Molecular identification of trypanosomes in cattle in Malawi using PCR methods and nanopore sequencing: epidemiological implications for the control of human and animal trypanosomiases Translated title: Identification moléculaire des trypanosomes chez les bovins du Malawi, à l’aide de méthodes de PCR et du séquençage par nanopores : implication épidémiologique pour le contrôle des trypanosomiases humaines et animales

Abstract

This study aimed to identify trypanosomes infecting cattle in Malawi in order to understand the importance of cattle in the transmission dynamics of Human African Trypanosomiasis (HAT) and Animal African Trypanosomosis (AAT). A total of 446 DNA samples from cattle blood from three regions of Malawi were screened for African trypanosomes by ITS1 PCR. The obtained amplicons were sequenced using a portable next-generation sequencer, MinION, for validation. Comparison of the results from ITS1 PCR and MinION sequencing showed that combining the two methods provided more accurate species identification than ITS1 PCR alone. Further PCR screening targeting the serum resistance-associated (SRA) gene was conducted to detect Trypanosoma brucei rhodesiense. Trypanosoma congolense was the most prevalent Trypanosoma sp., which was found in Nkhotakota (10.8%; 20 of 185), followed by Kasungu (2.5%; 5 of 199). Of note, the prevalence of T. b. rhodesiense detected by SRA PCR was high in Kasungu and Nkhotakota showing 9.5% (19 of 199) and 2.7% (5 of 185), respectively. We report the presence of animal African trypanosomes and T. b. rhodesiense from cattle at the human–livestock–wildlife interface for the first time in Malawi. Our results confirmed that animal trypanosomes are important causes of anemia in cattle and that cattle are potential reservoirs for human African trypanosomiasis in Malawi.

Translated abstract

Cette étude visait à identifier les trypanosomes infectant les bovins au Malawi afin de comprendre l’importance des bovins dans la dynamique de transmission de la trypanosomiase humaine africaine (THA) et de la trypanosomose animale africaine (TAA). Au total, 446 échantillons d’ADN de sang de bovins provenant de trois régions du Malawi ont été soumis à un dépistage des trypanosomes africains par PCR de l’ITS1. Les amplicons obtenus ont été séquencés à l’aide d’un séquenceur portable de nouvelle génération, MinION, pour validation. La comparaison des résultats de la PCR de l’ITS1 et de la séquence MinION a montré que la combinaison des deux méthodes permettait une identification plus précise des espèces que la seule PCR de l’ITS1. Un autre dépistage par PCR ciblant le gène SRA (associé à la résistance du sérum) a été effectué pour détecter Trypanosoma brucei rhodesiense. Trypanosoma congolense était l’espèce de trypanosome la plus répandue, trouvée à Nkhotakota (10,8 % ; 20 sur 185), suivi de Kasungu (2,5 % ; 5 sur 199). Notamment, la prévalence de T. b. rhodesiense détectée par PCR de SRA était élevée à Kasungu et Nkhotakota, avec respectivement 9,5 % (19 sur 199) et 2,7 % (5 sur 185). Nous rapportons la présence de trypanosomes animaux africains et de T. b. rhodesiense de bovins à l’interface homme-bétail-faune sauvage, pour la première fois au Malawi. Nos résultats confirment que les trypanosomes animaux sont des causes importantes d’anémie chez les bovins et que les bovins sont des réservoirs potentiels pour la trypanosomiase humaine africaine au Malawi.