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Describing the intestinal microbiota of Holstein Fasciola-positive and -negative cattle from a hyperendemic area of fascioliasis in central Colombia

Título de la revista
Autores
Ramírez, Angie L.
Herrera, Giovanny
Muñoz, Marina
Vega, Laura
Cruz-Saavedra, Lissa
García-Corredor, Diego
Pulido-Medellín, Martin
Bulla-Castañeda, Diana María
Giraldo, Julio Cesar
Bernal, María Consuelo

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Fecha
2021

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Resumen
The ability to identify compositional changes in the intestinal microbiota of parasitized hosts is important for understanding the physiological processes that may affect animal productiv ity. Within the field of host–parasite interactions, many studies have suggested that hel minths can influence the microbial composition of their hosts via their immunomodulatory effects. Bovine fascioliasis is a helminthiasis widely studied by immunologists, but with little information available regarding gut microbial communities. Thus, we aimed to describe the composition of the intestinal microbiota of Holstein Fasciola-positive and -negative cattle using parasitological methods and ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). Bovine fecal samples (n = 65) were obtained from livestock slaughter plants in the Cundi-Boya cense Colombian highlands (a hyperendemic region for bovine fascioliasis) and studied by amplicon-based next-generation 16S-rRNA and 18S-rRNA gene sequencing. From these samples, 35 were Fasciola hepatica-negative and, 30 were F. hepatica-positive in our detection analysis. Our results showed a reduction in the relative abundance of Bacteroi detes and Ascomycota in the Fasciola-positive samples, along with decreased relative abundances of the commensal taxa previously associated with fermentation and digestion processes. However, metabolomic approaches and functional analyzes of the intestinal microbiota are necessary to support these hypothesis. These findings are a small first step in the development of research aimed at understanding how microbial populations in bovines are modulated in liver helminth infections.
Abstract
La capacidad de identificar cambios en la composición de la microbiota intestinal de huéspedes parasitados es importante para comprender los procesos fisiológicos que pueden afectar la productividad animal. Dentro del campo de las interacciones huésped-parásito, muchos estudios han sugerido que los helmintos pueden influir en la composición microbiana de sus huéspedes a través de sus efectos inmunomoduladores. La fascioliasis bovina es una helmintiasis ampliamente estudiada por los inmunólogos, pero con poca información disponible sobre las comunidades microbianas intestinales. Por lo tanto, nuestro objetivo fue describir la composición de la microbiota intestinal de bovinos Holstein Fasciola positivos y negativos utilizando métodos parasitológicos y ELISA (ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas). Se obtuvieron muestras de heces bovinas (n = 65) de mataderos de ganado en el altiplano colombiano de Cundi-Boyacense (una región hiperendémica para la fascioliasis bovina) y se estudiaron mediante secuenciación de genes 16S-rRNA y 18S-rRNA de próxima generación basada en amplicones. De estas muestras, 35 fueron negativas para Fasciola hepática y 30 fueron positivas para F. hepática en nuestro análisis de detección. Nuestros resultados mostraron una reducción en la abundancia relativa de Bacteroi detes y Ascomycota en las muestras positivas para Fasciola, junto con una disminución de la abundancia relativa de los taxones comensales previamente asociados con los procesos de fermentación y digestión. Sin embargo, los enfoques metabolómicos y los análisis funcionales de la microbiota intestinal son necesarios para respaldar estas hipótesis. Estos hallazgos son un pequeño primer paso en el desarrollo de investigaciones destinadas a comprender cómo se modulan las poblaciones microbianas en los bovinos en las infecciones por helmintos hepáticos.
Palabras clave
Enfermedades parasitarias , Poblaciones microbianas en bovinos , Comunidades microbianas intestinales , Microbiota intestinal de bovinos , Infecciones por helmintos hepáticos
Keywords
Parasitic diseases , Microbial populations in cattle , Gut microbial communities , Bovine gut microbiota , Hepatic helminth infections
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