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Digenean trematodes in freshwater snails in the surroundings of Vienna with a focus on species involved in human infections

Nadine Hohensee

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Zentrum für Molekulare Biologie

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Molekulare Biologie

Betreuer*in

Julia Walochnik

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DOI

10.25365/thesis.41843

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-24221.04217.622265-8

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Die digenen Trematoden sind eine Gruppe parasitischer Plattwürmer, die durch einen komplexen Lebenszyklus gekennzeichnet sind. Dieser beinhaltet Mollusken, insbesondere Süßwasserschnecken, als Zwischenwirt und Wirbeltiere als Endwirt. Das Ziel dieser Studie war, die Infektionsrate mit Trematoden bei in der Wiener Umgebung gesammelten Süßwasserschnecken der Arten Radix spp. und Lymnaea stagnalis zu bestimmen. Dabei lag der Schwerpunkt dieses Projektes auf Vogelschistosomen und echinostomen Trematoden, die sowohl von humanmedizinischer als auch veterinärmedizinischer Bedeutung sind. Während Vogelschistosomen jedes Jahr im Sommer wiederholt zu kleineren Ausbrüchen von Zerkariendermatitis führen, ist die Echinostomose, die durch echinostome Trematoden hervorgerufen wird, bisher nur aus Südostasien bekannt. Zwischen April und September 2015 wurden Schnecken an insgesamt 47 verschiedenen Standorten in Niederösterreich und dem Burgenland gesammelt. Dabei wurde darauf geachtet, möglichst viele verschiedene Habitattypen wie Überschwemmungsgebiete/Auen, Teiche, Flüsse und auch künstliche Gewässer einzubeziehen. Insgesamt wurden 622 Schnecken an 16 Standorten gefunden. Alle Proben wurden mikroskopisch auf Trematodenlarven untersucht. Positive Schnecken fanden sich an insgesamt 13 Standorten. Die isolierten Trematoden wurden morphologisch bestimmt und anschließend molekularbiologisch analysiert. Dazu wurde die DNA isoliert und drei verschiedene PCRs durchgeführt. Die allgemeine Trematoden-PCR amplifiziert ein Stück der 18S rDNA und eignet sich zum Nachweis und zur groben Klassifizierung von Trematoden. Für alle echinostomen Proben wurde das ND1-Gen zur weiteren Bestimmung genutzt und für die Vogelschistosomen das CO1-Gen. Schließlich wurden 16 Proben für die Artbestimmung durch DNA-Sequenzierung ausgewählt. Insgesamt waren 149 der 622 gesammelten Schnecken mit Trematoden infiziert (24%), dabei handelte es sich in der Mehrheit um echinostome Larven (81 Schnecken, 13%). Xiphidiozerkarien wurden in 25 Schnecken (4%) und damit am zweithäufigsten nachgewiesen. Neun Schnecken enthielten amphistome Zerkarien (1,5%), sieben Furkozerkarien (1,1%) und eine Schnecke war mit monostomen Zerkarien infiziert (0,2%). Die restlichen 26 Schnecken enthielten nicht weiter identifizierbare Trematodenlarven (4,2%). Bei zwei der sieben Furkozerkarienfunde handelte es sich um Trichobilharzia szidati (0,3% Gesamtprävalenz). T. szidati ist als häufiger Erreger der Zerkariendermatitis bekannt. Die anderen fünf Furkozerkarienfunde lassen sich am ehesten den Familien Diplostomidae oder Strigeidae zuordnen, die keine Zerkariendermatitis verursachen. Unter den echinostomen Proben war Echinoparyphium recurvatum 13 Mal (2.1% Gesamtprävalenz) und Echinostoma revolutum (0.2%) und Hypoderaeum conoideum (0.2%) je einmal vertreten, die alle Echinostomose verursachen können. Diese Studie liefert die ersten molekularen Daten zum Vorkommen von schistosomatiden und echinostomatiden Trematoden in Österreich. Die genaue Kenntnis über die Verbreitung medizinisch relevanter Digenea in Österreich ist essentiell für eine profunde Risikoabschätzung.

Abstract

(Englisch)

Digenean trematodes are a group of parasitic flatworms that are characterized by a complex life cycle including molluscs as intermediate hosts (particularly freshwater snails) and vertebrates as definitive hosts. The aim of this study was to determine the trematode burden in Radix spp. and Lymnaea stagnalis collected in the surroundings of Vienna. Particular emphasis was given on bird schistosomes and echinostomes, both of which are of medical as well as of veterinary interest. While bird schistosomes lead to annually recurring outbreaks of cercarial dermatitis in summer, the gastrointestinal disease caused by echinostomes (i.e. echinostomosis) is mainly known from Southeast Asia. Snails were collected in 47 locations in Lower Austria and Burgenland between April and September 2015. Different habitat types (i.e. floodplains, ponds, rivers, and artificial waterbodies) were included. Altogether, 622 snails were found in 16 locations. All samples were investigated microscopically and screened for trematode larvae. Infected snails were found in 13 locations and subjected to molecular analysis. To achieve this, DNA was isolated and three different PCRs were performed. The general trematode PCR amplifies a fragment of the 18S rDNA, while the ND1 gene was used for identification of echinostomes and the CO1 gene for bird schistosomes. Sixteen samples were chosen for species identification by DNA sequencing. In total, 149 of the 622 collected snails (24%) were positive for trematode larvae. The majority (81 snails, 13%) was infected with echinostome larvae. Xiphidocercariae occurred second most (25 snails, 4%). Nine snails (1.5%) harboured amphistome cercariae, seven (1.1%) furcocercariae, and one snail (0.2%) monostome cercariae. The remaining 26 snails (4.2%) had infections with not identifiable trematode larvae. Two of the seven furcocercariae samples were identified as Trichobilharzia szidati, which had an overall prevalence of 0.3%. T. szidati is known to be a frequent causative agent of cercarial dermatitis. The remaining five furcocercariae samples were tentatively identified as members of the families Diplostomidae and Strigeidae, respectively, which both do not cause cercarial dermatitis. Among the echinostome samples, Echinoparyphium recurvatum was found 13 times (2.1% overall prevalence), and once each Echinostoma revolutum (0.2%), and Hypoderaeum conoideum (0.2%), all of which can cause echinostomosis. These are the first molecular data on the occurrence of schistosomatid and echinostomatid trematodes in Austria. A detailed knowledge on the distribution of medically important digeneans in Austria is important for a profound risk as-sessment.

Autor*innen

Nadine Hohensee

Haupttitel (Deutsch)

Digenean trematodes in freshwater snails in the surroundings of Vienna with a focus on species involved in human infections

Paralleltitel (Deutsch)

Digene Trematoden in Süßwasserschnecken der Wiener Umgebung mit Hauptaugenmerk auf humanpathogene Spezies

Publikationsjahr

2016

Umfangsangabe

III, 107 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Julia Walochnik

Klassifikation

42 Biologie > 42.76 Plathelminthes, Aschelminthes, Nemertini

AC Nummer

AC13110213

Utheses ID

37043

Studienkennzahl

UA | 066 | 834 | |

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