Prevalence and molecular characterization of Cryptosporidium spp. and Giardia duodenalis in diarrhoeic patients in the Qikiqtani Region, Nunavut, Canada

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dc.contributor.author

Iqbal, Asma

Goldfarb, David M.

Slinger, Robert

Dixon, Brent R.

dc.date.accessioned

2024-05-06T13:14:31Z

dc.date.available

2024-05-06T13:14:31Z

dc.date.issued

2015-06-19

dc.description.abstract - en

Background: Although the prevalences of infection with the protozoan parasites Cryptosporidium spp. and Giardia duodenalis in humans appear to be relatively high in the Canadian North, their transmission patterns are poorly understood. Objective: To determine the detection rate and the molecular characteristics of Cryptosporidium spp. and Giardia duodenalis in diarrhoeic patients in the Qikiqtani (Baffin Island) Region of Nunavut, Canada, in order to better understand the burden of illness and the potential mechanisms of transmission. Study design/methods: Diarrhoeal stool specimens (n=108) submitted to the Qikiqtani General Hospital for clinical testing were also tested for the presence of Cryptosporidium spp. and Giardia duodenalis using epifluorescence microscopy and polymerase chain reaction (PCR). DNA sequencing and restriction fragment length polymorphism (RFLP) analyses were performed on PCR-positive specimens to determine the species, genotypes and sub-genotypes of the parasites. Results: Cryptosporidium was detected in 15.7% of the diarrhoeic patients, while Giardia was detected in 4.6%. DNA sequencing of a fragment of the small subunit rRNA gene indicated that all of the Cryptosporidium amplicons had a 100% homology to C. parvum, and a gp60 assay showed that all aligned with C. parvum sub-genotype IIa. Microsatellite analysis revealed 3 cases of sub-genotype IIaA15G2R1, 2 of IIaA15G1R and 1 case each of sub-genotypes IIaA16G1R1 and IIaA15R1. For Giardia, results based on the amplification of both the 16S rRNA gene and the gdh gene were generally in agreement, and both DNA sequencing and RFLP demonstrated the presence of the G. duodenalis Assemblage B genotype. Conclusions: Both C. parvum and G. duodenalis Assemblage B were present in human diarrhoeal stool specimens from Nunavut, which was suggestive of zoonotic transmission, although human-to-human transmission cannot be ruled out. To fully understand the public health significance of the different Cryptosporidium and Giardia species and genotypes in diarrhoeic patients, it will be imperative to establish the extent of genetic diversity within these parasites through comprehensive studies of the molecular epidemiology of cryptosporidiosis and giardiasis in the Nunavut region.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Contexte : Bien que les prévalences d'infection par les parasites protozoaires Cryptosporidium spp. et Giardia duodenalis chez les humains semblent être relativement élevées dans le Nord canadien, mais leurs modes de transmission sont mal compris. Objectif : Déterminer le taux de détection et les caractéristiques moléculaires de Cryptosporidium spp. et Giardia duodenalis chez les patients diarrhéiques de la région de Qikiqtani (île de Baffin) au Nunavut, Canada, afin de mieux comprendre le fardeau de la maladie et les mécanismes potentiels de transmission. Conception/méthodes de l'étude : Des échantillons de selles diarrhéiques (n = 108) soumis à l'hôpital général de Qikiqtani pour des tests cliniques ont également été testés pour détecter la présence de Cryptosporidium spp. et Giardia duodenalis par microscopie à épifluorescence et réaction en chaîne par polymérase (PCR). Des analyses de séquençage de l'ADN et de polymorphisme de longueur des fragments de restriction (RFLP) ont été effectuées sur des échantillons positifs à la PCR afin de déterminer les espèces, les génotypes et les sous-génotypes des parasites. Résultats : Cryptosporidium a été détecté chez 15,7 % des patients diarrhéiques, tandis que Giardia a été détecté chez 4,6 %. Le séquençage de l'ADN d'un fragment du gène de la petite sous-unité de l'ARNr a indiqué que tous les amplicons de Cryptosporidium avaient une homologie de 100 % avec C. parvum, et un test gp60 a montré qu'ils étaient tous alignés avec le sous-génotype IIa de C. parvum. L'analyse microsatellite a révélé 3 cas de sous-génotype IIaA15G2R1, 2 de IIaA15G1R et 1 cas de chacun des sous-génotypes IIaA16G1R1 et IIaA15R1. Pour Giardia, les résultats basés sur l'amplification du gène de l'ARNr 16S et du gène gdh étaient généralement concordants, et le séquençage de l'ADN et le RFLP ont démontré la présence du génotype G. duodenalis Assemblage B. Conclusions : C. parvum et G. duodenalis Assemblage B étaient présents dans des échantillons de selles diarrhéiques humaines provenant du Nunavut, ce qui suggère une transmission zoonotique, bien que la transmission interhumaine ne puisse être exclue. Pour bien comprendre l'importance pour la santé publique des différentes espèces et génotypes de Cryptosporidium et Giardia chez les patients diarrhéiques, il sera impératif d'établir l'étendue de la diversité génétique au sein de ces parasites grâce à des études approfondies de l'épidémiologie moléculaire de la cryptosporidiose et de la giardiase dans la région du Nunavut.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.3402/ijch.v74.27713

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2433

dc.language.iso

en

dc.publisher

Taylor and Francis Group

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Prevalence and molecular characterization of Cryptosporidium spp. and Giardia duodenalis in diarrhoeic patients in the Qikiqtani Region, Nunavut, Canada

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Article

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