Microscopic and molecular detection and characterization of Trypanosomes in cattle fattening cohorts in Plateau State, Nigeria

Abstract

Cattle fattening is a thriving agribusiness in many parts of Nigeria. However, diseases like the Trypanosomiasis caused by various species of trypanosomes significantly affect the health, productivity, and market value of susceptible farm animals, thereby constituting a major constraint to food safety, security, and the economy. This study was designed to examine blood samples from 500 cattle from fattening units in Qua’an-Pan and Mikang Local Government Areas of Plateau State, Nigeria, for the prevalence of trypanosomes species using microscopy and molecular methods. Trypanosomes were detected in 22 out of 500 (4.4%) samples by microscopy and from 14 out of 200 (7.0%) samples by Polymerase Chain Reaction (PCR). More samples from Mikang than Qua’an-Pan (8% vs 6%) were positive but the difference was not significant (p=0.81). Similarly, there was no significant association between sex of animals and trypanosomes infection (p=0.052). However, adult cattle (p=0.0001), animals in fair body condition (p=0.009) and samples collected during the dry season (p=0.01) were significantly at risk of Trypanosomiasis than young (Juveniles and the Calves) cattle, those in poor or good body conditions or samples collected in the wet season, respectively. BLASTn search and Phylogenetic analysis of the nucleotide sequences generated in this study confirmed the presence of Trypanosoma vivax and Trypanosoma evansi in the cattle fattening units. The trypanosomes detected in this study have high identity (>99%) and clustered with high bootstrap value (>70%) with corresponding sequences in the GenBank. Findings from this study call for the implementation of adequate control measures to mitigate the impact of the disease on cattle production in Nigeria.

L’engraissement des bovins est une entreprise agricole prospère dans de nombreuses régions du Nigéria. Cependant, des maladies comme la trypanosomose, causées par diverses espèces de trypanosomes, affectent considérablement la santé, la productivité et la valeur marchande des animaux d’élevage sensibles, constituant ainsi une contrainte majeure pour la sécurité sanitaire des aliments, la sécurité alimentaire et l’économie. Cette étude visait à examiner des échantillons de sang de 500 bovins provenant d’unités d’engraissement dans les zones de gouvernement local de Qua’an-Pan et Mikang de l’État du Plateau, au Nigéria, pour déterminer la prévalence des espèces de trypanosomes en utilisant des méthodes microscopiques et moléculaires. Les trypanosomes ont été détectés dans 22 échantillons sur 500 (4,4 %) par microscopie et dans 14 échantillons sur 200 (7,0 %) par réaction en chaîne par polymérase (RCP). Plus d’échantillons de Mikang que de Qua’an-Pan (8 % contre 6 %) étaient positifs, mais la différence n’était pas significative (p=0,81). De même, il n’y avait pas d’association significative entre le sexe des animaux et l’infection par les trypanosomes (p=0,052). Cependant, les bovins adultes (p=0,0001), les animaux avec un état corporel moyen (p=0,009) et les échantillons collectés pendant la saison sèche (p=0,01) étaient significativement plus à risque de trypanosomose que les jeunes bovins (juvéniles et veaux), ceux ayant un état corporel médiocre ou bon, ou les échantillons collectés en saison des pluies, respectivement. La recherche BLASTn et l’analyse phylogénétique des séquences nucléotidiques générées dans cette étude ont confirmé la présence de Trypanosoma vivax et Trypanosoma evansi dans les unités d’engraissement de bovins. Les trypanosomes détectés dans cette étude ont une identité élevée (>99 %) et se regroupent avec une valeur bootstrap élevée (>70 %) avec les séquences correspondantes dans la GenBank. Les résultats de cette étude appellent à la mise en œuvre de mesures de contrôle adéquates pour atténuer l’impact de la maladie sur la production bovine au Nigéria.