Kampf gegen die bovine Theileriose: Eine Bedrohung für Rinder
Lern was über Theileriose und wie sie die Gesundheit von Rindern und die Landwirtschaft beeinflusst.
Pankaj Musale, Ajinkya Khilari, Rohini Gade, Velu Dhanikachalam, Santoshkumar Jadhav, Manali Bajpai, Bhagya Turakani, Akshay Joshi, Amar Prajapati, Anand Srivastava, Marimutthu Swaminathan, Sachin Joshi, Dhanasekaran Shanmugam
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Inhaltsverzeichnis
Die Bovine Theileriose, oft einfach Theileriose genannt, ist ne ziemlich heftige Krankheit, die Kühe und Büffel weltweit betrifft. Diese Erkrankung wird durch winzige Parasiten verursacht, die Protozoen aus der Gattung Theileria sind. Man kann sich diese Parasiten wie unerwünschte Gäste vorstellen, die in unseren Rindern wohnen, und glaub mir, das sind nicht die Gäste, die man zum Abendessen einladen möchte!
Rinder?
Wie infizieren sichRinder infizieren sich mit Theileriose durch die Stiche bestimmter Zeckenarten. Diese Zecken gehören zur Familie Ixodidae und umfassen verschiedene Arten wie Rhipicephalus, Hyalomma und Haemaphysalis. Diese Zecken haben ihren eigenen Stil und ihre Vorlieben. Sie stechen nicht einfach jedes Tier; sie haben ihre Lieblinge! Je nach Region findet man verschiedene Zeckenarten, die unterschiedliche Stämme der Theileriose verbreiten.
Zum Beispiel hält sich eine Art von Theileria, die T. parva, hauptsächlich in Afrika auf, während eine andere, T. orientalis, eine grössere Reichweite hat und in Teilen Asiens und Ozeaniens auftaucht. Es gibt auch T. annulata, die in Regionen wie Nordafrika und Teilen des Mittelmeers vorkommt.
Was sind die Symptome?
Rinder, die mit Theileriose infiziert sind, können verschiedene Symptome zeigen. Die häufigsten sind Fieber und Anämie, was genauso besorgniserregend sein kann, wie herauszufinden, dass das letzte Stück Schokoladenkuchen weg ist! In schweren Fällen können diese Symptome sogar zum Tod führen, was für Bauern natürlich ein grosses Problem ist. Die chronischen Probleme, die diese Krankheit verursacht, können auch die Gesundheit der Tiere verringern und zu wirtschaftlichen Verlusten führen, insbesondere in Ländern mit grossen Rinderpopulationen, wie Indien.
Allein in Indien werden die wirtschaftlichen Verluste durch Theileriose auf über 780 Millionen Dollar geschätzt. Das ist genug Geld, um eine ganze Menge Schokoladenkuchen zu kaufen!
Infektionsmanagement
Bauern und Tierärzte verwenden verschiedene Strategien, um Theileriose zu managen. Ein Ansatz ist, Zecken mithilfe spezieller Chemikalien, den sogenannten Akariziden, fernzuhalten. Diese Chemikalien wirken wie ein Insektenspray für Zecken, aber sie bringen ihre eigenen Herausforderungen mit sich.
Eine weitere Verteidigungslinie ist die Impfung. In Indien gibt es einen Impfstoff namens RAKSHAVAC-T, der dabei hilft, Rinder vor dieser lästigen Krankheit zu schützen. Ausserdem gibt es Behandlungsmöglichkeiten, wobei ein Medikament namens Buparvaquone (BQO) am effektivsten gegen Theileriose ist.
Allerdings gibt's einen Haken: Die Theileria-Parasiten können gegen BQO resistent werden, was zu Behandlungsfehlern führen kann. Stell dir vor, du gehst in ein Restaurant, bestellst dein Lieblingsgericht und stellst dann fest, dass sie das Rezept geändert haben, sodass es schlecht schmeckt – das ist frustrierend!
Warum ist die Resistenz ein Problem?
Die Resistenz der Theileria-Parasiten gegen Buparvaquone ist ein grosses Problem für die Viehwirtschaft. Wenn Parasiten resistent werden, bedeutet das, dass Bauern weniger Behandlungsmöglichkeiten haben, um ihre Rinder zu behandeln und die Ausbreitung der Krankheit zu verhindern. Das kann zu vermehrten Infektionen, höheren Verlusten und noch gestressteren Bauern führen.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass einige dieser Resistenzprobleme von Veränderungen in Genen kommen, die für spezifische Proteine in den Parasiten codieren. Zum Beispiel wurde gezeigt, dass Mutationen im Gen für Cytochrom b (cytb) eine bedeutende Rolle bei der Resistenz gegen BQO spielen. Denk an dieses Gen wie an die Energiequelle des Parasiten. Veränderungen hier können ihre Fähigkeit stören, gut auf die Medikation zu reagieren.
Forscher haben auch andere Gene wie das Dihydroorotat-Dehydrogenase (DHODH)-Gen und das pin1-Gen untersucht, um herauszufinden, ob sie ebenfalls zur Resistenz beitragen könnten. Es ist wie eine genetische Schatzsuche, um alle Geheimnisse dieser Parasiten aufzudecken.
Der Forschungsbedarf
Angesichts des wachsenden Problems der Arzneimittelresistenz tauchen Forscher tief ein, um zu verstehen, wie diese genetischen Veränderungen auftreten und wie sie zur Resistenz gegen BQO beitragen. Sie haben Blutproben von Rindern aus ganz Indien gesammelt und untersuchen das genetische Material der Parasiten, um zu sehen, welche Mutationen vorhanden sind und wie sie sich auf die Auswirkungen der Krankheit beziehen.
