Population genetic structure of Schistosoma haematobium and Schistosoma haematobium × Schistosoma bovis hybrids among school-aged children in Côte d'Ivoire

Angora, E.K.; Vangraefschepe, A.; Allienne, J.-F.ço.; Menan, H.é; Coulibaly, J.T.; Meïté, A.; Raso, G.; Winkler, M.S.; Yavo, W.; Touré, A.é O.; N'Goran, E.éz.K.; Zinsstag, J.; Utzinger, J.ür.; Balmer, O.; Boissier, J.ér.ôm.

Parasite 29: 23

2022


PMID: 35522066
Accession: 079908544

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Abstract
While population genetics of Schistosoma haematobium have been investigated in West Africa, only scant data are available from Côte d'Ivoire. The purpose of this study was to analyze both genetic variability and genetic structure among S. haematobium populations and to quantify the frequency of S. haematobium × S. bovis hybrids in school-aged children in different parts of Côte d'Ivoire. Urine samples were subjected to a filtration method and examined microscopically for Schistosoma eggs in four sites in the western and southern parts of Côte d'Ivoire. A total of 2692 miracidia were collected individually and stored on Whatman® FTA cards. Of these, 2561 miracidia were successfully genotyped for species and hybrid identification using rapid diagnostic multiplex mitochondrial cox1 PCR and PCR Restriction Fragment Length Polymorphism (PCR-RFLP) analysis of the nuclear ITS2 region. From 2164 miracidia, 1966 (90.9%) were successfully genotyped using at least 10 nuclear microsatellite loci to investigate genetic diversity and population structure. Significant differences were found between sites in all genetic diversity indices and genotypic differentiation was observed between the site in the West and the three sites in the East. Analysis at the infrapopulation level revealed clustering of parasite genotypes within individual children, particularly in Duekoué (West) and Sikensi (East). Of the six possible cox1-ITS2 genetic profiles obtained from miracidia, S. bovis cox1 × S. haematobium ITS2 (42.0%) was the most commonly observed in the populations. We identified only 15 miracidia (0.7%) with an S. bovis cox1 × S. bovis ITS2 genotype. Our study provides new insights into the population genetics of S. haematobium and S. haematobium × S. bovis hybrids in humans in Côte d'Ivoire and we advocate for researching hybrid schistosomes in animals such as rodents and cattle in Côte d'Ivoire. Structuration génétique des populations de Schistosoma haematobium et des hybrides Schistosoma haematobium × Schistosoma bovis chez les enfants d'âge scolaire en Côte d'Ivoire. Alors que la génétique des populations de Schistosoma haematobium a été étudiée en Afrique de l'Ouest, seules quelques données sont disponibles pour la Côte d'Ivoire. Le but de cette étude était d'analyser à la fois la variabilité génétique et la structure génétique des populations de S. haematobium et de quantifier la fréquence des hybrides S. haematobium × S. bovis chez les enfants d'âge scolaire dans différentes régions de la Côte d'Ivoire. Des échantillons d'urine ont été soumis à une méthode de filtration et examinés au microscope pour les œufs de Schistosoma dans quatre sites de l'ouest et du sud de la Côte d'Ivoire. Au total, 2 692 miracidia ont été collectés individuellement et stockés sur des cartes Whatman® FTA. Parmi ceux-ci, 2 561 miracidia ont été génotypés avec succès pour l'identification des espèces et des hybrides à l'aide de la PCR multiplex de diagnostic rapide du cox1 mitochondrial et d'une analyse du polymorphisme de longueur des fragments de restriction de PCR (PCR-RFLP) de la région ITS2 de l'ADN nucléaire. Sur 2 164 miracidia, 1 966 (90,9 %) ont été génotypés avec succès en utilisant au moins 10 loci microsatellites nucléaires pour étudier la diversité génétique et la structure de la population. Des différences significatives ont été trouvées entre les sites dans tous les indices de diversité génétique et une différenciation génotypique a été observée entre le site de l'Ouest et les trois sites de l'Est. L'analyse au niveau de l'infrapopulation a révélé un regroupement des génotypes de parasites au sein de chaque enfant, en particulier à Duekoué (Ouest) et Sikensi (Est). Parmi les six profils génétiques cox1-ITS2 possibles obtenus à partir de miracidia, S. bovis cox1 × S. haematobium ITS2 (42,0 %) était le plus fréquemment observé dans les populations. Nous avons identifié seulement 15 miracidia (0,7 %) avec un génotype S. bovis cox1 × S. bovis ITS2. Notre étude apporte de nouvelles connaissances sur la génétique des populations de S. haematobium et des hybrides S. haematobium × S. bovis chez l'homme en Côte d'Ivoire et nous plaidons pour la recherche de schistosomes hybrides chez les animaux (rongeurs et bovins) en Côte d'Ivoire.