The prevalence of Borrelia burgdorferi sensu lato in Apodemus species, the most common small mammal in Belgrade forests

Abstract

Lyme disease is a widespread zoonosis and a major health concern in Europe. This zoonosis is caused by tick-transmitted pathogenic Gram-negative spirochetes belonging to a group called Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.). The Borrelia transmission cycle includes the vector, vertebrate reservoir, and host species. At least five different genospecies have been identified as human pathogens in Europe. Previous studies showed that the most frequently detected genospecies in Belgrade is Borrelia afzelii, whose main reservoirs are small mammals. The most common small mammals in Belgrade forests are mice from the genus Apodemus (A. flavicollis and A. sylvaticus), which are infective for ticks throughout their lifespan with varying efficiency. We investigated the prevalence of B. burgdorferi s.l. in Apodemus species in six fragment urban forests in the Belgrade area, and Avala Mt. A total of 142 animals were analysed for the presence of B. burgdorferi s.l. in isolated DNA by RT-PCR. For positive samples, we performed PCR and sequencing of the OspA gene to identify the genospecies. Our study revealed varying prevalence rates of only one genospecies, B. afzelii, in Apodemus specimens across different localities. The highest prevalence was observed on Avala mountain (25%), followed by Miljakovačka šuma (16%), Kvantaš (9%), Ada Ciganlija (9%) and Zvezdara (8%). No infected animals were detected in Stepin Gaj and Košutnjak. This is the study of Borrelia prevalence in small mammal reservoirs in the Belgrade area. Understanding the prevalence of B. burgdorferi s.l. in the genus Apodemus in the Belgrade area is of great value for comprehending the ecology of this pathogen and potential risk zones.

Лајмска болест је широко распрострањена зооноза и данас представља велики здравствени проблем у Европи. Ову зоонозу изазивају патогене грам-негативне спирохете које припадају групи која се зове Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.) и преносе се крпељима. Цео циклус преноса борелије укључује векторе, кичмењаке као резервоар и врсте крајњег домаћина. Најмање пет различитих геноврста идентификоване су као људски патогени у Европи. Досадашња истраживања су показала да је најчешће забележена геноврста у Београду Borrelia afzelii, чији су главни резервоари мали сисари. Најчешћи мали сисари у београдским шумама су мишеви из рода Apodemus (A. flavicollis and A. sylvaticus) који су, са различитом ефикасношћу, током целог свог животног века инфективни за крпеље. Истраживали смо распрострањеност B. burgdorferi s.l. у врстама Apodemus у шест великих урбаних шума на подручју Београда и на планини Авали. Укупно 142 животиње су анализиране на присуство B. burgdorferi s.l. у изолованој ДНК помоћу РТ-ПЦР. За позитивне узорке, урадили смо ПЦР и секвенцирање OspA гена да бисмо идентификовали геноврсте. Наша студија је открила различите стопе преваленције само једне геноврсте, B. afzelii, у јединкама рода Apodemus, на различитим локалитетима. Највећа преваленција забележена је на планини Авали (25%), затим Миљаковачкој шуми (16%), Кванташу (9%), Ади Циганлији (9%) и Звездари (8%). У Степином Гају и Кошутњаку није откривена ни једна заражена животиња. Ово је студија о распрострањености борелије у малим сисарима као резервоарима на подручју Београда. Разумевање распрострањености B. burgdorferi s.l. у роду Apodemus на подручју Београда је од великог значаја за сагледавање екологије овог патогена и потенцијалних ризичних зона.