ケニアにおけるトリパノソーマ・エバンシの複数の進化起源

Multiple evolutionary origins of Trypanosoma evansi in Kenya.

• Christine M Kamidi
• Norah P Saarman
• Kirstin Dion
• Paul O Mireji
• Collins Ouma
• Grace Murilla
• Serap Aksoy
• Achim Schnaufer
• Adalgisa Caccone

抄録

トリパノソーマ・エバンシは、ラクダをはじめとする家畜のトリパノソーマ症の一種であり、ケニアをはじめとする世界各地で深刻な経済的負担となっているスーラの原因となる寄生虫である。トリパノソーマ・エバンシの感染はタバニドやストモキシスに咬まれるハエによって機械的に持続するが，近縁のアフリカトリパノソーマT. brucei bruceiとT. b. rhodesienseはツツェツェバエ（Glossina属）で周期的に発生することが感染のために必要である。本研究では、T. evansiの進化の起源を調べた。15個の多型マイクロサテライトを用いて、T. b. brucei（n=51）とT. b. rhodesiense（n=15）から分離された41個のT. evansiと66個のT. b. b. brucei（n=51）とT. b. rhodesiense（n=15）の遺伝的多様性のレベルとパターンを定量化した。その結果、T. evansi株は少なくとも2つの異なるT. brucei遺伝子ユニットに属し、T. brucei株と同様の遺伝的多様性を有していることがわかった。その結果、41株のT. evansi分離株は、異なる遺伝的背景を持つ複数のT. brucei株に由来しており、T. brucei株から独立したT. evansiの起源を示唆していることが示唆された。この驚くべき発見はさらに、T. evansiの機械的感染能力の獲得、ひいてはアフリカンツェツェバエの媒介者との義務的リンクを逃れる能力が繰り返し発生していることを示唆している。これらの知見が確認されれば、異なる遺伝的背景を持つT. b. b. rhodesienseのように、異なる遺伝的背景を持つT. b. brucei株が、危険な国際的な家畜病の原因菌になるか、致死的なヒト病の原因菌になる可能性があるため、疫学的な意味合いを持つことになります。

Trypanosoma evansi is the parasite causing surra, a form of trypanosomiasis in camels and other livestock, and a serious economic burden in Kenya and many other parts of the world. Trypanosoma evansi transmission can be sustained mechanically by tabanid and Stomoxys biting flies, whereas the closely related African trypanosomes T. brucei brucei and T. b. rhodesiense require cyclical development in tsetse flies (genus Glossina) for transmission. In this study, we investigated the evolutionary origins of T. evansi. We used 15 polymorphic microsatellites to quantify levels and patterns of genetic diversity among 41 T. evansi isolates and 66 isolates of T. b. brucei (n = 51) and T. b. rhodesiense (n = 15), including many from Kenya, a region where T. evansi may have evolved from T. brucei. We found that T. evansi strains belong to at least two distinct T. brucei genetic units and contain genetic diversity that is similar to that in T. brucei strains. Results indicated that the 41 T. evansi isolates originated from multiple T. brucei strains from different genetic backgrounds, implying independent origins of T. evansi from T. brucei strains. This surprising finding further suggested that the acquisition of the ability of T. evansi to be transmitted mechanically, and thus the ability to escape the obligate link with the African tsetse fly vector, has occurred repeatedly. These findings, if confirmed, have epidemiological implications, as T. brucei strains from different genetic backgrounds can become either causative agents of a dangerous, cosmopolitan livestock disease or of a lethal human disease, like for T. b. rhodesiense.