Pathogen community composition and co-infection patterns in a wild community of rodents

Jessica Abbate (), Maxime Galan (), Maria Razzauti, Tarja Sironen, Liina Voutilainen, Heikki Henttonen, Patrick Gasqui (), Jean-François Cosson () and Nathalie Charbonnel ()
Additional contact information
Jessica Abbate: UMR CBGP - Centre de Biologie pour la Gestion des Populations - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD [Occitanie] - Institut de Recherche pour le Développement - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro Montpellier - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement - UM - Université de Montpellier, MIVEGEC - Maladies infectieuses et vecteurs : écologie, génétique, évolution et contrôle - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - IRD [Occitanie] - Institut de Recherche pour le Développement - UM - Université de Montpellier, UMMISCO - Unité de modélisation mathématique et informatique des systèmes complexes [Bondy] - UGB - Université Gaston Berger de Saint-Louis Sénégal - UY1 - Université de Yaoundé I - Institut de la francophonie pour l'informatique - UCA - Université Cadi Ayyad [Marrakech] - SU - Sorbonne Université - IRD [Ile-de-France] - Institut de Recherche pour le Développement - UCAD - Université Cheikh Anta Diop de Dakar [Sénégal], Geomatys - Geomatys
Maxime Galan: UMR CBGP - Centre de Biologie pour la Gestion des Populations - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD [Occitanie] - Institut de Recherche pour le Développement - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro Montpellier - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement - UM - Université de Montpellier
Maria Razzauti: UMR CBGP - Centre de Biologie pour la Gestion des Populations - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD [Occitanie] - Institut de Recherche pour le Développement - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro Montpellier - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement - UM - Université de Montpellier
Tarja Sironen: Department of Virology [Helsinki] - Haartman Institute [Helsinki] - Faculty of Medecine [Helsinki] - Helsingin yliopisto = Helsingfors universitet = University of Helsinki
Liina Voutilainen: LUKE - Natural Resources Institute Finland
Heikki Henttonen: LUKE - Natural Resources Institute Finland
Patrick Gasqui: UMR EPIA - Unité Mixte de Recherche d'Épidémiologie des maladies Animales et zoonotiques - VAS - VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement
Jean-François Cosson: UMR CBGP - Centre de Biologie pour la Gestion des Populations - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD [Occitanie] - Institut de Recherche pour le Développement - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro Montpellier - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement - UM - Université de Montpellier, BIPAR - Biologie moléculaire et immunologie parasitaires et fongiques - ENVA - École nationale vétérinaire d'Alfort - Laboratoire de santé animale, sites de Maisons-Alfort et de Normandie - ANSES - Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement
Nathalie Charbonnel: UMR CBGP - Centre de Biologie pour la Gestion des Populations - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD [Occitanie] - Institut de Recherche pour le Développement - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro Montpellier - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement - UM - Université de Montpellier

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Abstract: Rodents are major reservoirs of pathogens that can cause disease in humans and livestock. It is therefore important to know what pathogens naturally circulate in rodent populations, and to understand the factors that may influence their distribution in the wild. Here, we describe the occurrence and distribution patterns of a range of endemic and zoonotic pathogens circulating among rodent communities in northern France. The community sample consisted of 713 rodents, including 11 host species from diverse habitats. Rodents were screened for virus exposure (hantaviruses, cowpox virus, Lymphocytic choriomeningitis virus, Tick-borne encephalitis virus) using antibody assays. Bacterial communities were characterized using 16S rRNA amplicon sequencing of splenic samples. Multiple correspondence (MCA), multiple regression and association screening (SCN) analyses were used to determine the degree to which extrinsic factors (study year and site; host habitat, species, sex and age class) contributed to pathogen community structure, and to identify patterns of associations between pathogens within hosts. We found a rich diversity of bacterial genera, with 36 known or suspected to be pathogenic. We revealed that host species is the most important determinant of pathogen community composition, and that hosts that share habitats can have very different pathogen communities. Pathogen diversity and co-infection rates also vary among host species. Aggregation of pathogens responsible for zoonotic diseases suggests that some rodent species may be more important for transmission risk than others. Moreover, we detected positive associations between several pathogens, including Bartonella, Mycoplasma species, Cowpox virus (CPXV) and hantaviruses, and these patterns were generally specific to particular host species. Altogether, our results suggest that host and pathogen specificity is the most important driver of pathogen community structure, and that interspecific pathogen-pathogen associations also depend on host species.

Keywords: 16S rRNA amplicon high throughput sequencing; Disease Ecology; Microbial Interactions; Pathobiome; Rodent reservoirs; Zoonoses (search for similar items in EconPapers)
Date: 2024-02-07
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Published in Peer Community Journal, 2024, 4, pp.e14. ⟨10.24072/pcjournal.370⟩

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