La leishmaniosi in ospiti diversi dal cane: sfide diagnostiche e opportunità di controllo

This thesis provides original data on the epidemiology, clinical manifestations, diagnosis, and potential control strategies of leishmaniosis, a group of zoonotic vector-borne diseases of major veterinary and public health importance. The study focuses on the roles of non-canine hosts, such as cats and equids, in the circulation of Leishmania infantum, in areas endemic for canine leishmaniosis (CanL), as well as on the diagnostic challenges and control opportunities raised by the sympatric occurrence of L. infantum and Leishmania tarentolae. Chapter 1 is entitled “Leishmaniosis in feline and equid populations: epidemiology and clinical presentation” and is divided into two sections, which focus on: i) the role played by horses and donkeys in the circulation of Leishmania spp. (i.e., L. infantum and Leishmania martiniquensis) in areas endemic for CanL, in Italy; clinical pictures in equids infected by L. infantum; identification of dipteran vectors (i.e., sand flies and biting midges) collected from the same enclosures where sampled equids live; ii) the prevalence of L. infantum infections, associated risk factors, clinical signs and clinicopathological abnormalities in domestic cat populations from six countries in the Mediterranean basin. Chapter 2 is entitled “Sympatric occurrence of Leishmania infantum and Leishmania tarentolae” is divided in two sections, which focus on: i) diagnostic performance of routinely used serological tests in areas where dogs have been shown seropositive to both L. infantum and L. tarentolae; ii) the outcomes of experimental infection by L. tarentolae in dogs, determining: the anti-L. tarentolae antibody production, the duration of the immunity and cytokine expression, and the possible pathogenic effect of this herpetophilic Leishmania species in the canine host. Finally, the general discussion and conclusions section highlights that equids living in CanL endemic areas of Italy are largely exposed to Leishmania spp., potentially contributing to the circulation of the parasite. In addition, it was demonstrated that L. infantum circulates among sheltered/free roaming and FIV infected cats, living in CanL endemic countries of the Mediterranean basin. On the other hand, in areas where L. infantum and L. tarentolae occur in sympatry, immunofluorescence antibody test (IFAT) proved to be the best serological test to estimate the probability of dogs to be non-infected, and in-house enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) in identifying the infected animals. Finally, due to experimental L. tarentolae infection in dogs, the non-pathogenic nature of this herpetophilic protozoa was confirmed, inducing a neutral immune response, and a possible shift to the protective cell-mediated one. Therefore, L. tarentolae, for which specific diagnostic test should be implemented, demonstrated a great potential as a surrogate immune-prophylaxis/immune-therapy against L. infantum infections, in both human and veterinary medicine.

Questa tesi presenta dati originali sull'epidemiologia, le manifestazioni cliniche, la diagnosi e le potenziali strategie di controllo della leishmaniosi, un gruppo di malattie zoonotiche trasmesse da vettori di grande rilevanza per la salute pubblica e veterinaria. Lo studio si concentra sul ruolo degli ospiti quali gatti ed equidi, nella circolazione di Leishmania infantum in aree endemiche per la leishmaniosi canina (CanL), nonché sulle sfide diagnostiche e le opportunità di controllo derivanti dalla presenza simultanea di L. infantum e Leishmania tarentolae. Il Capitolo 1, intitolato “La leishmaniosi nelle popolazioni di equidi e gatti: epidemiologia e presentazione clinica”, è suddiviso in due sezioni che discutono: i) il ruolo svolto da cavalli e asini nella circolazione di Leishmania spp. (i.e., L. infantum e Leishmania martiniquensis) in aree italiane endemiche per CanL; approfondimenti clinici su quadri clinici in equidi infetti da L. infantum; identificazione dei ditteri vettori (i.e., flebotomi e culicoidi) raccolti dagli stessi ambienti dove vivevano gli equidi studiati; ii) la prevalenza delle infezioni da L. infantum, i fattori di rischio associati, i segni clinici e le alterazioni clinico-patologiche nelle popolazioni di gatti domestici provenienti da sei paesi del bacino del Mediterraneo. Il Capitolo 2, intitolato “Co-circolazione di Leishmania infantum e Leishmania tarentolae”, è suddiviso in due sezioni che discutono: i) le performance diagnostiche dei test sierologici utilizzati per la ricerca di Leishmania spp., in aree in cui i cani sono risultati sieropositivi sia a L. infantum che a L. tarentolae; ii) i risultati dell'infezione sperimentale di cani con L. tarentolae, descrivendo, per la prima volta, la produzione di anticorpi anti-L. tarentolae, la durata dell'immunità e l'espressione delle citochine, nonché il possibile effetto patogeno di questa specie di Leishmania nell' ospite canino. Infine, la sezione dedicata alla discussione generale e alle conclusioni sottolinea che gli equidi, che vivono in aree endemiche per CanL in Italia, sono esposti a Leishmania spp., contribuendo potenzialmente alla circolazione del parassita. Inoltre, è stato dimostrato che L. infantum circola tra gatti randagi e gatti infetti da FIV, che vivono in paesi del bacino del Mediterraneo endemici per CanL. D'altra parte, nelle aree in cui L. infantum e L. tarentolae circolano in simpatria, il test di immunofluorescenza indiretta (IFAT) si è rivelato il miglior test sierologico per stimare la probabilità che i cani siano sani, mentre l’ELISA si è dimostrato efficace nell’identificazione degli animali infetti. Infine, grazie all'infezione sperimentale da L. tarentolae nei cani, è stata confermata la natura non patogena di questo parassita, che induce una risposta immunitaria neutra, con possibile transizione verso una risposta protettiva di tipo cellulo-mediato. Pertanto, si è concluso che L. tarentolae ha un grande potenziale per ulteriori applicazioni nell’ambito dell’immunoprofilassi/immuno-terapia verso le infezioni da L. infantum nei cani.