Comparative Genotyping of Echinococcus granulosus Infecting Livestock in Turkey and Iran
- PMID: 31502802
- DOI: 10.4274/tpd.galenos.2019.6117
Comparative Genotyping of Echinococcus granulosus Infecting Livestock in Turkey and Iran
Abstract
Objective: Echinococcus granulosus contains a complex of different strains that represent diversity in the pattern of the life cycle and also their host types. So far 10 genotypes of this parasite have been identified, using molecular methods. The current study aimed to evaluate and compare the genotypic diversity of E. granulosus metacestodes from livestock of Turkey and Iran.
Methods: A total of 90 livestock liver and lung organs infected with hydatid cyst from industrial slaughterhouses of Bonab Province in the East Azerbaijan Province in Iran (60 samples, including 30 sheep and 30 cattle) and Van Province in Turkey (30 samples, including 15 sheep and 15 cattle) were collected. DNA was extracted from the protoscolices or germinal layers and polymerase chain reaction (PCR) were utilized, targeting the partial mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1 (cox1) and NADH dehydrogenase 1 (nad1) genes. PCR products were isolated from the electrophoresis gels and sequenced. The sequences were compared with each other, as well as with those related available sequences in the GenBank, using the BioEdit software and the BLAST algorithm. Finally, the phylogenetic trees were constructed by comparing sequences of cox1 and nad1 fragments, using the MEGA7 software and the maximum likelihood method.
Results: All samples sequenced from Iran corresponded to the genotype G1 (100%). Among the samples from Turkey, 15 samples (78.9%) were identified as G1 while only one sample (5.3%) corresponded to the genotype G3 and 3 isolates (15.8%) were defined as genotypes G1/G3. Five distinct haplotypes were determined within the examined isolates from sheep and cattle in both countries and all isolates clustered in one group. Phylogenetic analysis revealed that the intra-species genetic variations were 0.0-0.6% and 0.0-1.4% for cox1 and nad1, respectively.
Conclusion: The dominant genotype of E. granulosus sensu stricto of livestock in both countries was the G1 (sheep strain) genotype. Our findings indicate that the sheep-dog cycle is the leading cycle of E. granulosus in these two areas. Hence, adopting regional common policies and bilateral cooperation helps to control the disease in livestock as well as in human in these two regions. Further study is required to compare the genetic diversity of human isolates of E. granulosus in these two countries.
Amaç: Echinococcus granulosus, yaşam döngüsü paterni ve konak tiplerine göre çeşitlilik gösteren farklı suşlara sahiptir. Şimdiye kadar bu parazitin 10 genotipi, moleküler yöntemler kullanılarak tespit edilmiştir. Bu çalışmada, Türkiye ve İran’daki hayvanlarda E. granulosus metasestodlarının genotipik çeşitliliğinin değerlendirilmesi ve karşılaştırılması amaçlanmıştır.
Yöntemler: İran’ın Doğu Azerbaycan eyaletindeki Bonab şehrindeki (30 koyun ve 30 sığır dahil olmak üzere 60 örnek) ve Türkiye’nin Van şehrindeki (15 koyun ve 15 sığır dahil olmak üzere 30 örnek) endüstriyel kesimhanelerinden hidatik kist ile enfekte toplam 90 hayvan karaciğeri ve akciğeri toplanmıştır. Protoskolekslerden veya germinal tabakalardan DNA çıkarıldı ve kısmi mitokondriyal sitokrom C oksidaz subunit 1 (cox1) ve NADH dehidrojenaz 1 (nad1) genlerini hedef alan polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) uygulandı. PCR ürünleri elektroforez jellerinden izole edildi ve dizilendi. Diziler, BioEdit yazılımı ve BLAST algoritması kullanılarak Genbank'taki mevcut dizilerin yanı sıra birbirleriyle karşılaştırıldı. Son olarak, filogenetik ağaçlar, Mega 7 yazılımı ve maksimum olasılık yöntemi kullanılarak cox1 ve nad1 parçalarının dizilerini karşılaştırarak inşa edildi.
Bulgular: İran’dan alınan tüm örneklerde (%100) G1 genotipi tespit edildi. Türkiye’den alınan örneklerin 15’inde (%78,9) G1 genotipi, birinde (%5,3) G3 genotipi ve üçünde (%15,8) G1/G3 genotipi tespit edildi. Her iki ülkede de incelenen koyun ve sığır izolatlarında beş farklı haplotip belirlendi ve tüm izolatlar bir grupta kümelendi. Filogenetik analiz, tür içi genetik varyasyonların sırasıyla cox1 ve nad1 için %0,0-0,6 ve %0,0-1,4 olduğunu ortaya koydu.
