Molecular prevalence, genetic characterization and patterns of Toxoplasma gondii infection in domestic small mammals from Cotonou, Benin.

Toxoplasmosis, one of the most prevalent parasitic infections in humans and animals, is caused by the intracellular protozoan parasite Toxoplasma gondii. Small mammals play a key role as intermediate reservoir hosts in the maintenance of the T. gondii life cycle. In this study, we estimated the molecular prevalence and provide genetic diversity data for T. gondii in 632 small mammals sampled in four areas of Cotonou city, Benin. Both the brain and heart of each individual were screened through T. gondii-targeting qPCR, and positive samples were then genotyped using a set of 15 T. gondii-specific microsatellites. Prevalence data were statistically analyzed in order to assess the relative impact of individual host characteristics, spatial distribution, composition of small mammal community, and urban landscape features. An overall T. gondii molecular prevalence of 15.2% was found and seven genotypes, all belonging to the Africa 1 lineage, could be retrieved from the invasive black rat Rattus rattus and the native African giant shrew Crocidura olivieri. Statistical analyses did not suggest any significant influence of the environmental parameters used in this study. Rather, depending on the local context, T. gondii prevalence appeared to be associated either with black rat, shrew, or mouse abundance or with the trapping period. Overall, our results highlight the intricate relationships between biotic and abiotic factors involved in T. gondii epidemiology and suggest that R. rattus and C. olivieri are two competent reservoirs for the Africa 1 lineage, a widespread lineage in tropical Africa and the predominant lineage in Benin.

Title: Prévalence moléculaire, caractérisation génétique et schémas d'infection par Toxoplasma gondii chez les petits mammifères domestiques de Cotonou, Bénin. Abstract: La toxoplasmose, l'une des infections parasitaires les plus répandues chez l'homme et les animaux, est causée par le parasite protozoaire intracellulaire Toxoplasma gondii. Les petits mammifères jouent un rôle clé en tant qu'hôtes réservoirs intermédiaires dans le maintien du cycle de vie de T. gondii. Dans cette étude, nous estimons sa prévalence moléculaire et fournissons des données sur sa diversité génétique chez 632 petits mammifères échantillonnés dans quatre localités de la ville de Cotonou. Le cerveau et le cœur de chaque individu ont été analysés par qPCR ciblant T. gondii, et les échantillons positifs ont ensuite été génotypés à l'aide d'un ensemble de 15 microsatellites spécifiques à T. gondii. Les données de prévalence ont été analysées statistiquement afin d'évaluer l'impact relatif des caractéristiques individuelles de l'hôte, de la distribution spatiale, de la composition de la communauté des petits mammifères ainsi que des caractéristiques du paysage urbain. Une prévalence moléculaire globale de T. gondii de 15,2 % a été estimée et sept génotypes, tous appartenant à la lignée Africa 1, ont pu être extraits du rat noir Rattus rattus, espèce envahissante, et de la musaraigne Crocidura olivieri, espèce indigène. Les analyses statistiques n'ont pas suggéré d'influence significative des paramètres environnementaux utilisés dans cette étude. Au contraire, selon le contexte local, la prévalence de T. gondii semble être associée à l'abondance de rats noirs, de musaraignes ou de souris ainsi qu'à la période de piégeage. Dans l'ensemble, nos résultats mettent en évidence les relations complexes entre les facteurs biotiques et abiotiques impliqués dans l'épidémiologie de T. gondii et suggèrent que R. rattus et C. olivieri sont deux réservoirs compétents pour la lignée Africa 1, une lignée répandue en Afrique tropicale et prédominante au Bénin.

Mastomys natalensis (Smith, 1834) as a natural host for Schistosoma haematobium (Bilharz, 1852) Weinland, 1858 x Schistosoma bovis Sonsino, 1876 introgressive hybrids.

Cercarial emission of schistosomes is a determinant in the transmission to the definitive host and constitutes a good marker to identify which definitive host is responsible for transmission, mainly in introgressive hybridization situations. Our goal was to test the hypothesis that micro-mammals play a role in Schistosoma haematobium, S. bovis, and/or S. haematobium x S. bovis transmission. Small mammal sampling was conducted in seven semi-lacustrine villages of southern Benin. Among the 62 animals trapped, 50 individuals were investigated for Schistosoma adults and eggs: 37 Rattus rattus, 3 Rattus norvegicus, 9 Mastomys natalensis, and 1 Crocidura olivieri. Schistosoma adults were found in four R. rattus and two M. natalensis, with a local prevalence reaching 80% and 50%, respectively. Two cercarial chronotypes were found from Bulinus globosus experimentally infected with miracidia extracted from naturally infected M. natalensis: a late diurnal and nocturnal chronotype, and an early diurnal, late diurnal, and nocturnal chronotype. The cytochrome C oxidase subunit I mtDNA gene of the collected schistosomes (adults, miracidia, and cercariae) belonged to the S. bovis clade. Eleven internal transcribed spacer rDNA profiles were found; four belonged to S. bovis and seven to S. haematobium x S. bovis. These molecular results together with the observed multi-peak chronotypes add M. natalensis as a new host implicated in S. haematobium x S. bovis transmission. We discuss the origin of the new chronotypes which have become more complex with the appearance of several peaks in a 24-h day. We also discuss how the new populations of offspring may optimize intra-host ecological niche, host spectrum, and transmission time period.