家畜の消化管線虫の貯蔵庫としての野生反芻動物

Wild ruminants as reservoirs of domestic livestock gastrointestinal nematodes.

• Carly D Barone
• Janneke Wit
• Eric P Hoberg
• John S Gilleard
• Dante S Zarlenga

抄録

牛における消化管線虫（GIN）の感染は、食欲抑制を引き起こし、飼料転換率の低下、体重増加の減少、および乳量の減少を引き起こします。駆虫薬の過剰使用と独占的な依存は、家畜に感染する多くの寄生線虫種の抵抗性をもたらし、防除がますます困難になっています。野生の反芻動物は、牛、羊、ヤギに感染し、それに最も適した線虫種の宿主となっています。したがって、野生反芻動物は、駆虫剤耐性変異を持つものや感受性遺伝子型を持つものを含め、国内のGINの移入先として機能する可能性があります。このような寄生虫交換の可能性は、管理された放牧地と野生の放牧地との間の界面やエコトーン、また気候温暖化に関連した摂動によって、野生動物の分布や家畜や放し飼いの反芻動物との相互作用が変化していくことで高まっていく。野生反芻動物が国内反芻動物に感染する可能性のある寄生虫をどの程度保有しているかを調査するために、我々はまず、16の州にまたがる野生動物の宿主からの糞便の疫学的研究を実施した。すべてのサンプルを第3期幼虫まで培養し、線虫のDNAを分離してPCR増幅した。受け取った 548 の野生反芻動物サンプルのうち、33 % (181 サンプル) が線虫 DNA に陽性で、そのうち半数 (84 サンプル) が牛に一般的に見られる GIN 種の DNA を含んでいた。牛のGIN種からのDNAは、北東部46%、南東部42%、中西部10%、南西部0%、西部11%のサンプルから検出された。ITS-2 rDNAのディープアンプリコンシーケンシングにより、線虫DNA陽性サンプルの90％と69％にOstertagiaとTrichostrongylusが存在し、Haemonchusは26％、Cooperiaは2％、Oesophagostomumは10％のサンプルに存在していた。これらのデータは、野生反芻動物には、家畜を主な宿主とする複数の寄生種が一般的に生息していることを明確に示しており、駆虫剤抵抗性の管理におけるこれらの寄生種の具体的な役割を調査するために、さらなる研究が必要であることを示唆している。

Gastrointestinal nematode (GIN) infections in cattle cause appetite suppression which leads to poor feed conversion, reduced weight gain and reduced milk production. Overuse and exclusive reliance on anthelmintic drugs has resulted in widespread resistance in many parasitic nematode species infecting livestock making control increasingly difficult. Wild ruminants are competent hosts of a number of nematode species that typically infect and are best adapted for cattle, sheep, and goats. Thus, the potential exists for wild ruminants to act as reservoirs in the translocation of domestic GIN, including those carrying anthelmintic resistance mutations as well as susceptible genotypes. The potential for parasite exchange is heightened by interfaces or ecotones between managed and wild rangelands, and by perturbations linked to climate warming that can increasingly alter the distributions of wild ungulates and their interactions with domestic and free-ranging ruminants. To investigate the extent to which wild ruminants harbour parasites capable of infecting domestic ruminants we first performed an epidemiological study of feces from wildlife hosts that spanned 16 states and included white-tailed deer (85 % of the samples), pronghorn, elk, mule deer, bighorn sheep, moose, cattle, and caribou across the United States. All samples were cultured to third stage larvae and nematode DNA was isolated and PCR amplified. Among the 548 wild ruminant samples received, 33 % (181 samples) were positive for nematode DNA, among which half (84 samples) contained DNA from GIN species commonly found in cattle. DNA from cattle GIN species was detected in 46 % of samples from the Northeast, 42 % from the Southeast, 10 % from the Midwest, 0 % from the Southwest and 11 % from the West. Deep amplicon sequencing of the ITS-2 rDNA indicated that Ostertagia and Trichostrongylus were present in 90 % and 69 % of the nematode DNA positive samples, respectively, whereas Haemonchus, Cooperia and Oesophagostomum were present in 26 %, 2 % and 10 % of the samples, respectively. These data clearly show that wild ruminants commonly harbour multiple parasite species whose primary hosts are domestic cattle, and suggest that further work is warranted to investigate their specific roles in the management of anthelmintic resistance.

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