Sonuç: Her iki ülkedeki hayvanlarda en sık saptanan E. granulosus genotipi G1 genotipi (koyun suşu) idi. Bulgularımız, koyun-köpek döngüsünün bu iki bölgede E. granulosus’un önde gelen döngüsü olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, bölgesel ortak politikaların ve ikili işbirliğinin benimsenmesi, bu iki bölgede hayvanlarda olduğu kadar insanlarda da hastalığın kontrol edilmesine yardımcı olacaktır. Bu iki ülkede, E. granulosus’un insan izolatlarının genetik çeşitliliğini karşılaştırmak için daha fazla çalışma gereklidir.
Keywords: Hydatid cyst; livestock; genotypes; Turkey; Iran.
Similar articles
-
Echinococcus granulosus sensu stricto G1 is the predominant genotype in human and livestock isolates from Turkey and Iran, based on mitochondrial nad5 gene differentiation.Parasit Vectors. 2021 Jul 20;14(1):369. doi: 10.1186/s13071-021-04869-1. Parasit Vectors. 2021. PMID: 34284817 Free PMC article.
-
Genetic characterization of livestock and human hydatid cyst isolates from northwest Iran, using the mitochondrial cox1 gene sequence.Parasitol Res. 2015 Dec;114(12):4363-70. doi: 10.1007/s00436-015-4673-y. Epub 2015 Aug 18. Parasitol Res. 2015. PMID: 26280086
-
Genetic diversity of Echinococcus granulosus in center of Iran.Korean J Parasitol. 2014 Aug;52(4):413-8. doi: 10.3347/kjp.2014.52.4.413. Epub 2014 Aug 29. Korean J Parasitol. 2014. PMID: 25246720 Free PMC article.
-
Phylogenetic analysis and genetic evaluation of the Echinococcus granulosus antigen B subunit 2 gene isolated from sheep in Al-Diwaniyah, Iraq.Open Vet J. 2025 Feb;15(2):1043-1049. doi: 10.5455/OVJ.2025.v15.i2.52. Epub 2025 Feb 28. Open Vet J. 2025. PMID: 40201827 Free PMC article. Review.
-
Echinococcus granulosus sensu lato genotypes infecting humans--review of current knowledge.Int J Parasitol. 2014 Jan;44(1):9-18. doi: 10.1016/j.ijpara.2013.08.008. Epub 2013 Nov 19. Int J Parasitol. 2014. PMID: 24269720 Review.
Cited by
-
Prevalence, molecular characterisation and phylogenetic analyses of hydatid cysts and cysticercus tenuicollis isolates and first report of E. canadensis (G6/G7) in wild boars in Bingol province, Türkiye.Int J Parasitol Parasites Wildl. 2024 Jul 2;24:100960. doi: 10.1016/j.ijppaw.2024.100960. eCollection 2024 Aug. Int J Parasitol Parasites Wildl. 2024. PMID: 39070048 Free PMC article.
-
Echinococcus granulosus sensu stricto G1 is the predominant genotype in human and livestock isolates from Turkey and Iran, based on mitochondrial nad5 gene differentiation.Parasit Vectors. 2021 Jul 20;14(1):369. doi: 10.1186/s13071-021-04869-1. Parasit Vectors. 2021. PMID: 34284817 Free PMC article.
-
Genotyping and phylogenetic analysis of hydatid cysts isolated from livestock in Bushehr province, Iran.J Parasit Dis. 2021 Mar;45(1):197-203. doi: 10.1007/s12639-020-01293-7. Epub 2020 Oct 26. J Parasit Dis. 2021. PMID: 33746404 Free PMC article.
-
Comparison of various methods for DNA extraction from human isolated paraffin-embedded hydatid cyst samples.J Parasit Dis. 2020 Sep;44(3):613-617. doi: 10.1007/s12639-020-01236-2. Epub 2020 Jun 23. J Parasit Dis. 2020. PMID: 32801514 Free PMC article.
-
Echinococcus granulosus sensu lato Genotypes in Different Hosts Worldwide: A Systematic Review.Acta Parasitol. 2022 Mar;67(1):161-185. doi: 10.1007/s11686-021-00439-8. Epub 2021 Jul 15. Acta Parasitol. 2022. PMID: 34264444
MeSH terms
Substances
LinkOut - more resources
Full Text Sources
Research Materials