Die Ergebnisse dieser Forschung könnten zu verbesserten Behandlungsoptionen, besseren Präventionsmassnahmen und letztendlich zu einer gesünderen Rinderpopulation führen. Die Forscher wollen sicherstellen, dass zukünftige Bauern nicht mit denselben Herausforderungen konfrontiert werden wie ihre Vorgänger.
Was steht an?
Um Theileriose effektiv zu bekämpfen, sind kontinuierliche Überwachung und Forschung notwendig. Wissenschaftler entwickeln und verfeinern Methoden, um Muster der Arzneimittelresistenz bei Rindern zu identifizieren und zu verfolgen. Diese laufenden Arbeiten helfen dabei, bessere Strategien zur Krankheitsbekämpfung zu entwickeln.
Während sie mehr über die Funktionsweise und Evolution der Theileria-Parasiten herausfinden, hoffen sie, neue Wege zu finden, um diese lästigen Eindringlinge auszutricksen. Schliesslich möchte niemand ungebetene Gäste, besonders wenn sie drohen, das Fest für alle anderen zu ruinieren!
Fazit
Die Bovine Theileriose ist eine bedeutende Gesundheitsbedrohung für Rinder weltweit, und das Verständnis der Krankheit ist wichtig, um das Viehzeug und den Lebensunterhalt der Bauern zu schützen. Indem Experten die Parasiten und ihre Resistenz gegen Behandlungen untersuchen, zielen sie darauf ab, effektivere Strategien zur Bekämpfung und Prävention dieser herausfordernden Krankheit zu entwickeln.
Also denk an das nächste Mal, wenn du eine Kuh siehst: Sie muht nicht einfach nur; sie ist Teil eines komplexen Kampfes gegen Keime, Zecken und ja, sogar genetische Mutationen!
Stell dir eine Welt vor, in der unsere Bauern ihre Herden ohne Angst vor Krankheiten züchten können. Das wäre ein Anblick für die Götter – wie ein kuh-themenfest mit fröhlichen Rindern, die herumtanzen!
Titel: Identification of genetic variation in genes linked to buparvaquone resistance in Theileria sp infecting dairy cattle in India.
Zusammenfassung: Buparvaquone (BQO) is used for treatment of bovine theileriosis, a tickborne disease caused by parasites of the Theileria genus. Studies on T. annulata have linked the mechanism of BQO resistance predominantly to genetic variations in the parasite cytochrome b (cytb) gene. In addition, cryptic mechanisms of resistance involving the parasite peptidyl-prolyl isomerase (pin1) and dihydroorotate dehydrogenase (dhodh) genes require assessment. In India, where bovine theileriosis is endemic, and BQO is widely used for treatment, monitoring and establishing the link between genetic variations in cytb, dhodh and pin1 genes and BQO resistance is essential. In this study, multiplexed PCR amplification and nanopore sequencing approaches were used for genotyping the complete gene loci of the target genes. Analysis of 420 T. annulata field samples collected from seven different states of India revealed the presence of previously reported variations S129G, A146T and P253S in cytb and A53P in pin1, which are linked to BQO resistance. The role of A146T, a highly prevalent variation which mostly co-occurred with I203V, in BQO resistance needs to be evaluated. From 60 samples having T. orientalis infection, the genetic variations identified from the three genes were found to be mostly natural variations based on the reference genotypes and were distinct from T. annulata variations. This study has revealed the presence of BQO resistance-linked cytb gene mutations in T. annulata infecting dairy cattle in India and establishes a nanopore sequencing method for molecular surveillance of genetic variation in field samples. Author SummaryBuparvaquone (BQO) is the most effective drug that is available for the treatment of cattle theileriosis caused by parasites of the Theileria genus. However, treatment failure due to drug resistance is reported, and gene mutations linked to BQO resistance have been reported in African and Middle Eastern countries. These mutations occur in the cytochrome b (cytb) and peptidyl-prolyl isomerase (pin1) genes in the parasite. In this study, genetic variations occurring in these two genes and the parasite dihydroorotate dehydrogenase (dhodh) gene have been mapped using PCR amplification and Nanopore sequencing from field samples collected from seven different states of India. At least three previously reported mutations linked to BQO resistance were found in the T. annulata cytb gene sequence obtained from field samples. While one of these mutations (A146T) was highly prevalent, the other two were found to occur in only a few samples. Similarly, the BQO resistance linked to A53P mutation in the T. annulata pin1 gene was present in only a few samples. Despite their low frequency, the presence of these mutations reveals the existence of BQO resistance due to genetic variations in the parasite population present in India. This is the first comprehensive report of BQO resistance-conferring mutations occurring in Theileria parasites affecting dairy cattle in India and establishes a scalable method for large-scale molecular surveillance studies.
Autoren: Pankaj Musale, Ajinkya Khilari, Rohini Gade, Velu Dhanikachalam, Santoshkumar Jadhav, Manali Bajpai, Bhagya Turakani, Akshay Joshi, Amar Prajapati, Anand Srivastava, Marimutthu Swaminathan, Sachin Joshi, Dhanasekaran Shanmugam
Letzte Aktualisierung: 2024-12-01 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625829
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625829.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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Referenz Links
- https://veupathdb.org
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov
- https://primalscheme.com/
- https://nanoporetech.com/document/rapid-sequencing-gdna-barcoding-sqk-rbk114
- https://github.com/PankajMusale1988/RAMPART_TannulataMultiplex_Genes_Cytb_Dhodh_Pin1
- https://github.com/PankajMusale1988/RAMPART_TorientalisMultiplex_Genes_Cytb_Dhodh_Pin1
- https://github.com/ajinkyakhilari/ampAssem
- https://github.com/ajinkyakhilari/AmpVarPro
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/cdd/cdd.shtml