Is there Evidence of Sarcocystis calchasi Involvement in Meningoencephalitis of Unknown Origin in Mammals? A Retrospective Study : Gibt es Hinweise auf eine Beteiligung von Sarcocystis calchasi an Meningoenzephalitiden unbekannter Genese bei Säugetieren? Eine retrospektive Studie

• Main Author: Zuraw, Aleksandra
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: unknown
• Published: Freie Universität Berlin 2016
• Subjects: Sarcocystis; pigeons; mammals; meningoencephalitis; polymerase chain reaction; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften630 Landwirtschaft630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche; Accipiter gentilis; Northern Goshawk
• Online Access: https://dx.doi.org/10.17169/refubium-14942; https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/10744

Sarcocystis calchasi is a novel intracellular protozoan parasite belonging to the phy-lum Apicomplexa with an obligatory two-host, predator-prey life cycle. The northern goshawk (Accipiter gentilis) is its definitive host and the domestic pigeon (Columba livia f. domestica) its intermediate host. It has been identified as the causative agent of Pigeon Protozoal En-cephalitis (PPE) during an outbreak in Berlin in the period between 2006 and 2008. PPE is an ongoing threat as new cases are continuously diagnosed in pigeons in the Berlin area. Since many Sarcocystis spp. are polyxenous, being capable of infecting more than one species, and birds as well as mammals may usually serve as their intermediate hosts, a retrospective study was conducted to determine whether Sarcocystis calchasi may be in-volved in cases of meningoencephalitis of unknown origin (MUO) in mammals. Formalin fixed paraffin embedded (FFPE) samples of 143 brains with MUO of different mammalian species (dog, cat, pig, cattle, sheep, guinea pig, horse, goat, mouse, raccoon, ferret, hamster, mink, mane wolf) from the time period between 1989 and 2012 were reex-amined histologically using H&E; stain. DNA was isolated from FFPE material and screened by polymerase chain reaction (PCR) with primers specific for the 18S rRNA and the Internal Transcribed Spacer region 1 (ITS1) to detect Sarcocystis calchasi or other apicomplexan parasites, respectively. In all samples the diagnosis of non-suppurative (lymphoplasmacytic and / or granu-lomatous) meningoencephalitis was histologically confirmed but no parasitic structures were found in the histopathological investigation. DNA of Sarcocystis calchasi or other apicom- plexan parasites could not be detected in any of the samples. However due to formalin fixa-tion the DNA quality of the samples might not have been optimal in all cases, which is why the results should be interpreted carefully. Even though the prevalence of PPE in pigeons remains constant and Sarcocystis cal- chasi constitutes a persistent threat to pigeons in the Berlin area, no evidence was found here for a role of this parasite in MUO in mammalian species. Nevertheless, taking into con-sideration the methodical drawbacks of analyzing FFPE retrospective cases, a prospective study using new emerging cases with optimal DNA quality and / or immunohistochemical studies with specific antibodies would be advisable. : Sarcocystis calchasi ist ein intrazellulärer, einzelliger Parasit, der zum Stamm Apicomplexa gehört. Der Parasit hat einen obligatorischen zwei-wirtigen Lebenszyklus. Der Habicht (Accipiter gentilis) ist der Endwirt und die Taube (Columba livia f. domestica) ist der Zwischenwirt. Sarcocystis calchasi ist als Erreger der Pigeon Protozoal Enzephalitis (PPE) während eines Ausbruchs dieser Krankheit in Berlin in der Zeit zwischen 2006 und 2008 identifiziert worden. Seit 2008 konnte eine konstante Inzidenz der Krankheit beobachtet werden. Diese Beobachtungen sprechen für eine dauerhafte Belastung der Taubenpopulation in dieser Region. Da viele Sarcocystis spp. mehrwirtig und in der Lage sind mehrere Tierarten zu infizieren, könnten sowohl Vögel als auch Säugetiere grundsätzlich als Zwischenwirte dienen. Deswegen wurde eine retrospektive Studie durchgeführt, um festzustellen, ob Sarcocystis calchasi in Fällen von Meningoenzephalitis unbekannter Genese (meningoencephalitis of unknown origin, MUO) bei Säugetieren beteiligt sein könnte. Formalinfixierte und in Paraffin eingebettete (FFPE) Proben von 143 Gehirnen mit MUO verschiedener Säugetierspezies (Hund, Katze, Schwein, Rind, Schaf, Meerschweinchen, Pferd, Ziege, Maus, Waschbär, Frettchen, Hamster, Nerz, Mähnenwolf) aus dem Zeitraum zwischen 1989 und 2012 wurden histologisch erneut untersucht. DNA wurde aus FFPE-Material isoliert und mittels Polymerase- Kettenreaktion (PCR) mit spezifischen Primern für die 18S rRNA und die Internal Transcribed Spacer-Region 1 (ITS1) untersucht, um Sarcocystis calchasi oder andere Apicomplexa nachzuweisen. In allen Proben wurde die Diagnose einer nicht-eitrigen (lymphoplasmazytären und / oder granulomatösen) Meningoenzephalitis bestätigt, jedoch konnten keine parasitären Strukturen in der histopathologischen Untersuchung festgestellt werden. DNA von Sarcocystis calchasi oder von anderen Apicomplexa konnte in keiner der Proben nachgewiesen werden. Alle Kontrollproben dagegen verliefen einwandfrei. Aufgrund Formalinfixierung könnte jedoch die DNA Qualität der Proben beeinträchtigt gewesen sein, weshalb die Ergebnisse vorsichtig interpretiert werden sollten. Auch wenn die Prävalenz der PPE konstant bleibt und Sarcocystis calchasi eine anhaltende Bedrohung für die Tauben im Berliner Raum darstellt, wurden keine Hinweise für eine Rolle dieses Parasiten bei MUO von Säugetieren festgestellt. Unter Berücksichtigung der methodischen Nachteile einer retrospektiven Analyse von FFPE-Proben wären jedoch eine prospektive Studie der neu auftretenden Fälle mit optimaler DNA-Qualität und / oder immunohistochemischen Untersuchungen mit spezifischen Antikörpern empfehlenswert.