversidad de garrapatas en Pakistán y las bacterias patógenas en diferentes especies de garrapatas. Nuestros resultados mostraron evidencia de infección por Candidatus R. amblyommii en garrapatas Rhipicephalus microplus, H. anatolicum y H. dromedarii, que también portaban T. annulata.

Files

journal.pntd.0005681&type=printable.pdf

Files (3.5 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
md5:90b2d8948da2f18034b1e524555527d2
3.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة عن القراد ومسببات أمراض الماشية التي تنقلها القراد في باكستان
Translated title (French)
Une étude sur les tiques et les agents pathogènes du bétail transmis par les tiques au Pakistan
Translated title (Spanish)
Un estudio de garrapatas y patógenos del ganado transmitidos por garrapatas en Pakistán

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2667598734
DOI
10.1371/journal.pntd.0005681

Is supplement to
https://openalex.org/W4389507464 (Other)
https://openalex.org/W4385880169 (Other)
https://openalex.org/W4288080700 (Other)
https://openalex.org/W4220890980 (Other)
https://openalex.org/W3133557000 (Other)
https://openalex.org/W3123939508 (Other)
https://openalex.org/W2157176817 (Other)
https://openalex.org/W2118987326 (Other)
https://openalex.org/W2063978823 (Other)
https://openalex.org/W1997106538 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1514928227
  • https://openalex.org/W1833355612
  • https://openalex.org/W1853031172
  • https://openalex.org/W1967815520
  • https://openalex.org/W1970223161
  • https://openalex.org/W1983174768
  • https://openalex.org/W1988925586
  • https://openalex.org/W2003916212
  • https://openalex.org/W2004574722
  • https://openalex.org/W2012809393
  • https://openalex.org/W2014369007
  • https://openalex.org/W2029989660
  • https://openalex.org/W2039400507
  • https://openalex.org/W2045210122
  • https://openalex.org/W2045331411
  • https://openalex.org/W2045587630
  • https://openalex.org/W2059536794
  • https://openalex.org/W2066158909
  • https://openalex.org/W2072970694
  • https://openalex.org/W2088716857
  • https://openalex.org/W2094939978
  • https://openalex.org/W2105807803
  • https://openalex.org/W2111869141
  • https://openalex.org/W2129256716
  • https://openalex.org/W2129906880
  • https://openalex.org/W2132649760
  • https://openalex.org/W2134612626
  • https://openalex.org/W2145700726
  • https://openalex.org/W2147865177
  • https://openalex.org/W2155981929
  • https://openalex.org/W2156005225
  • https://openalex.org/W2156078072
  • https://openalex.org/W2166873115
  • https://openalex.org/W2166952935
  • https://openalex.org/W2167208380
  • https://openalex.org/W2174977049
  • https://openalex.org/W2178867606
  • https://openalex.org/W2289756716
  • https://openalex.org/W2296909041
  • https://openalex.org/W2315045329
  • https://openalex.org/W2319182869
  • https://openalex.org/W2323345865
  • https://openalex.org/W2330611737
  • https://openalex.org/W2399080517
  • https://openalex.org/W2485304203
  • https://openalex.org/W2544107908
  • https://openalex.org/W2560391611
  • https://openalex.org/W2576203379
  • https://openalex.org/W2605047132
  • https://openalex.org/W889234782